OPERÁCIÓS RENDSZEREK. Elmélet

Átírás

1 1. OPERÁCIÓS RENDSZEREK Elmélet

2 BEVEZETÉS 2 Az operációs rendszer fogalma Az operációs rendszerek feladatai Csoportosítás

3 BEVEZETÉS 1. A tantárgy tananyag tartalma 2. Operációs rendszerek régen és most 3. Az operációs rendszer fogalma, jellemzői Az operációs rendszer programok gyűjteménye, amelyek elősegítik a számítógép hardverének könnyű, sokoldalú és biztonságos használatát. A programok és a felhasználó számára is egy egységes kezelőfelületet biztosít. Az operációs rendszert gyakran rövidítjük az OS betűkkel az angol operation system szavakból. a számítógépes rendszer és a felhasználó közötti kommunikáció SHELL felület biztosítása SHELL memóriakezelés. folyamatok szervezése, programok végrehajtásának vezérlése SHELL perifériakezelés állománykezelés hibakezelés védelem naplózás 3

4 BEVEZETÉS A memóriakezelés az operációs rendszerekben a leginkább kritikus rész, mivel egyszerre több programot szeretnénk a memóriába tölteni. Memóriakezelés nélkül a programok egymás memóriaterületeire írhatnak a rendszer összeomlását okozva. A futtatandó programok általában a merevlemezen helyezkednek el. Ha elindítjuk, azaz a memóriába töltjük, akkor futó programról vagy folyamatról beszélünk. 4

5 SZÁMÍTÓGÉPEK FELÉPÍTÉSE 5 Hardver és funkcionális megközelítés

6 SZÁMÍTÓGÉP FELÉPÍTÉSE HARDVER MEGKÖZELÍTÉS 6

7 SZÁMÍTÓGÉP FELÉPÍTÉSE HARDVER MEGKÖZELÍTÉS Az előbbi elveknek megfelelően a számítógép felépítése: 7

8 SZÁMÍTÓGÉP FELÉPÍTÉSE HARDVER MEGKÖZELÍTÉS 8

9 SZÁMÍTÓGÉP FELÉPÍTÉSE HARDVER MEGKÖZELÍTÉS 1. Lekérdezéses átvitel (polling): A processzor folyamatosan kérdezi le a periféria állapotát, és ha érdemleges információt talál, beolvassa azt. A módszer legnagyobb hátránya, hogy a processzor folyamatosan foglalt, a periféria átvitel alatt semmi mást nem képes csinálni. 2. Megszakításos átvitel (Interrupt ReQest - IRQ): A periféria a számára kijelölt megszakítás kérő vonalon értesíti a megszakítás vezérlőn keresztül a processzort, ha adatátvitelt igényel. A kérés elfogadása esetén a CPU egy időre félreteszi éppen végzett munkáját, kiszolgálja a perifériát, majd folytatja ott, ahol abbahagyta. A processzor ez esetben nincs teljesen kiszolgáltatva a perifériának, viszont a programok közötti átkapcsolás, a visszatéréshez szükséges 9 információk elmentése adminisztrációt, szervezést igényel, időt vesz el.

10 SZÁMÍTÓGÉP FELÉPÍTÉSE HARDVER MEGKÖZELÍTÉS 3. Közvetlen memória átvitel (Direct Memory Access - DMA): DMA esetén a memória és a periféria közötti átvitel a processzortól függetlenül, önálló vezérlő segítségével történik. A processzor egy pillanatig sem foglalt (ez nem mondható el azonban a buszról), mindössze az átvitel megkezdése előtt a kezdő memóriacímet, és az átadandó blokk méretét kell közölnie az autonóm vezérlővel. De hol van az operációs rendszer? 10

11 SZÁMÍTÓGÉP FELÉPÍTÉSE HARDVER MEGKÖZELÍTÉS Az operációs rendszereknek hardverkezeőo funkciójukból következően azonban vannak erősen hardver-specifikus funkciói is, amelyeket a működési sebesség javítása érdekében célszerű hardver eszközökkel megvalósítani. Az operációs rendszerek támogatására egyes feladatokat a processzor (pl. speciális regiszterek, címzési módok, mikroprogram tár) illetve a perifériák (pl. IDE Integrated Device Electronics - vezérlo) egyes áramkörei láthatnak el. 11

12 SZÁMÍTÓGÉP FELÉPÍTÉSE FUNKCIONÁLIS MEGKÖZELÍTÉS Mert rétegmodell nélkül nem lehet élni 12

13 SZÁMÍTÓGÉP FELÉPÍTÉSE FUNKCIONÁLIS MEGKÖZELÍTÉS Viszont egyes megfontolások szerint az operációs rendszer nem zárható be egy, a logikai sémában éppen félúton lévő dobozba, csápjai a legalacsonyabbtól a legmagasabb szintig nyúlnak. 13

14 AZ OPERÁCIÓS RENDSZEREK FEJLŐDÉSE 14

15 OPERÁCIÓS RENDSZEREK FEJLŐDÉSE A KEZDETEK 15

16 OPERÁCIÓS RENDSZEREK FEJLŐDÉSE A KEZDETEK 16

17 OPERÁCIÓS RENDSZEREK FEJLŐDÉSE A KEZDETEK 17

18 OPERÁCIÓS RENDSZEREK FEJLŐDÉSE A KEZDETEK 18

19 OPERÁCIÓS RENDSZEREK FEJLŐDÉSE A KEZDETEK 19

20 OPERÁCIÓS RENDSZEREK FEJLŐDÉSE A KEZDETEK A fejlődés tekintetében a sok HA kiküszöbölésére több módszert is kidolgoztak, amelyek újabb lehetőségeket hordoztak magukban. Kötegelt feldolgozás Multiprogramozás Inteaktív rendszerek Személyi számítógépek Folyt.köv 20