SISTEME DE OPERARE

SISTEME DE OPERARE

Sistemul de operare este interfata intre hardware-ul calculatorului si utilizator; este alcatuit dintr-o colectie de programe care gestioneaza resursele calculatorului si controleaza intreaga lui activitate.

Sistemul de operare asigura in principal urmatoarele functii:

gestiunea resurselor fizice ale calculatorului si a dispozitivelor periferice;

gestiunea operatiilor de intrare/iesire;

gestiunea datelor (fisierelor) pe suportul de memorie externa;

controlul incarcarii in memoria interna, punerii in functiune si incetarii activitatii pentru programele utilizator;

sesizarea evenimentelor deosebite care apar in timpul executiei si tratarea acestor evenimente (mesaje de erori si recomandari de rezolvare);

asigurarea interfetei cu utilizatorul, accesul acestuia pentru controlul programului, examinarea starii sistemului.

Componentele sistemului de operare

nucleul (kernel);

interfata (shell).

Nucleul sistemului de operare contine programele care gestioneaza resursele calculatorului si controleaza activitatea echipamentelor si a programelor. Primele cinci functii mentionate mai sus, sunt realizate de nucleu.

In continuare sunt prezentate succint functiile:

1. Gestiunea resurselor fizice (procesorul, memoria interna si sistemul de intrare/iesire).

Sistemul de operare tine cont de volumul de resurse, viteza cu care lucreaza fiecare resursa si dependenta functionala dintre resurse. De exemplu se aloca unui program memorie interna si dispozitivul periferic prin care sunt furnizate datele necesare prelucrarii.

2. Gestiunea operatiilor de intrare/iesire la nivel fizic si logic.

La nivel fizic sunt asigurate operatiile de intrare/iesire cu echipamentele periferice prin care se realizeaza citirea/scrierea datelor pe suportul de informatie, actionandu-se direct asupra dispozitivului periferic. Sunt asigurate operatiile de intrare/iesire cu echipamentele periferice la nivel logic. Prin aceste operatii se realizeaza organizarea, accesul, stocarea si regasirea datelor pe suportul de informatie. Unitatea logica de acces la echipamentele periferice este fisierul.

3. Gestiunea datelor (fisierelor) pe suportul de memorie externa.

Programe ale sistemului de operare asigura transferul de date cu echipamentele periferice si realizeaza o interfata intre programele de aplicatie si sistemul de intrare-iesire. Modulele de program care realizeaza transferul de date exista o singura data in sistem ca si componente ale sistemului de operare, si nu in fiecare program de aplicatie care utilizeaza transferuri cu un anumit echipament periferic.

Sesizarea evenimentelor deosebite care apar in timpul executiei si tratarea acestor evenimente.

In timpul executarii unor programe (de aplicatie sau de sistem) pot sa apara evenimente deosebite ca de exemplu programul solicita: scrierea pe un disc flexibil iar acesta nu este montat, scrierea la imprimanta iar aceasta nu este conectata sau nu a fost alimentata cu hartie, executarea unei operatii aritmetice iar rezultatul depaseste capacitatea zonei de memorie alocata, etc. Evenimentele sunt sesizate de circuitele de control ale dispozitivelor periferice si transmise unor componente a nucleului care trateaza aceste evenimente. Pentru a rezolva aparitia unor stari conflictuale intre mai multe evenimente, acestea sunt grupate in clase carora li se atribuie prioritati.

Dupa modul de partajare a procesorului sunt sisteme de operare:

monoprogramare (monotasking)

multiprogramare (multitasking)

Sistemele de operare monotasking permit executia unui singur program la un moment dat (de exemplu MS-DOS).

Sistemele de operare multitasking permit executia mai multor programe in acelasi timp (de exemplu Windows 95, 98,    2000, XP).

Partajarea procesorului se face printr-o componenta a nucleului sistemului de operare numita planificatorul de procese. Planificatorul de procese rezolva cererile solicitate de programele active incarcate in memoria interna printr-un sistem de prioritati, partajarea timpului, etc.

Interfata sistemului de operare asigura comunicarea intre utilizator si calculator. Prin intermediul tastaturii sau al mouse-ului, utilizatorul transmite comenzi sau raspunsuri la solicitarile calculatorului iar prin intermediul monitorului, calculatorul transmite utilizatorului mesaje sau intrebari.

Ultima functie a sistemului de operare mentionata mai sus este realizata de interfata sistemului de operare.

Interfetele pot fi realizate utilizand:

limbaj de comanda;

sistem de meniuri;

grafic cu ajutorul simbolurilor (pictogramelor).

Interfata realizata printr-un limbaj de comanda. In acest tip de interfata utilizatorul transmite comenzile calculatorului sub forma unui sir de caractere care respecta o anumita sintaxa. Calculatorul permite utilizatorului sa introduca o comanda afisand pe primele pozitii ale liniei curente de pe ecran un sir de caractere numit prompter. De regula prompterul este compus din numele unitatii curente de disc, urmat eventual de numele directorului curent si terminandu-se cu caracterul ">" (ex: C:LUCRU>).

De la tastatura (keyboard) utilizatorul introduce comanda care este pastrata in memoria interna numita "zona de editare a tastaturii". Se actioneaza tasta <Enter>, moment in care comanda este transferata in zona de memorie interna unde se afla programul numit interpretor de comenzi.

Interpretorul analizeaza comanda, daca aceasta este corecta, solicita procesorului sa o execute utilizand resursele logice si fizice, in final se afiseaza din nou prompterul. In cazul in care comanda nu a fost corect editata, pe ecran se afiseaza mesajul "Bad command or file name".

Interfata realizata printr-un sistem de meniuri. In acest tip de interfata utilizatorul transmite comenzile calculatorului prin intermediul unui sistem de meniuri si optiuni de meniu sau poate folosi combinatia de taste care apare in dreapta numelui optiunii cunoscuta si sub numele de scurtatura (shortcut keys).

Acest tip de interfata presupune existenta unui interpretor de comenzi care sa foloseasca un sistem de meniuri sau interpretorul de comenzi sa foloseasca un program care se suprapune peste interpretorul de comenzi.

Pentru deschiderea meniurilor, declansarea unei comenzi se realizeaza prin folosirea tastaturii (tehnica barei selectoare-dreptunghi evidentiat pe ecran cu alta culoare sau tehnica literei de identificare-litera de identificare subliniata) sau mouse-ul.

Interfata realizata grafic cu ajutorul simbolurilor (pictogramelor). In acest tip de interfata instructiunile se dau calculatorului prin intermediul unor simboluri care sugereaza conceptul, de exemplu o componenta a calculatorului, aplicatie, parametru, etc. Aceste interfete folosesc metoda de trage si plaseaza (drag and drop) prin care obiectele reprezentate prin pictograme pot fi copiate sau mutate. Utilizatorul trebuie in acest tip de interfata sa cunoasca pictograma care reprezinta aplicatia.

Sisteme de operare cu interfata realizata grafic: Windows NT, Windows 95, Windows 98, Windows 2000, Windows XP.

Windows NT (New Technology) al carui principal avantaj il constituie posibilitatea implementarii lui atat pe PC-uri cu microprocesoare Intel, cat si pe PC-uri bazate pe microprocesoare RISC (Reduced Instruction Set Computing), ceea ce ii confera caracterul unui sistem deschis, conditie esentiala in lucrul la nivelul retelelor de calculatoare.

Windows NT ofera posibilitatea gestionarii retelei si realizarii si gestionarii aplicatiilor distribuite (model client/server).

Windows 95 are o interfata grafica orientata pe ferestre, care permite utilizatorului lansarea concomitent a mai multor aplicatii, fiecare in fereastra ei, precum si schimbul de informatii intre acestea.

Windows 98 este un mediu complet integrat cu Internetul, constituindu-se ca un suport pentru noile tehnologii hardware si pastrand compatibilitatea cu Windows 95, fata de care apare ca o extindere (upgrade).

Windows XP este ultima interfata lansata de Microsoft, cu stabilitate si performante superioare.

Incarcarea sistemului de operare in memoria interna a calculatorului. La inceputul fiecarei sesiuni de lucru trebuie incarcat in memoria interna nucleul sistemului de operare (contine programele necesare gestionarii resurselor calculatorului). Sistemul de operare se livreaza pe suport optic impreuna cu calculatorul (CD de instalare). Acest suport contine un program de dimensiuni mici numit incarcator, situat la inceput de suport, precum si programele aferente nucleului sistemului de operare.

In memoria tip ROM exista un program numit preincarcator utilizat pentru initializarea lucrului cu calculatorul.

La pornirea calculatorului, programul preincarcator initializeaza echipamentele periferice, identifica configuratia calculatorului si cauta sistemul de operare pe un suport magnetic, gasindu-l, incarca in memoria interna programul incarcator care se gaseste la inceputul suportului si il lanseaza in executie.