1 Operatsioonisüsteemid 1
Sisukord OS mõiste OS roll ja eesmärgid 3.02.2015 11:28 2
Sissejuhatus Arvutite muutumine ajas: Arvutusvõimsus hüppeliselt tõusnud Hind drastiliselt langenud Miljardid käsud sekundis (kiirus) Superarvutid -> triljon käsku sekundis Kaasaskantavad arvutid Interneti leviku mõju
Arvutisüsteemi põhilised komponendid Riistvara Operatsioonisüsteem Kasutaja programmid Kasutajad
Mis on operatsioonisüsteem 60ndatel: tarkvara, mis kontrollib riistvara Tänapäeval: programm, mis käitub kui vahendaja kasutaja ja riistvara vahel Programmid saavad samal ajal töötada Kui ei ole ettevaatlik, siis võivad mõjutada üksteise tööd ja tulemusi Operatsioonisüsteem on kui vahekiht, mis eraldab programme riistavarast ja pakub teenust, mille kaudu saavad programmid koos töötada ohutult ja efektiivselt 3.02.2015 11:28 5
Mis on operatsioonisüsteem? Varustab kasutajat vahendite komplektiga, mille abil on võimalik programme käivitada Tarkvara põhiosa OS-is: kernel
Kernel Kernel on keskne komponent OS-ides Sild rakendusprogrammide ja tegeliku andmete töötlemise vahel riistvara tasemel Kerneli ülesannete hulka kuulub: Süsteemi ressursside haldamine Low-level abstraktsiooni kiht ressurssidele jne
Kernel (tuum) Hierarhilised domeeni ringid või kaitse ringid kaitsevad andmeid ja funktsionaalsusi vigade ja mitte-lubatud ligipääsude eest. Nagu turvamees, kes kontrollib, kas antud pöördumine/tegevus on lubatud. Mida keskemal, seda rangemad turva nõuded, ligipääs ainult vähestel
Mis on operatsioonisüsteem? Kasutaja tahab mingit tegevust teha. Annab käsu. OS juhib riistvara ja tarkvara, et kasutaja soovi täita Must kast Peamiselt ressursside haldaja Protsessid Mälu Sisend/väljund seadmed
Väike enesekontroll Operatsioonisüsteem haldab ainult riistvara? Mis on operatsioonisüsteemi peamised ülesanded?
Vastused Ei Peamine ülesanne: ressursside haldaja
Veel OS-ist: Operatsioonisüsteem peab tagama arvutisüsteemi korrektse käitumise OS lahendab ülesandeid, mis ilmnevad igas piisavalt suures dünaamilises süsteemis Silberschatz: OS on nagu valitsus, kes iseenesest midagi kasulikku ei tee, vaid ainult pakub keskkonna, milles teised programmid saavad töötada. 3.02.2015 11:28 12
Erinevat vaated OS-ile Kasutaja/arvuti vahelüli Piisav detailsus kasutajale Justkui kogum programme Süsteemsed programmid (utilities) Kõige tähtsam utility on OS Programmide loomine Programmide täitmine/tööle panemine Kontroll I/O seadmete üle Kontroll failide üle Süsteemile ligipääs Vigade haldus Utilities tihedalt kasutatavad funktsionaalsused. (nt I/O kontroll)
Erinevad vaated OS-ile Süsteemide haldaja vaade OS omab kontrolli arvuti üle Omapärad: OS funktsioneerib nagu tavaline programm OS loovutab sageli kontrolli ja sõltub protsessorist, et see selle talle tagasi annaks
Mis kuulub OS-i? Ei ole otseselt defineeritud kõik, mis saad kaasa kui ostad arvuti OS on programm, mis jooksed koguaeg arvutis (ehk kernel) (1998 aasta kohtuasi, et Microsoft lisab liialt palju funktsionaalsusi oma OS-i)
Lihtsam defineerida mis teeb Leidub väga erinevates kohtades Kaks põhieesmärki Kasutamise mugavus Riistvara töö efektiivsus Võime areneda (OS ehitatud üles sellisel moel, et seda saaks efektiivselt arendada, testida ja uusi funktsionaalsusi lisada ilma teenust rikkumata)
Operatsioonisüsteemi roll Kasutaja 1 Kasutaja n Programmid Teenused Virtuaalne liides Teegid OS tuum Füüsiline liides Riistvara OS võimaldab kasutajal (läbi programmide) suhelda füüsilise liidesega. Kujutage ette kui selle asemel, et öelda a=3, peaksime ütlema mälupesa 122 sisu võrdub 00000011. OS teeb seda teisenduse meie eest 17
Operatsioonisüsteemi tuum Kasutajaprogrammid Süsteemipöörduste liides Virtuaalse failisüsteemi haldur Mäluhaldur Protsessihaldur Virtuaalsed võrguteenused (pordid) Erinevate failisüsteemide draiverid TCP/IP draiverid IDE ketta draiverid Flopiketta draiverid Ethernet draiver IDE ketas Flopiketas Ethernet ketas 3.02.2015 11:28 18
Eesmärgid 1. Riistvara varjamine läbi abstraktsioonide Abstraktsioon= tarkvara, mis varjab madalama taseme detaile OS muudab reaalse, füüsiline (seaded, mälu, aeg) maailma virtuaalseks 3.02.2015 11:28 19
Miks on abstraktsioone vaja? Kood välisseadmete kontrolliks ei ole standarteetritud - > draiverid OS annab uue taseme funktsionaalsusi läbi abstraktsioonide. (nt. programmid tegelevad failidega mitte ketaga) OS muudab riistvara mitmeks virtuaalseks masinaks. Iga protsess näeb riistvara läbi abstraktsiooni OS saab lisada turvalisust läbi abstraktsioonide 3.02.2015 11:28 20
Eesmärgid 2. Ressursside määramine protsessidele OS kontrollib kuidas protsessid (aktiivsed agendid) võivad kasutada ressursse (passiivne olem) 3. Pakub sõbralikku ja efektiivset kasutajaliidest Kasutaja näeb ja tunneb OS-i läbi kasutajaliidese 3.02.2015 11:28 21