Wstep do informatyki - Systemy operacyjne

Wstęp do informatyki
Systemy operacyjne
Piotr Fulmański
Wydział Matematyki i Informatyki,
Uniwersytet Łódzki, Polska
3 stycznia 2008
Spis treści
1
Trudna odpowiedź na łatwe pytanie
2
System operacyjny jako naturalna potrzeba
3
Trochę szerzej o systemach operacyjnych
4
Czy każdy komputer musi posiadać OS?
Trudna odpowiedź na łatwe pytanie
Łatwe pytanie
Co to jest system operacyjny?
Odpowiedź
Windows / Linux to jest system operacyjny. Ikonki, obrazki, gry. . . To jest
system operacyjny.
Wątpliwość
Czy aby napewno?
Trudna odpowiedź na łatwe pytanie
Łatwe pytanie
Co to jest system operacyjny?
Odpowiedź
Windows / Linux to jest system operacyjny. Ikonki, obrazki, gry. . . To jest
system operacyjny.
Wątpliwość
Czy aby napewno?
Trudna odpowiedź na łatwe pytanie
Łatwe pytanie
Co to jest system operacyjny?
Odpowiedź
Windows / Linux to jest system operacyjny. Ikonki, obrazki, gry. . . To jest
system operacyjny.
Wątpliwość
Czy aby napewno?
Co komputer musi umieć (cz. I)
Co komputer musi umieć (cz. I)
Wczytać program do pamięci.
Spowodować wykonanie programu.
„Posprzątać” po starym programie.
Decydować o programie do wykonania.
Wstrzymywać wykonywany program i przechodzić do wykonania
innego.
Wznowić wstrzymany program.
Przełączanie jako złudzenie jednoczesności i potrzeba jego istnienia.
Umożliwić komunikację i synchronizację pomiędzy „ jednocześnie”
wykonywanymi programami.
Co komputer musi umieć (cz. I)
Co komputer musi umieć (cz. I)
Wczytać program do pamięci.
Spowodować wykonanie programu.
„Posprzątać” po starym programie.
Decydować o programie do wykonania.
Wstrzymywać wykonywany program i przechodzić do wykonania
innego.
Wznowić wstrzymany program.
Przełączanie jako złudzenie jednoczesności i potrzeba jego istnienia.
Umożliwić komunikację i synchronizację pomiędzy „ jednocześnie”
wykonywanymi programami.
Co komputer musi umieć (cz. I)
Co komputer musi umieć (cz. I)
Wczytać program do pamięci.
Spowodować wykonanie programu.
„Posprzątać” po starym programie.
Decydować o programie do wykonania.
Wstrzymywać wykonywany program i przechodzić do wykonania
innego.
Wznowić wstrzymany program.
Przełączanie jako złudzenie jednoczesności i potrzeba jego istnienia.
Umożliwić komunikację i synchronizację pomiędzy „ jednocześnie”
wykonywanymi programami.
Co komputer musi umieć (cz. I)
Co komputer musi umieć (cz. I)
Wczytać program do pamięci.
Spowodować wykonanie programu.
„Posprzątać” po starym programie.
Decydować o programie do wykonania.
Wstrzymywać wykonywany program i przechodzić do wykonania
innego.
Wznowić wstrzymany program.
Przełączanie jako złudzenie jednoczesności i potrzeba jego istnienia.
Umożliwić komunikację i synchronizację pomiędzy „ jednocześnie”
wykonywanymi programami.
Co komputer musi umieć (cz. I)
Co komputer musi umieć (cz. I)
Wczytać program do pamięci.
Spowodować wykonanie programu.
„Posprzątać” po starym programie.
Decydować o programie do wykonania.
Wstrzymywać wykonywany program i przechodzić do wykonania
innego.
Wznowić wstrzymany program.
Przełączanie jako złudzenie jednoczesności i potrzeba jego istnienia.
Umożliwić komunikację i synchronizację pomiędzy „ jednocześnie”
wykonywanymi programami.
Co komputer musi umieć (cz. I)
Co komputer musi umieć (cz. I)
Wczytać program do pamięci.
Spowodować wykonanie programu.
„Posprzątać” po starym programie.
Decydować o programie do wykonania.
Wstrzymywać wykonywany program i przechodzić do wykonania
innego.
Wznowić wstrzymany program.
Przełączanie jako złudzenie jednoczesności i potrzeba jego istnienia.
Umożliwić komunikację i synchronizację pomiędzy „ jednocześnie”
wykonywanymi programami.
Co komputer musi umieć (cz. I)
Co komputer musi umieć (cz. I)
Wczytać program do pamięci.
Spowodować wykonanie programu.
„Posprzątać” po starym programie.
Decydować o programie do wykonania.
Wstrzymywać wykonywany program i przechodzić do wykonania
innego.
Wznowić wstrzymany program.
Przełączanie jako złudzenie jednoczesności i potrzeba jego istnienia.
Umożliwić komunikację i synchronizację pomiędzy „ jednocześnie”
wykonywanymi programami.
Co komputer musi umieć (cz. I)
Co komputer musi umieć (cz. I)
Wczytać program do pamięci.
Spowodować wykonanie programu.
„Posprzątać” po starym programie.
Decydować o programie do wykonania.
Wstrzymywać wykonywany program i przechodzić do wykonania
innego.
Wznowić wstrzymany program.
Przełączanie jako złudzenie jednoczesności i potrzeba jego istnienia.
Umożliwić komunikację i synchronizację pomiędzy „ jednocześnie”
wykonywanymi programami.
Podsystem zarządzania procesami
Podsystem zarządzania procesami
Tworzenie i usuwanie procesów.
Wstrzymywanie i wznawianie procesów (stany procesu).
Dostarczanie mechanizmów synchronizacji i komunikacji procesów.
Podsystem zarządzania procesami
Podsystem zarządzania procesami
Tworzenie i usuwanie procesów.
Wstrzymywanie i wznawianie procesów (stany procesu).
Dostarczanie mechanizmów synchronizacji i komunikacji procesów.
Podsystem zarządzania procesami
Podsystem zarządzania procesami
Tworzenie i usuwanie procesów.
Wstrzymywanie i wznawianie procesów (stany procesu).
Dostarczanie mechanizmów synchronizacji i komunikacji procesów.
Co komputer musi umieć (cz. II)
Co komputer musi umieć (cz. II)
Decydować do jakiego obszaru pamięci wczytać program.
Przydzielać pamięć na potrzeby wykonywanego programu.
„Posprzątać” po starym programie – zwolnić pamięć przez niego
zajmowaną.
Co komputer musi umieć (cz. II)
Co komputer musi umieć (cz. II)
Decydować do jakiego obszaru pamięci wczytać program.
Przydzielać pamięć na potrzeby wykonywanego programu.
„Posprzątać” po starym programie – zwolnić pamięć przez niego
zajmowaną.
Co komputer musi umieć (cz. II)
Co komputer musi umieć (cz. II)
Decydować do jakiego obszaru pamięci wczytać program.
Przydzielać pamięć na potrzeby wykonywanego programu.
„Posprzątać” po starym programie – zwolnić pamięć przez niego
zajmowaną.
Podsystem zarządzania pamięcią operacyjną
Podsystem zarządzania pamięcią operacyjną
Przydzielanie i zwalnianie obszarów pamięci w zależności od
zapotrzebowania zgłaszanego przez procesy.
Przechowywanie informacji o aktualnie zajętych częściach pamięci
(ich rozmiar, położenie, proces, któremu są przypisane).
Decydowanie o tym, który proces ma być załadowany do obszarów
zwolnionych.
Podsystem zarządzania pamięcią operacyjną
Podsystem zarządzania pamięcią operacyjną
Przydzielanie i zwalnianie obszarów pamięci w zależności od
zapotrzebowania zgłaszanego przez procesy.
Przechowywanie informacji o aktualnie zajętych częściach pamięci
(ich rozmiar, położenie, proces, któremu są przypisane).
Decydowanie o tym, który proces ma być załadowany do obszarów
zwolnionych.
Podsystem zarządzania pamięcią operacyjną
Podsystem zarządzania pamięcią operacyjną
Przydzielanie i zwalnianie obszarów pamięci w zależności od
zapotrzebowania zgłaszanego przez procesy.
Przechowywanie informacji o aktualnie zajętych częściach pamięci
(ich rozmiar, położenie, proces, któremu są przypisane).
Decydowanie o tym, który proces ma być załadowany do obszarów
zwolnionych.
Co komputer musi umieć (cz. III)
Co komputer musi umieć (cz. III)
Dostarczyć logicznych jednostek składowania danych.
„Wiedzieć” gdzie i co jest zapisane.
Co komputer musi umieć (cz. III)
Co komputer musi umieć (cz. III)
Dostarczyć logicznych jednostek składowania danych.
„Wiedzieć” gdzie i co jest zapisane.
Podsystem zarządzania pamięcią masową
Podsystem zarządzania pamięcią masową
Planowanie przydziałów obszarów pamięci dyskowej.
Zarządzanie obszarami wolnymi.
Dostarczanie logicznych jednostek składowania danych – plików i
katalogów, oraz zarządzanie nimi.
Podsystem zarządzania pamięcią masową
Podsystem zarządzania pamięcią masową
Planowanie przydziałów obszarów pamięci dyskowej.
Zarządzanie obszarami wolnymi.
Dostarczanie logicznych jednostek składowania danych – plików i
katalogów, oraz zarządzanie nimi.
Podsystem zarządzania pamięcią masową
Podsystem zarządzania pamięcią masową
Planowanie przydziałów obszarów pamięci dyskowej.
Zarządzanie obszarami wolnymi.
Dostarczanie logicznych jednostek składowania danych – plików i
katalogów, oraz zarządzanie nimi.
Co komputer musi umieć (cz. IV)
Co komputer musi umieć (cz. IV)
Dostarczyć wspólny interfejs dostępu do urządzeń.
Izolować aplikację/użytkownika od specyfiki urządzenia.
Co komputer musi umieć (cz. IV)
Co komputer musi umieć (cz. IV)
Dostarczyć wspólny interfejs dostępu do urządzeń.
Izolować aplikację/użytkownika od specyfiki urządzenia.
Podsystem wejścia/wyjścia
Podsystem wejścia/wyjścia
Dostarczenie programów obsługi poszczególnych urządzeń.
Izolowanie użytkownika od specyfiki urządzeń – dostęp do
urządzenia odbywa się nie bezpośrednio, ale za pomocą dobrze
zdefiniowanego interfejsu.
Podsystem wejścia/wyjścia
Podsystem wejścia/wyjścia
Dostarczenie programów obsługi poszczególnych urządzeń.
Izolowanie użytkownika od specyfiki urządzeń – dostęp do
urządzenia odbywa się nie bezpośrednio, ale za pomocą dobrze
zdefiniowanego interfejsu.
Co komputer musi umieć (cz. V)
Co komputer musi umieć (cz. V)
Wiedzieć kto, gdzie i na czym pracuje.
Kontrolować kto, gdzie i na czym pracuje.
Umożliwić decydowanie kto, gdzie i na czym pracuje.
Rozliczać z tego kto, gdzie i na czym pracuje.
Co komputer musi umieć (cz. V)
Co komputer musi umieć (cz. V)
Wiedzieć kto, gdzie i na czym pracuje.
Kontrolować kto, gdzie i na czym pracuje.
Umożliwić decydowanie kto, gdzie i na czym pracuje.
Rozliczać z tego kto, gdzie i na czym pracuje.
Co komputer musi umieć (cz. V)
Co komputer musi umieć (cz. V)
Wiedzieć kto, gdzie i na czym pracuje.
Kontrolować kto, gdzie i na czym pracuje.
Umożliwić decydowanie kto, gdzie i na czym pracuje.
Rozliczać z tego kto, gdzie i na czym pracuje.
Co komputer musi umieć (cz. V)
Co komputer musi umieć (cz. V)
Wiedzieć kto, gdzie i na czym pracuje.
Kontrolować kto, gdzie i na czym pracuje.
Umożliwić decydowanie kto, gdzie i na czym pracuje.
Rozliczać z tego kto, gdzie i na czym pracuje.
Podsystem ochrony
Podsystem ochrony
Identyfikacja użytkownika.
Ochrona zasobów systemowych przed nieautoryzowanym dostępem.
Ustanowienie i kontrolowanie wzajemnych relacji pomiędzy
użytkownikiem, czynnościami, jakie wykonuje i programami, jakie
uruchamia, a przyznanymi prawami dostępu.
Zarządzanie rozliczeniem – sprawowanie kontroli nad stopniem
wykorzystania systemu przez poszczególnych użytkowników.
Podsystem ochrony
Podsystem ochrony
Identyfikacja użytkownika.
Ochrona zasobów systemowych przed nieautoryzowanym dostępem.
Ustanowienie i kontrolowanie wzajemnych relacji pomiędzy
użytkownikiem, czynnościami, jakie wykonuje i programami, jakie
uruchamia, a przyznanymi prawami dostępu.
Zarządzanie rozliczeniem – sprawowanie kontroli nad stopniem
wykorzystania systemu przez poszczególnych użytkowników.
Podsystem ochrony
Podsystem ochrony
Identyfikacja użytkownika.
Ochrona zasobów systemowych przed nieautoryzowanym dostępem.
Ustanowienie i kontrolowanie wzajemnych relacji pomiędzy
użytkownikiem, czynnościami, jakie wykonuje i programami, jakie
uruchamia, a przyznanymi prawami dostępu.
Zarządzanie rozliczeniem – sprawowanie kontroli nad stopniem
wykorzystania systemu przez poszczególnych użytkowników.
Podsystem ochrony
Podsystem ochrony
Identyfikacja użytkownika.
Ochrona zasobów systemowych przed nieautoryzowanym dostępem.
Ustanowienie i kontrolowanie wzajemnych relacji pomiędzy
użytkownikiem, czynnościami, jakie wykonuje i programami, jakie
uruchamia, a przyznanymi prawami dostępu.
Zarządzanie rozliczeniem – sprawowanie kontroli nad stopniem
wykorzystania systemu przez poszczególnych użytkowników.
Co komputer musi umieć (cz. VI)
Co komputer musi umieć (cz. VI)
Udostępniać mechanizm kontrolwania poczynań systemu
komputerowego.
Podsystem interpretacji poleceń
Podsystem interpretacji poleceń
Dostarczenie mechanizmów interaktywnego dostępu do funkcji
systemu operacyjnego dotyczącego m. in. nadzorowania
wykonywania procesów, obsługi wejścia/wyjścia czy ochrony
zasobów.
Miejsce systemu operacyjnego
Miejsce systemu operacyjnego
Miejsce systemu operacyjnego
Klasyfikacja
Klasyfikacja
Jednoużytkownikowe, jednozadaniowe.
Jednoużytkownikowe, wielozadaniowe.
Wielouzytkownikowe, wielozadaniowe.
Dziwne :)
systemy czsu rzeczywistego,
systemy rozproszone.
Klasyfikacja
Klasyfikacja
Jednoużytkownikowe, jednozadaniowe.
Jednoużytkownikowe, wielozadaniowe.
Wielouzytkownikowe, wielozadaniowe.
Dziwne :)
systemy czsu rzeczywistego,
systemy rozproszone.
Klasyfikacja
Klasyfikacja
Jednoużytkownikowe, jednozadaniowe.
Jednoużytkownikowe, wielozadaniowe.
Wielouzytkownikowe, wielozadaniowe.
Dziwne :)
systemy czsu rzeczywistego,
systemy rozproszone.
Klasyfikacja
Klasyfikacja
Jednoużytkownikowe, jednozadaniowe.
Jednoużytkownikowe, wielozadaniowe.
Wielouzytkownikowe, wielozadaniowe.
Dziwne :)
systemy czsu rzeczywistego,
systemy rozproszone.
Klasyfikacja
Klasyfikacja
Jednoużytkownikowe, jednozadaniowe.
Jednoużytkownikowe, wielozadaniowe.
Wielouzytkownikowe, wielozadaniowe.
Dziwne :)
systemy czsu rzeczywistego,
systemy rozproszone.
Klasyfikacja
Klasyfikacja
Jednoużytkownikowe, jednozadaniowe.
Jednoużytkownikowe, wielozadaniowe.
Wielouzytkownikowe, wielozadaniowe.
Dziwne :)
systemy czsu rzeczywistego,
systemy rozproszone.
Trochę dziwnych terminów
Trochę dziwnych terminów
wielozadaniowość
wywłaszczanie
proces
wątek
...
Czy każdy komputer musi posiadać OS?
Czy każdy komputer musi posiadać OS?
I tak i nie.