Subiecte Sisteme de Operare

Sistemul de operare. Definitii, rol, functii.

Un sistem de calcul este organizat pe mai multe nivele. La baza se afla partea hardware formata din dispositive fizice, care grupate formeaza unitati functionale la nivel microarhitectural. Acest nivel al sistemului poate fi accesat prin instructiuni in limbaj masina (ISA- Instruction Set Architecture), dar aceasta abordare este foarte complexa si pentru a se optimiza timpul si modul de acces la resurse a fost creat sistemul de operare.

Definitie:

Sistemul de operare este un strat de software format dintr-o colectie de programe care ruleaza in mod kernel (supervisor), actionand ca un program de control. Acesta se incarca in memoria interna la pornirea sistemului de calcul si realizeaza interfata utilizator-hardware, defineste structura sistemului de fisiere si gestioneaza resursele.

Rol:

Sistemul de operare asigura o interfata (GUI-graphic user interface sau CLI-command line interface) intre utilizator si hardware- este o “arhitectura de mediu”. El reprezinta si un mecanism de planificare a job-urilor si a proceselor. Activitatea de planificare poate fi simpla ca in cazul rularii urmatorului proces dintr-o coada de asteptare, sau poate fi mai complicata, folosind reguli complexe de alegere a urmatorului proces ce va fi rulat.

Functii:

Sistemul de operare indeplineste doua functii de baza: 1.extinderea masinii si 2. gestionarea resurselor.

1. Abstractizarea oferita de sistemul de operare este mult mai simpla decat utilizarea nemijlocita a hardware-ului, acesta ascunzand chestiunile de detaliu. Functia sistemului de operare este de a prezenta utilizatorului echivalentul unei masini extinse/ virtuale, care este mai usor de programat decat hardware-ul existent. Sistemul de operare furnizeaza o serie de sercivii, e care programele le pot obtine utilizant instructiuni special numite apeluri de sistem.

2. Cea de-a doua functie asigura alocarea ordonata si controlata a procesoarelor, memoriilor si dispozitivelor de I/E diferitelor programe care intra in competitie pentru ele. Sistemul de operare trbuie sa urmareasca cine si ce resurse foloseste, sa aloce resursele solicitate, sa tina cont de folosirea acestora si sa medieze cererile care intra in conflict, pentru evitarea blocajelor. Asadar, sistemul de operare permite utilizarea eficienta a sistemului, oferind fiecarui utilizator/program o “felie” din totalul resurselor, desfasurand in paralel mai multor activitati si inlaturand irosirea ciclurilor de ceas. Partajarea resurselor se poate face in timp, diferitele programe sau utilizatori folosindu-le pe rand sau in spatiu, resursa fiind divizata la mai multe programe.

Multitasking. Definitie, tipuri si deosebiri intre ele.

Definitie:

Una din principalele functii ale sistemului de operare este aceea de a optimiza utilizarea tuturor resurselor unui sistem de calcul: timp, spatiu de memorie interna, canale de comunicatie, registre, dispozitive periferice de I/O. La stabilirea unei strategii de planificare a lucrarilor trebuie cunoscute foarte precis obiectivele: executia unui volum cat mai mare de lucrari in unitate de timp, reducerea timpilor de asteptare ai unitatii centrale, incarcarea dispozitivelor periferice la capacitate maxima.

Multitasking sau multiprogramarea este o tehnica de exploatare prin care sunt plasate mai multe lucrari simultan in memoria interna iar UC le comuta intre ele.

Incepand cu Shell-ul Windows 3.x s-a dezvoltat interfata grafica si un suport pentru multitasking cooperativ, ceea ce permitea utilizatorilor sa ruleze mai multe programe simultan.

La momentul actual atat sistemele de operare PC cat si cele de retea sunt sisteme multitasking. Acest lucru semnifica faptul ca, intern, sistemul de operare este capabil sa execute mai multe sarcini (tasks) sau procese in acelasi timp. SO-ul urmareste utilizarea resurselor si cand procesorul se afla intr-o stare de asteptare, el este preluat de a alta lucrare care are nevoie de el, inbunatatindu-se astfel productivitatea sistemului de calcul. Sistemele de operare server realizeaza aceste lucruri prin cod software de planificare care este integrat in mediul de executie. SO de retea permit existenta mai multor utilizatori conectati simultan la server, permitandu-le acestora accesul concurential la resursele partajate.

Sistemul de multitasking este caracterizat de:

-existenta simultana a mai multor lucrari in memorie

-existenta unui mecanism de protectie intre lucrari, astfel incat acestea sa nu se deranjere reciproc si cu atat mai mult sa nu deranjeze sistemul de operare

-existenta unui mecanism pentru gestionarea resurselor fizice si logice acordate lucrarilor curente

Tipuri: Exista doua tipuri de multitasking: cooperativ si preemtiv,

Multitasking-ul cooperativ reprezintă un mediu în care programele partajează adrese de memorie şi pot schimba informaţii între ele. Într-un mediu multitasking, aplicaţiile partajează utilizarea procesorului prin metoda “time-slicing”. Programele sunt scrise astfel încât să renunţe la utilizarea procesorului după un anumit timp pentru a permite altor programe să folosească procesorul. Dacă un program este prost scris, poate monopoliza întreaga activitate a procesorului; de asemenea, dacă un program se blochează, poate duce la blocarea altor programe.