Sisteme de Operare

1.SISTEME DE OPERARE

1.1 Definiţie

Sistemul de operare reprezintă un ansamblu de programe care asigură utilizarea eficientă a resurselor fizice şi logice ale unui SEC prin pregătirea , punerea in lucru şi coordonarea execuţiei programelor utilizatorului. El are menirea, pe de o parte, de a crea un mediu in care utilizatorul să poată executa cu mai multă uşurinţă şi, pe de altăparte, să asigure exploatarea optimă a hardware-ului.

Sistemele de operare au apărut şi evoluat in directă legătură cu arhitectura SEC:apariţia de noi dispozitive hardware a provocat dezvoltarea si stemelor de operare, după cum şi creşterea performanţelor sistemelorde operare a determinat imbunătăţirea parametrilor hardware.

Primele sisteme de operare asigurau executarea secvenţială pe loturi de programe in regim de monoprogramare. Ele asigurau automatizarea unor lucruri repetitive, oricare ar fi programela de executat.

In multiprogramare problemele secomplică şi mai mult cand in memorie coexista simultan mai multe programe ce trebuie executate.sincronizarea lucrarilor trebu ie realizata la nivelul microsecundelorsi nu poate fi atribuita operatorului uman. Ea va fi realizata si inclusa in sistemul de operare.

1.2 Evoluţia sistemelor de operare

Sistemele de operare au evoluat de-a lungul anilor in mai multe generaţii care corespund deceniilor de după 1940.

Calculatoarele anilor 40 erau extrem de primitive, nu aveau sisteme de operare, programele se introduceau bit cu bit sau erau cel mult codificate pe cartele sau benzi de telex.

In acea perioadă, programarea calculatoarelor se realiza in cod maşină, de aceea codul-masină se mai numeşte şi limbajul de programare de generţtia imtai.

Dezavantajele limbajelor cod maşină au fost inlăturate de apariţia limbajelor de asamblare sau mnemonice care constituie limbajele de generaţia a doua, ceea ce a făcut să crească productivitatea muncii de programare. Primul sistem de operare, cunoscut in literatură, este cel dezvoltat, in primii ani de după 1950 de către General Motors Research Laboratory, pentru un calculator IBM 701. Sistemul de operare era un sistem batch in care se executa un singur program la un moment dat, deci era un sistem monotasking.

Un moment deosebit de important l-a constituit apariţia, in perioada respectivă, a limbajului FORTRAN care a deschis epoca limbajelor de programare din generaţia a treia.

Calculatoarele din generaţia a doua erau insă foarte scumpe. In anii 60 s-a pus problema dezvoltării sistemelor de operare batch cu multitasking, in care resursele să fie partajate intre mai multe procese. In felul aceste au apărut primele planificatoare.

Un moment important, in această perioadă, l-a reprezentat apariţia, in 1964, a calculatoarelor IBM-360 care aveau un sistem de operare foarte modern pentru acea perioadă, OD/360. In această perioadă, calculatoarele, aşa zise medii-mari, sunt extinse cu un număr insemnat de terminale, ceea ce a dus la apariţia primelor sisteme interactive, sub forma unor sisteme time-sharing. Se utilizează din ce in ce mai mult sistemele de operare hibride, in care activităţile batch se desfăşoară in paralel cu cele in timp real sau cu cele multiacces.

Un exemplu clasic, in acest domeniu, il constituie sistemele deoperareSIRIS II si III, de la calculatoarele româneşti Felix C-256, 512 si 1024. In această perioadă au apărut o serie de sisteme de operare care incorporează concepte noi care au dus la adevărate revoluţii in domeniul sistemelor de operare.

Anii 70 au dus la dezvoltarea sistemelor hibride de operare. Apar primele calculatoare personale, dezvoltându-se primele variante de sisteme de operare CP/M si MS-DOS. Incepe să se pună tot mai mult accent pe latura de comunicaţie, latură neglijată până atunci.

Anii 80 au fost anii calculatoarelor personale, ai staţiilor de lucru, ai informaticii distribuite, in care intervin un număr tot mai mare de calculatoare. In această perioadă s-au dezvoltat pachetele pentru procesarea textelor, sistemele de gestiune a bazelor de date, programele de calcul tabelar etc. In organizaţiile mari se introduc sisteme puternice si reţele eterogene. S-a trecut masiv, de la calculatoare izolate, la reţele de calculatoare.

Anii de după 90au dus la dezvoltarea masivă a calcului distribuit. In această perioada se depun eforturi deosebite pentru dezvoltarea software-ului paralel pentru a mări performanţele calculatoarelor. Dar şi pentru a reduce decalajul dintre hardware-ul paralel si software. Azi se pune tot mai mult accent pe sistemele multimedia in care calculatorul gestionează medii multiple cum ar fi date alfanumerice, grafică, sunet, imagine.

O orientare, in ultimii ani, este aceea de a implementa cât mai multe funcţii ale sistemului de operare in hardware.

1.3 Caracteristici ale sistemelor de operare

Sistemul de operare apare ca un ansamblu de programe destinat să răspundă la următoarele două obiective:

-uşurarea utilizării SEC prin preluarea lucrărilor de rutină, repetitive, precum şi printr-un dialog suplu utilizator-sistem;

-utilizarea eficientă a resurselor SEC.

Un sistem de operare performant trebuie să posede următoarele caracteristici:

-Utilitate:să satisfacă toate cerinţele utilizatorului asigurând o interfaţă facilă a utilizatorului cu programele de aplicatii;

-Generalitate:să poată răspunde corect la toate cerinţele formulate şi deci să permită rezolvarea unor probleme cât mai variate ale utilizatorului;

-Eficienta:să asigure utilizarea optimă a resurselor fizice şi logice ale sistemului de calcul;

-Transparenţa:să permită insuşirea simplă a facilităţilor oferite utilizatorului;

-Flexibilitate: posibilitatea modificării sistemului de operare in functţe de cerinţele utilizatorului;

-Opacitate: din punct de vedere al utilizatorului trebuie să existe numai necesitatea cunoaşterii la nivel de interfaţă, fără a pătrunde la structurile inferioare;

-Securitate: sistemul de operare trebuie protejat impotriva unor incercări voluntare sau involuntare de distrugere prin programele utilizatorului;

-Integritate: sistemul de operare impreună cu aplicaţiile concepute pentru el trebuie să poată comunica cu alte sisteme de operare sau cu programe concepute sub alte sistems de operare;

-Capacitate:posibilitatea sistemului de operare de a suplini unele facilităţi necesare dar care nu pot fi realizate fizic datorită unor restriţii hardware;

-Disponibilitate:posibilitatea sistemului de operare de a izola eventualele erori ce pot apare si de a comunica activitatea in condiţii de capacitate şi eficienţă maximă;

-Serviabilitate: posibilitatea sistemului de operare de a furniza utilizatorului informaţiile necesare pentru o depanare cât mai rapidă a programelor;

-Extensibilitate: adăugarea de noi facilităţi care să ţină pasul cu cerinţele utilizatorilor;

-Interoperabilitate: sistemul de operare trebuie să admită accesul la structurile de date care au fost construite sub un alt sistem de operare.