Sisteme de Operare

CURS 1 - SISTEME DE OPERARE

1. INTRODUCERE

Complexitatea crescută a componentei hardware necesită eliberarea

programatorului de un control direct asupra acesteia.

Pentru realizarea acestui deziderat s-a dezvoltat un software la contactul

dintre componenta hardware și programator, soft ce realizează gestionarea

resurselor și prezintă utilizatorului o mașină virtuală, mai ușor de înțeles și de

programat. SO este deci un intermediar între utilizatorul calculatorului și

resursele oferite de acesta. În contextul oferit de SO utilizatorul va executa

programe într-o manieră efcientă și convenabilă.

1.1 Modelul funcțional al unui sistem de calcul

Dacă privim sistemul de calcul prin prisma funcțiilor pe care acesta le

realizează, atunci îl vom descrie folosind următoarea reprezentare:

X1, X2, , Xm Y1, Y2, , Yn

Fig. 1.3 Modelul funcțional al unui sistem de calcul

Pornind de la această reprezentare, obiectivul principal al unui sistem de

calcul constă în determinare valorilor:

Xi = Fi ( X1 ... Xm )

valori pe care acesta le va furniza în mod unic la ieșire atunci când la intrare i se

oferă setul de valori X1 ... Xm.

F1, F2, , Fn

Compilator Editor Browser Web

Software de sistem și software de aplicație

Sistemul de operare

Componenta fizică a

sistemului de calcul

(hardware)

Utilizator 1 Utilizator n

. . .

Utilizator 2

Fig 1.1 Componente esențiale ale unui sistem de calcul

Funcțiile Fi sunt, în general, foarte complexe.

Pentru a fi accesibile sistemului de calcul ele trebuie descompuse în

relații matematice și logice elementare.

Relațiile matematice și logice care rezolvă sistemul de ecuații de mai sus

se descriu utilizând o serie de comenzi standard, denumite instrucțiuni.

Totalitatea instrucțiunilor implicate în rezolvarea unei probleme formează

un program.

Pentru a fi executate, setul de funcții F1, , Fn sunt încărcate în memoria

principală, sub formă de program. Datele de intrare (setul X1,, , Xm ), ca și

rezultatele (setul Y1, Yn) pot fi preluate, respectiv transmise, direct pe unitățile

de intrare/ieșire. Totuși, performanțele canalelor de comunicație cu mediul extern

sunt mult mai reduse față de transferurile directe cu memoria. De aceea, datele

de prelucrat sunt, de regulă, încărcate mai întâi în memoria principală și apoi

supuse prelucrărilor din unitatea aritmetico-logică (UAL), iar rezultatele parțiale

sunt depozitate tot în memoria principală, pentru ca în finalul prelucrărilor să fie

comunicate în exterior.

Principala problemă ce poate să apară aici este legată de faptul că

memoria principală are conținut volatil, astfel încât informațiile nu supraviețuiesc

întreruperii alimentării electrice. De asemenea, o altă problemă este generată de

insuficienta capacitate de memorare de la acest nivel în raport cu cerințele pe

care le au programele complexe ce prelucrează seturi mari de date.

Soluția a fost oferită de un nou nivel de memorare, format din dispozitivele

de memorie secundară, atașate sistemelor de calcul. Informațiile memorate aici

au o organizare specifică, care se “vede” de la nivelul sistemului de operare.

Exemple de operații de I/E din care rezultă că SO ascunde

programatorului complexitatea arhitecturilor hardware și oferă un set de

instrucțiuni (obiecte abstracte și operații asupra acestora).

1.2 Caracteristici și funcții ale sistemului de operare

Locul sistemului de operare în arhitectura multinivel a sistemelor de calcul

moderne.

Modelul startificat al unui sistem de calcul.

În acest context definim limbajul mașină ca fiind setul de instrucțiuni pe

care le poate executa o anumită mașină de calcul.

- operații

- operanzi (abstractizările nivelului)

Tipuri de instrucțiuni ale MV3 și mecanismul de realizare a acestora.

DEF. SO este elementul fundamental al componentei software, ce

realizează funcții de interfață între componenta hardware și componentele

soft de nivel superior și/sau utilizator.