Sisteme de Operare

Orice sistem de calcul electronic nu poate sa asigure prelucrarea automata fara existenta unui sistem de operare. Sistemul de operare este partea de software de baza care asigura gestiunea tuturor resurselor unui sistem de calcul. Evolutia starilor unui sistem de calcul se face pe baza execuţiei unui program aflat în memoria internă a calculatorului. Un program este o succesiune de instructiuni care materializeaza un algoritm si care converg catre solutia problemei ce se cere rezolvata. Lansarea în executia a oricarui program este făcută de catre sistemul de operare. Dupa lansare, sistemul de operare preda controlul programului utilizator. La sfârsitul executiei programul reda obligatoriu controlul sistemului de operare. Sistemul de operare este si el o colectie de programe (rutine si subrutine) care asigura functionarea eficienta a sistemului de calcul. O secvenţă de instrucţiuni posedă controlul atâta timp cât microprocesorul execută instrucţiuni din secvenţa respectivă.

Exista trei categorii importante de programe:

A. Programe de aplicatie care asigura rezolvarea unor probleme specifice si care se numesc si programe utilizator; aceste programe asigura efectuarea calculelor si prelucrarea datelor în concordanta cu algoritmii de rezolvare a problemelor practice. Ele fac parte din software-ul aplicativ.

B. Programe de sistem care au rolul de a coordona întreaga activitate a sistemului de calcul, asigurând comanda electronica a tuturor circuitelor hardware care compun sistemul. Ele constituie software-ul de baza si sunt elementele care “dau viata” unui sistem de calcul. Totalitatea acestor programe alcatuiesc sistemul de operare al calculatorului. Fara sistem de operare calculatorul nu este decât un “instrument mort”, inutilizabil. Sistemul de operare este proiectat sa faciliteze utilizarea eficienta a calculatorului si sa asigure dezvoltarea si executia programelor de aplicatie.

C. Programe utilitare care au rolul de a asigura servicii rapide de exploatare si gestiune a unor resurse fizice ale calculatorului. Ele se situeaza undeva între programele de aplicatie si cele de sistem. Pe măsură ce aceste programe se dovedesc a fi extrem de utile, ele pot fi introduse în software-ul de bază.

Sistemul de operare este scris pentru un anumit tip de calculator, prin urmare ele nu pot fi folosite pe orice sistem, ci numai pe platforma hardware pentru care a fost proiectat.

Orice sistem de operare este constituit dintr-o colectie integrata si unitara de programe de sistem care ofera utilizatorului toate facilitatile de dezvoltare a programelor de aplicatie, precum si facilitati de folosire eficienta a întregului arsenal hardware a calculatorului. Sistemul de operare este interfata dintre hardware-ul calculatorului si utilizatorul reprezentat de programele sale de aplicatie.

Sistemele de operare sunt organizate pe doua niveluri:

a. Nivelul fizic care asigura comanda electronica, fizica, a tuturor compunentelor sistemului de calcul electronic. Acest nivel este cel mai apropiat de partea electronica si se realizeaza printr-un sistem de întreruperi (o întrerupere este materializata de un semnal electronic) care semnalizeaza aparitia anumitor evenimente în sistemul de calcul si care da controlul automat unor rutine de tratare a întreruperilor situate pe nivelul logic. Rutinele de tratare a întreruperilor proceseaza întreruperile prin analiza, semnalarea si diagnosticarea lor. Utilizatorul are acces direct la acest nivel doar prin intermediul limbajului de asamblare (la PC cu ajutorul instrucţiunii int nh, unde n este numărul întreruperii exprimată în hexazecimal), sau prin intermediul limbajelor care permit prelucrarea secventelor de asamblare.

Figura 1. Nivelurile la care lucrează Sistemul de operare

Sursa: R. Mârşanu – Sistemele de operare MS-DOS şi UNIX, Ed. Tehnică, Bucureşti 1995, pag.18

b. Nivelul logic este cel mai apropiat de utilizatorul sistemului de calcul si interfateaza cu acesta prin:

- comenzi adresate sistemului de operare, comenzi care specifica executia imperativa a anumitor functii sau subfunctii ale sistemului de operare;

- macroinstructiuni care sub controlul sistemului de operare se expandeaza în programe de aplicatie sau a unor macrodefinitii care au functii speciale;

- limbaje de programare;

- mesaje destinate utilizatorului.

Utilizatorul reprezentat de programele de aplicaţie aflate în memoria internă, poate introduce comenzi, da macroinstrucţiuni de executat, fie prin intermediul unor limbaje de programare, primind eventuale mesaj de răspuns (sau de eroare) de la sistemul de operare, care face ca partea de hardware a sistemului de calcul să răspundă nevoilor proprii (aceste lucruri pot fi observate în sinteza oferita de figura 1).