Arhitectura calculatoarelor - software-ul

CAPITOLUL I

SISTEME DE OPERARE

Introducere

Sistemul de operare este un software care asigură interconectarea funcţională dintre toate elementele configuraţiei sistemului de calcul, transformându-l într-o entitate(calculator) şi care asigură intecomunicarea cu mediul extern(operator uman, alt

echipament).

Sistemul de operare este un adevarat “dirijor” al microcalculatorului, rolul său fiind să permită şi să uşureze gestiunea maşinii în toate fazele sale funcţionale. Aceasta presupune, în general, existenţa unui nucleu comun care să asigure încarcarea şi execuţia corectă a programelor, dialogul cu perifericele şi a unor utilitare care ajută utilizatorul să-şi dezvolte şi să-şi organizeze fişierele, să comunice cu alte maşini, etc.

Există în principal două tipuri de sisteme de operare:

- monotasking, cu care sunt echipate de obicei microcalculatoarele, şi care execută o singură sarcină la un moment dat;

- multitasking, care se găsesc în special pe calculatoare mari şi mini, permiţând realizarea mai multor sarcini simultan.

În primul caz, nucleul sistemului de operare realizează două funcţii de bază:

- încărcarea şi execuţia programelor

- asigurarea unei interfeţe omogene cu perifericele

El poate fi împărţit în patru elemente:

- supervizorul, care lansează, opreşte sau suspendă aplicaţiile, bazându-se în funcţionarea sa pe celelalte module;

- planificatorul, care realizează timpul de execuţie pentru operaţiile în curs;

- alocatorul de resurse, care ţine evidenţa resurselor libere sau alocate unor aplicaţii;

- modulul de gestiune pentru intrări/ieşiri, care asigură dialogul cu perifericele.

Comenzile sistemului de operare pot fi utilizate la fel ca şi programele utilizator. La acestea se adaugă utilitarele care asigură o flexibilitate mai mare şi funcţii mai puternice, cum ar fi editarea de texte, transferul datelor, verificarea stării maşinii, etc.

La interpretorul de comenzi şi nucleu se adaugă de obicei un sistem de gestiune a fişierelor, un sistem de gestiune a bazelor de date, programe de comunicaţie, de lucru pe mai multe terminale, etc. Deseori aceste straturi logice se interconectează atat de strâns cu sistemul de operare, încât sunt foarte greu de distins, chiar dacă au fost achiziţionate separat, de la firme diferite.

Gradul de cunoaştere al sistemului de operare depinde de utilizarea lui. Un realizator de sisteme de gestiune de baze de date va trebui să-l exploateze la maximum, un programator de aplicaţii va fi mai puţin interesat, iar pentru un utilizator oarecare, sistemul de operare este practic transparent.

Sistemul de operare MS-DOS

MS-DOS este un sistem de operare monoutilizator, monotasking, care asigură o interfaţă simplă, uşor de exploatat, între utilizator ţi resursele hardware ale sistemului de calcul. Sistemul de operare MS-DOS a evoluat foarte mult în timp, încercând să se adapteze condiţiilor de moment. În 1981, IBM alege folosirea sistemului de operare MS-DOS.

Sistemul de operare OS/2

Sistemul de operare OS/2 a fost lansat de firma IBM în aceeaşi zi (2 aprilie 1987) cu microcalculatorul PS/2 (Personal System/2). OS/2 funcţionează pe modelele 50, 60 şi 80 ale microcalculatorului PS/2, dar nu pe modelul 30, deoarece acesta are la bază microprocesorul 8086 (structura pe 16 biţi), iar sistemul de operare OS/2 necesită o construcţie bazată pe microprocesorul 80286 (urmaş al lui 8086; are structură comună cu 8086 şi în plus are instrucţiuni care pot fi folosite pentru activarea eficientă a subrutinelor, validarea parametrilor şi indicilor unor masive şi pentru operaţiile de intrare/ieşire pe bloc) sau 80386 (structura pe 32 de biţi). OS/2 este un sistem de operare multitasking şi monoutilizator (pentru modelele 50, 60, 70) şi multiutilizator (pentru modelul 80).

Sistemul de operare Windows

Sistemul de operare Windows 95 (lansat oficial la 24.08.1995, următoarele versiuni fiind lansate în anul 1998 - Windows 98, şi anul 2000 - Windows 2000; Windows ME - Windows Millenium Edition, versiunea oficială lansată la 17 februarie 2000) deţine supremaţia sistemelor de operare pe 32 biţi de tip Desktop (“birou de lucru”) şi care s-a vrut o extensie şi o variantă perfecţionată a sistemului de operare MS-DOS, sistem de operare ce a revoluţionat lumea calculatoarelor de tip PC (Personal Computer).

În acelaşi timp, corporaţia americană Microsoft (cea mai prestigioasă firmă de software din lume), a promovat şi sistemul de operare Windows NT (New Technology) destinat aplicaţiilor de tip client-server pentru reţele de calculatoare ( Server & WorkStation) care să înlocuiască supremaţia sistemelor de operare UNIX şi Novell NetWare. Din acest motiv, versiunea beta a sistemului Windows NT 4.0 include o interfaţă ( shell) a sistemului de operare Windows 95/98.

Windows reprezintă un SO complet , integrat pe 32 biţi şi care se distinge prin:

- facilităţi de conectare în reţea;

- facilităţi de protected-mode;

- facilităţi de multitasking şi multithreading;

- sisteme de fişiere instalabile (de 32 biţi) VFAT, CDFS şi network redirectors, caracteristica 32-bit file access (32BFA);

- programe de tip 32-bit device drivers; utilizarea inteligentă a spaţiului de memorie;

- nucleu - scris integral pe 32-biţi, ce include funcţii pentru gestiunea blocurilor de memorie, planificarea şi conducerea proceselor/task-urilor.

Concepte noi introduse şi implementate de sistemul de operare Windows :

- modul de programare de tip 32-bit device drivers şi virtual drivers (VxD);

- sistem de fişiere şi directoare (folders; pliant/repertoar);

- procesor grafic pe 32-biţi;

- subsisteme pe 32-biţi pentru operaţii de imprimare şi comunicaţii multimedia;

- facilităţi Plug and Play.