szg_arch_I_2 - PTE-PMMIK - Rendszer
Download
Report
Transcript szg_arch_I_2 - PTE-PMMIK - Rendszer
Számítógép
architektúrák I.
gyakorlat
Nagyváradi Anett
[email protected]
http://morpheus.pte.hu/~anettn
Rókus 320.
Operációs rendszer
ismertetés,
hálózati ismeretek
Operációs rendszer
International Organization
for Standardization
ISO definíciója:
„Olyan programrendszer, amely a
számítógépes rendszerben a programok
végrehajtását vezérli: így például ütemezi
a programok végrehajtását, elosztja az
erőforrásokat, biztosítja a felhasználó és
a számítógépes rendszer közötti
kommunikációt.”
Nemzetközi Szabványügyi
Szerveze
Operációs rendszer
Program – közvetítő a felhasználó és a gép
között
Célja:
Egységes környezet biztosítása a felhasználó felé
Szg. hardverjének hatékony kihasználása
Számítási erőforrások:
CPU
Memória
I/O egységek
Operációs rendszer részei
Kernel (mag)
Közvetlenül a gépet vezérlő program
Állandóan fut
HW védelem – felhasználó nem fér hozzá
Rendszerprogramok
Szg tevékenységeit irányítja
Felügyeli az összes erőforrást
Biztosítja az alkalmazói programok futásának környezetét
Alkalmazói programok
Felhasználói alkalmazások
Neumann elv
Neumann János 1946. számítógépek ideális működése
Gép 5 alapvető funkcionális egységből áll:
Bemeneti egység
Memória
Aritmetikai egység
Vezérlőegység
Kimeneti egység
A gép működését a tárolt program elvére kell alapozni
A gép a program utasításait az adatokkal együtt a
központi memóriában, bináris ábrázolásban tárolja,
műveleteit ezek sorrendjében hajtja végre
Neumann-elvek
1. soros utasítás végrehajtás (az utasítások végrehajtása
időben egymás után történik. Ellentéte a párhuzamos
utasítás végrehajtás, amikor több utasítás egyidejűleg
is végrehajtható)
2. kettes (bináris) számrendszer használata
3. belső memória (operatív tár) használata a program és
az adatok tárolására
4. teljesen elektronikus működés
5. széles körű felhasználhatóság, alkalmasság bármilyen
adatfeldolgozási feladatra (a számítógép univerzális
Turing-gépként működik)
6. központi vezérlőegység alkalmazása
BIOS –
Basic Input Output System
Számítógép „idegrendszere”
EEPROM memóriába égetett programok
PC problémamentes működéséhez
Feladatai:
Hardverek ellenőrzése (POST – Power-On Self
Test)
Hardverek vezérlőinek betöltése
Rendszerkonfiguráció
Az adott operációs rendszer betöltése
BIOS interfész biztosítása az operációs rendszer
számára
Áramfelvétel szabályozása
BIOS beállítások - setup
DEL / ESC billentyűkkel rendszerindításkor
Dátum
Merevlemez adatok
Floppy, billentyűzet, kijelző
Boot sorrend
Memória
Órajel frekvencia
Stb.
Bootolás folyamata
PC bekapcsolása
Videokártya betöltése
BIOS, POST
Tényleges rendszerindítás
Lemezmeghajtó kiválasztása
Kiválasztott lemez első szekrotának –
boot sector - beolvasása
Bootolás folyamata
Boot sector
Merevlemez esetén:
MBR - master boot record
1 merevlemez több partíciót is tartalmazhat
saját boot sectorral
A boot sector kis programot tartalmaz,
melynek feladata az aktuális operációs
rendszer beolvasása, elindítása
Bootolás folyamata folyt.
Ha merevlemezről bootolunk:
Az MBR beli kód megvizsgálja a partíciós
táblát, hogy azonosítsa az aktív partíciót
Beolvassa annak boot sectorát
Elindítja az ottani kódot
Ez a kód beolvassa a kernelt és elindítja
Az op.rsz. a háttértárolóról betölti részeit –
rendszerfájlok
Merevlemez címzése
A merevlemez címzése
Cilinder/Fej/Szektor
Mely cilinder / melyik fejjel írva,olvasva / a
sáv hányadik szektorában
Számozás: C 0-tól / F 0-tól / S 1-től
A lemezek ilyen C/F/S egységben
megadott méretét a lemez
geometriájának nevezzük
Pl.: MBR címe
0/0/1
Bootolási infromáció
Merevlemezen két helyen tárolható :
MBR
Boot sector
A fő boot sector – MBR - 0/0/1 címen
512 byte-os szektor
Gépi kódú betöltőprogramot és
4 x 16 byte-os táblázatot tartalmaz –
partíciós tábla
Partíciós tábla 4 x 16 byte
A 16 byte bejegyzései:
F [1 byte]
B [3 byte]
T [1 byte]
E [3 byte]
R [4 byte]
S [4 byte]
boot flag (bootolható-e a partíció)
partíció első szektora C/F/S
partíció típuskódja (op.rsz. kódja)
partíció utosló szektora C/F/S
partíció első szektora a partíciós
tábla címéhez képest, szektorban
partíció mérete szektorban
Partícionálás
A merevlemezek részekre - partíciókra
szabdalásának folyamata
A partíció a merevlemez egy önálló logikai
egysége, amely fájlrendszer tárolására
alkalmas
Primary/elsődleges partíció
Azon partíciók, melyeket az MBR partíciós táblája ír
le
A partíciós tábla méretei miatt 4 partíciónak biztosít
helyet
Közülük egy lehet extended partíció
Extended/kiterjesztett partíció
Segítségével 4-nél több partíció hozható létre
Extended/ kiterjesztett
partíció
Erre helyezhetők el a logikai/secondary
partíciók
A logikai partíciókat a másodlagos
partíciós táblák írják le
Partícionálás
Partícionáláskor meg kell adni az aktív (boot)
partíciót - hogy a rendszer bootolásra képes
legyen
Partícionáló programok
Fdisk
Cfdisk
PartitionMagic
QtParted
GParted
GNU Parted
Ghost
Fájlrendszerek
Olyan struktúrák, amelyek a számítógép
merevlemezeken tárolt adatainak rendszerezésére szolgálnak
A lemez kezelése diszkrét részekben történik –
cluster (klaszter)
Egy klaszter a lemez fizikai szektorának egész
számú töbszöröséből állhat
Klaszter – legkisebb kezelhető lemezegység
A különböző fájlrendszerek különböző méretű
indexeket használnak a klaszterek
kiválasztásához
Fájlrendszerek
FAT12 (File Allocation Table)
FAT16
FAT32
NTFS (New Technology File System)
HPFS
Ext2, Ext3
CDFS
Floppy
Általános
Win9x
WinNT
OS/2
Linux
CD
FAT12, FAT16, FAt32
12, 16, 32 bites indexeket használ a klaszterek
kiválasztásához - helypazarlás
Fájlkiosztási tábla (FAT), amely a kötet legfelső szintjén
elhelyezkedő adattáblázat
Lemezek fürtökre vannak felosztva, amelyek mérete a
kötet méretének függvénye
Fájlrendszer adatai egyetlen szektorban
Vele létrehozható max. logikai lemez 2GB/ 4GB
Gyökérkönyvtár max bejegyzés száma 512
Nincs hibatűrés
FAT-partíciót képező fájlokhoz jogosultságokat nem lehet
beállítani
Adminisztrációs célokra kevés helyet foglal
NTFS
Fő irányvonal:
Helyreállíthatóság - rögzíti a fájlrendszerben végrehajtott
tranzakciókat - naplófájl
Súlyos szektorhibák eltávolíthatósága - nem használ speciális
objektumokat a lemezen, a tárolt összes objektumot nyomon
követi és védi
A gyorsjavítás támogatása
Felhasználók saját maguk által definiált attribútumokat
rendelhetnek a fájlokhoz
Egyedi hozzáférési jogok
Hosszú fájlnevek támogatása
Nagyobb partíciók kezelése – 64 bites index – 256 TB
Kis és nagybetűérzékeny
Hálózati tudnivalók
Több egymáshoz kapcsolt számítógépből áll,
amelyek között lehetőség van információcserére és
erőforrásmegosztásra
Hálózatba kapcsolt gépek hostok
Hálózattípusok:
LAN - helyi hálózat (átviteli sebessége nagy, több
megabit/sec)
WAN - nagytávolságú hálózatokat (9600 bit/sec)
Az internet (vagy internetwork) több ilyen
egymással összekapcsolt LAN-ból illetve WAN-ból
áll
Hálózati kommunikáció
A számítógépek közötti kommunikáció
szigorú szabályok – protokollok - szerint
zajlik
Rétegek – a kommunikációs rendszer
egymástól jól elkülöníthető, független
részei, melyek szabványos interfésszel
kapcsolódnak egymáshoz
ISO OSI (International Standard Organisation,
Open System Interconnect )
ISO OSI rétegei
Az OSI modell hét
réteget határoz
meg
az alsó három
réteg jellemzően a
számítógép
hardverével
kapcsolatos,
a felsőbb négy
réteg
megvalósítása
szoftver feladat
Adatátvitel
Ha egy küldő folyamat a vevő folyamatnak
adatokat akar küldeni :
az adatokat az alatta lévő rétegnek átadja, amely az
adatok elé un. fejrészt (headert) illeszt
az így kapott egységet továbbadja a következő
rétegnek
folyamat egészen addig ismétlődik, amíg az adatok
el nem jutnak a fizikai rétegig, ahol aztán valóban
továbbítódnak a vevő géphez
vevő oldali gépen, ahogy az üzenet az egyre
magasabb rétegekhez kerül, az egyes rétegekben a
különböző fejrészek leválasztódnak róla
végül megérkezik az üzenet a vevő folyamathoz