Transcript Maturitní otázka č. 7 – Operační systémy M. Novotný Základní

Maturitní otázka č. 7 – Operační systémy
M. Novotný
Základní charakteristika a funkce OS
Charakteristika:
 základní SW PC
 umožňuje komunikaci uživatele s počítačem
 zajišťuje spolupráci SW a HW PC
 spuštění OS zajišťuje BIOS (firmware OS)
Funkce:
 Správa procesů
 Správa paměti
 Správa dat
 Souborový systém
 Komunikace s periferiem
 Síťová komunikace
 Interpret příkazů
 Uživatelské ovládací rozhraní
Přehled vzniku OS





70. léta - OS pro sálové počítače - UNIX, Sun Solaris
80. léta - OS pro osobní počítače - CP/M, DOS (IBM),
Systém 1 - Systém 4 (Apple)
90. léta - OS s GUI - Windows, Windows NT, Linux
(IBM), MAC OS (Apple)
Začátek 21. stol. OS mobilních komunikačních zařízení
- Windows Mobile, Symbian OS, Android
Současnost - Windows 7, MAC OS X, Linux Ubuntu ...
Struktura OS + Hierarchie
Jádro (KERNEL)
- výkonnová část systému umístěná v paměti od spuštění do vypnutí počítače. Jádro podle potřeby a požadavků
uživatele aplikací spouští, nebo přesouvá do operační paměti ostatní součásti operačního systému.
Monitor
- zabezpečuje komunikaci systému s uživatelem. Přijímá a analyzuje impulsy z klávesnice, zjišťuje význam
systémových příkazů, vypisuje příslušné odezvy na výstupní zařízení.
Ovladače
- obhospodařují komunikaci operačního systému s hardwarovými zařízeními. Každé hardwarové zařízení má svoji
vlastní strukturu a využívá specifické vlastnosti, které při vývoji operačního systému ještě nemusely existovat.
Ovladač je proto navržen tak, aby dokázal komunikovat s operačním systémem prostřednictvím všeobecnějších
( abstraktních ) příkazů.
Komunikace procházi následujícími vrstvami:
Uživatel je v hierarchii umístěný na nejvyšší pozici, od něj vycházejí požadavky a pro něj jsou určeny i výsledky
činnosti zařízení.
Aplikační programy jsou vrstvou, prostřednictvím které uživatel komunikuje s operačním systémem.
Operační systém disponuje " abstraktními" příkazy, které dává k dispozici aplikačním programům a do kterých
řekládá požadavky aplikace
Firmware ( BIOS ) zabezpečuje základní služby zařízení. Tvoří rozhraní mezi hardwarem a vrstvami programového
vybavení, vykonává příkazy formulované ovladačem zařízení
Hardware představuje nejnižší vrstvu, která má na starosti samotné vykonávání příkazů.
Dělení OS








Jednouživatelské (CPM, MSDOS,WIN3.x,WIN9x) - v jednom časovém okamžiku může
počítači zdaávat příkazy jediný uživatel.
Víceuživatelské (WIN NT,200x,UNIX) - současná práce více uživatelů, systém
předpokládá počítačovou ( terminálovou ) sít, prostřednictvím které se do počítače přihlásí
uživatelé na základě jména, hesla a systém jim přidělí výpočtové i paměťové prostředky
Jednoúlohové OS (CPM,MSDOS) - v jednom časovém okamžiku spuštěný jen jeden
program
Víceúlohové (WIN3.x,WIN9x) - současný běh většího počtu programů a zabezpečuje se
prostřednictvím přidělování prostředků i času procesoru běžícím úlohám
Systémy nepodporující práci v síti
OS síťové - dokážou komunikovat s počítači připojenými do počítačové sítě
Paměťově rezidentní (pro jednoduché mikropočítače, kde je celý systém pevně umístěný
v ROM)
Diskově orientované, jejichž součásti jsou umístěny na diskových médiích a podle
potřeby nahrány do operační paměti.
INTERFACE
= prostředí, ve kterém se uživatel pohybuje a pomocí kterého
komunikuje s počítačem
Dělíme na:

Textové

Grafické
Grafické uživatelské rozhraní





uživatelsky "přívětivější" než textový režim.
obrázky, ikony, tlačítka…
ovládání je intuitivní
ovládá se myší, ale i pomocí kláves. zkratek
Textové uživ. rozhraní





prostředí složené výhradně z příkazového řádku a znaků (tj. písmen a číslic).
Veškerá komunikace uživatele počítače je založena na zadávání příkazů a jejich
parametrů.
neuplatní se počítačová myš
Práce je poměrně náročná - uživatel si musí pamatovat mnoho příkazů, musí je pracně
vypisovat do příkazového řádku a všechny příkazy musí zadávat bezchybně a správně. Po
zadání příkazu a odeslání klávesou ENTER počítač vykoná požadovanou operaci. Proto
někdy k dosažení poměrně snadného výsledku (např.. zkopírování informace z CD na
disk) je nutné správně zadat až několik příkazů. Navíc veškeré informace, které počítač
uživateli poskytuje, jsou opět v textové podobě, mnohdy ve formě mnohostránkových
výpisů.
V současné době se používá grafický uživatelský režim. Spustit textový režim ale přesto
umožňují prakticky všechny současné operační systémy.
Uspořádání dat v OS
JEDNOTKY

v počítači může být více pevných disků, disketových mechanik, CD ROM - dohromady se nazývají jednotky (drives).
Každá jednotka má své jméno skládající se z písmene a dvojtečky (disketové mechaniky se obvykle jmenují A:, B:,
jednotky pevných disků C:, D: ...).
SOUBOR = související data, která tvoří jeden celek

název souboru.přípona

různě dlouhé v různých OS
ADRESÁŘ (SLOŽKA) = „přihrádka“ pro ukládání souborů

může obsahovat libovolný počet podadresářů
na každém disku je jeden adresář nadřazený všem ostatním - KOŘENOVÝ ADRESÁŘ, nelze jej pojmenovat, značí se \
STROMOVÁ STRUKTURA
Činnost počítače po zapnutí
Paměť RWM vypnutím počítače ztratila informaci. Proto je v počítači ještě další malá
paměť typu ROM (po vypnutí počítače se nevymazává, nelze do ní zapisovat). V této paměti
jsou trvale umístěny programy, které se postupně spouští bezprostředně po zapnutí počítače:
Testovací a diagnostické programy
BIOS (Základní I/O systém – umožňuje, aby jednotlivé části systému mohly mezi sebou
od počátku komunikovat – I//O znamená vstup a výstup)
Zavaděč – krátký program schopný nalézt disk na kterém je uložen OS (systémový disk)
a zahájit jeho zavedení (nahrání) do paměti RWM.
Program Setup pro nastavení konfigurace počítače, který se spouští pouze na příkaz
uživatele (obvykle stiskem klávesy Del po skončení diagnostiky).
Pozn.: Název BIOS je v přeneseném slova smyslu používán jako označení celé této
paměti ROM.
Po provedení testovacích programů a s využitím služeb BIOSu se zahájí zavádění operačního
systému:
Příklady OS
LINUX








množství verzí OS založených na svém předchůdci UNIXU, které mají společné jádro systému - Linux.
druhý nejrozšířenější OS
stabilnější než Windows
open source software ( k dispozici jsou jeho zdrojové kódy, které lze za dodržení jistých podmínek upravovat a vše dále
šířit
grafické uživ. rozhraní
většina programů, co obsahuje je zdarma
k dispozici zdarma
''Bez virů a spywaru'' – samotný OS je velmi dobře chráněn
Mac OS ( macintosh operating system )

OS pro počítače Apple, který kombinuje grafické prostředí se stabilitou OS UNIX.
MS DOS ( Microsoft Disk Operating Systém )





vyvinut firmou Microsoft pro PC od IBM. J
jednouživatelský
Jednoúlohový
tvoří hierarchickou strukturu - systém je rozdělen do několika částí, mezi kterými je definováno rozhraní, jehož
prostřednictvím mezi sebou jednotlivé části komunikují.
Dnes se již prakticky nepoužívá.
WINDOWS










rozšířený
velké množství softwaru
moderní funkce (plug & play]
integrované prostředí internetu
menší stabilita některých
verzí
poměrně náročný na hardware
řada verzí, ne vždy 100%ně
kompatibilních
nejpoužívanější
grafické uživ. Rozhraní
Víceúlohový