Operační systém teoreticky

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Operační systém teoreticky"

Dominik Svoboda
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 Přednášky o výpočetní technice Operační systém teoreticky Adam Dominec 2010

2 Rozvržení Operační systém Uživatelské účty Správa RAM Plánování procesů Knihovny Okna Správa zařízení

3 Rozvržení Operační systém Procesy Uživatelské účty Správa paměti Systémová volání a knihovny

4 Historický vývoj Kalkulačka Běží na ní jediný program Ten program se nedá spustit jinde Je jednoduchá Kancelářský stroj Slouží více účelům Může sloužit více lidem Programy jsou samostatné zboží Součásti se dají vyměňovat

5 DOS a Unix Každý program chce pracovat s diskem Disk Operating System Každý program chce pracovat s procesorem, pamětí RAM, grafickou kartou, klávesnicí a možná i myší Potřeba vytvořit jednotné rozhraní Už odedávna, ale nedostupné pro lidi

6 Vrstvení počítače Cokoliv složitějšího se vyplatí rozdělit do vrstev Každá vrstva vidí jen svoje sousedy Některé z nich lze bez potíží vyměnit

7 Kernel Jádro systému Odděluje hardware od všeho ostatního Není vidět

8 Procesor Programy s ním potřebují pracovat přímo (kvůli rychlosti) Procesor ale dokáže dělat s počítačem cokoliv Protected mode Klíčové funkce smí používat jen systém Systém je ten, kdo přijde první

9 Procesy Procesy

10 Proces a program Proces je něco, co běží Operační systém je vytváří a zabíjí Program je spustitelný kód Aplikace je program pro nějaký účel Operační paměť = RAM Operační systém = OS (nebo jen systém)

11 Multitasking Více procesů běží zároveň Každý se stará jen o sebe, přepínání je automatické Operační systém Proces 1 Proces 2

12 Vlákna Program někdy má víc samostatných úkolů Multitasking je k tomu vhodný Je chyba psát něco, co už jinde funguje Vláknům se říká také lehké procesy Operační systém Proces 1 Proces 2 Vlákno 1 Vlákno 1 Vlákno 2 Vlákno 3

13 Plánování procesů Procesory se dají spočítat na prstech Procesů je spousta Nemůžou běžet všechny zároveň Některé jsou důležitější Pomáhá náhoda Operační systém Proces 1 Proces

14 HyperThreading Na některé operace je potřeba dlouho čekat Procesor Proces 2 Například na čtení z paměti 1 Procesor v tu chvíli přepne na jiné vlákno (thread) 1 3

15 Zákys Práci se zařízením někdy není možné přerušit Proces (vlákno) může vyžádat, aby běžel souvisle Když je něco špatně, zapomene žádost zrušit Operační systém Proces 1 Proces 2

16 Uživatelské účty Každý proces běží s právy některého uživatele Podle toho mu systém umožňuje přístup k souborům a zařízením V Unixu je superuživatel (root), který může všechno

17 Strom procesů Proces může spouštět další programy To jsou pak jeho synovské procesy Uživatelská oprávnění se dědí Operační systém Proces 1 Proces 2 Proces 3 Proces 5 Proces 4 Proces 6

18 Operační paměť Operační paměť

19 Správa paměti Přístup do paměti zprostředkovává OS Proces smí pracovat jen s částí paměti Proces může o paměť libovolně žádat OS ji přiděluje (alokuje) po tzv. stránkách Operační systém Proces 2 Proces 1 RAM Stránka 1 Stránka 2 Stránka 3 Stránka 4 Stránka 5

20 Swapfile Paměť nesmí dojít Pokud je RAM plně využitá, použije se místo na disku Je to spíše nouzové řešení Operační systém Proces 2 Proces 1 RAM Swap Str. 1 Str. 2 Str. 3 Str. 4 Str. 5

21 Unix vs. Windows Windows Unix Swap je soubor na disku (pagefile.sys) Může měnit velikost, dokud je na disku místo Swap je samostatný diskový oddíl Není potřeba jej defragmentovat

22 Hibernace Úsporný režim Režim spánku Vypne se většina zařízení Počítač se úplně vypne Data zůstávají v operační paměti Počítač má jen malou spotřebu Je potřeba zkopírovat všechna data z RAM na disk

23 Komunikace v systému Komunikace v systému

24 Systémová volání Operační systém nabízí různé funkce Funkce, které procesy samy dělat nesmí Často používané funkce, které není třeba psát víckrát Když nějakou proces volá, předá systému požadavky a přeruší svůj běh K tomu se používají instrukce procesoru zvané přerušení

25 Správa zařízení Všechna zařízení má na starosti OS Procesy žádají o jejich použití Někdy nabízí více způsobů, jak s nimi pracovat (např. s diskem, síťovou kartou)

26 Ovladače Ovladač je součást kernelu Stará se o jeden typ zařízení Navenek nabízí úhledné rozhraní Proces Operační systém Ovladač Zařízení

27 Sdílené knihovny Knihovna je soubor kusů programového kódu, dostupných k použití Vždy se spouští jen po částech (funkce, která je potřeba) Sdílená (dynamická) knihovna se dá načíst za běhu programu Na Windows má koncovku.dll (Dynamic-Link Library) Operační systém Proces 2 Proces 1 Knihovna 1 Funkce 1 Funkce 2 Funkce 3 Knihovna 2 Funkce 1

28 Správce oken Viditelná součást operačního systému Obvykle samostatný program Procesy jej žádají o vytvoření grafických prvků (oken, tlačítek atp.)

29 Co je okno Proces může libovolně žádat o okna Nemusí mít žádné Nemusí se ukončit, když zavřete okno Operační systém Proces 1 Okno 1 Okno 2

30 Uživatelské rozhraní Je pohodlné, když všechny programy vypadají podobně Normálně vypadající program je také jednodušší napsat

Podobné dokumenty

INTEGROVANÁ STŘEDNÍ ŠKOLA TECHNICKÁ BENEŠOV Černoleská 1997, 256 01 Benešov. Tematický okruh. Ročník 1. Inessa Skleničková. Datum výroby 21.8.

Číslo projektu Název školy Předmět CZ.107/1.5.00/34.0425 INTEGROVANÁ STŘEDNÍ ŠKOLA TECHNICKÁ BENEŠOV Černoleská 1997, 256 01 Benešov IKT Tematický okruh Téma Ročník 1. Autor Počítač Datum výroby 21.8.2013