O systemach operacyjnych

O systemach operacyjnych
R. Robert Gajewski
omklnx.il.pw.edu.pl/~rgajewski
www.il.pw.edu.pl/~rg
[email protected]
CP/M
Zdecydowanym standardem światowym wśród
komputerów 8_bitowych był i jest system
operacyjny CP/M (Control Program for
Microprocessors) opracowany w 1973 przez
firmę Intel.
!
Może on współpracować z pamięcią RAM do 16kB!!!
Łatwy do zaadaptowania dla wielu typów i
konfiguracji mikrokomputerów dzięki modułowi
BIOS (Basic Input/Output System). Składa się z
3 grup programów:
!
!
!
2•09
startu i wznowienia działania (restartu) systemu,
transmisji pojedynczego znaku,
wejścia i wyjścia dyskowego.
© 2004, R. Robert Gajewski
Miłe złego poczatki
CCP (Console Command Processing) zapewnia
łączność operatora z systemem operacyjnym.
Umożliwia on czytanie, interpretację i
wykonywanie dyrektyw systemu oraz ładowanie
i wykonywanie programów użytkowych.
W systemie CP/M wyróżnia się dwa typy
dyrektyw:
!
!
3•09
rezydentne, znajdujące się w rezydentnej części
systemu operacyjnego, wykonywane bez odwołania
się do dysku,
nierezydentne, wykonywanie których wymaga
odwołania się do dyskietki.
© 2004, R. Robert Gajewski
Wzorzec DOS’u
Sterowanie plikami jest niezależne od fizycznych
urządzeń wejścia/wyjścia i jest zgrupowane w
BDOS (Basic Disc Operating System)
umożliwiającym zarządzanie zasobami
dyskowymi poprzez dynamiczne rozmieszczenie
plików i organizację dostępu do nich.
Pamięć operacyjna RAM podzielona jest na
następujące obszary
!
!
!
!
4•09
obszar
obszar
BDOS,
obszar
obszar
podstawowego systemy wejścia/wyjścia BIOS,
zajęty przez podstawowy system dyskowy
przetwarzania dyrektyw operatora CCP,
TPA (Transient Program Area) dla programów.
© 2004, R. Robert Gajewski
Projekt DOS’u
CP/M stanowił wzorzec dla systemu DOS.
DOS został zaprojektowany do prostej i
podstawowej obsługi mikrokomputera z jednym
miejscem pracy, na którym w danej chwili
pracuje zawsze jeden program.
!
!
5•09
program ten jest przyporządkowany jednemu
użytkownikowi (single user), który
przetwarza zawsze jedno zadanie (single task).
© 2004, R. Robert Gajewski
Struktura DOS’u
DOS nieco rozrzutnie udostępnia całe zasoby
mikrokomputera jednemu użytkownikowi, ale
dzięki temu ma prosta i nieskomplikowaną
budowę.
!
!
!
6•09
Do wprowadzania poleceń służy prosty system
obsługi (shell).
Niektórzy twierdzą, że DOS nie jest „prawdziwym”
systemem operacyjnym tylko systemem ładowania i
uruchamiania programów.
Według nich system operacyjny zaczyna się tam,
gdzie pojawia się „walka” procesów o zasoby.
© 2004, R. Robert Gajewski
Proces i środowisko
Proces jest obiektem dynamicznym
składającym się z:
!
!
programu, określającego ciąg wykonywanych
instrukcji
otoczenia, zbioru obiektów (zasobów) dostępnych dla
procesu zarówno fizycznie (PAO) jak i logicznie (pliki,
urządzenia).
Środowisko to część otoczenia, zbiór symboli i
przypisanych im tekstów, którymi są najczęściej
nazwy plików i katalogów. W systemie DOS w
każdej chwili aktywny jest dokładnie tylko jeden
proces zabiegający o czas i zasoby procesora.
7•09
© 2004, R. Robert Gajewski
Środowisko DOS’u
DOS musi pracować na sprzęcie wyposażonym w
procesor Intela 80*86 o podobnej do wzorcowej
architekturze.
!
Istniejące rozwiązania tego problemu to sprzętowe
bądź programowe emulatory symulujące architekturę
i środowisko IBM PC.
Siłą DOS’u jest olbrzymia ilość oprogramowania.
8•09
© 2004, R. Robert Gajewski
OS/2 - podstawy
OS/2 (Operating System 2) przeznaczony był
przede wszystkim dla nowej serii
mikrokomputerów PS/2 (Personal System 2)
firmy IBM.
Najważniejsze cechy to:
!
możliwość wykonywania jednocześnie wielu aplikacji,
!
zgodność ze standardowymi aplikacjami DOS’u.
Oprócz możliwości dzielenia czasu system
oferuje możliwość pracy równoległej przez
mechanizm wątków (threat).
9•09
© 2004, R. Robert Gajewski
OS/2 - wieloprogramowość
OS/2 - równoczesne uruchamianie wielu
programów.
!
!
!
10•09
Zadanie podzielone na podzadania - procesy (process,
task).
Zegar systemu przerywa w jednakowych odcinkach
czasu działanie CPU i oblicza nowe priorytety tak, by
wznowione zostało przetwarzanie następnego procesu
z listy procesów oczekujących.
Każdy proces otrzymuje jednostkę czasu CPU, tylko
wtedy wykonuje się.
© 2004, R. Robert Gajewski
OS/2 - komunikacja
OS/2 jest znacznie lepiej przygotowany do
komunikacji między komputerami niż DOS.
Zadanie to realizuje podsystem LAN-Manager
(Local Area Network).
Niestety nie jest w nim zapewniona
przezroczystość sieci ani bezpieczeństwo
danych.
11•09
© 2004, R. Robert Gajewski
OS/2 - pliki
System organizacji plików HPFS (High
Performance File System) przypominający
system plików UNIX’a oznacza się dużą
szybkością - zastąpił znany z DOS’u FAT.
Komunikację z użytkownikiem zapewnia
podsystem PM (Presentation Manager),
standardowa graficzna platforma użytkownika.
Pracę z systemem ułatwia podobny do
hipertekstu system podpowiedzi IPF
(Information Prresentation Facility).
12•09
© 2004, R. Robert Gajewski
UNIX (Linux)
UNIX (Linux) jest systemem operacyjnym:
!
wielodostępnym (Multi User)
!
wielozadaniowym (Multi Tasking)
Na tej samej maszynie, w tym samym czasie
może pracować wielu użytkowników dzieląc
zasoby komputera.
Daje to obniżenie kosztów eksploatacji i
optymalne wykorzystanie.
13•09
© 2004, R. Robert Gajewski
Windows 1.0/2.0
Zapowiadany na 1983 rok system pojawił się w
listopadzie 1985 w wersji 1.0, a w grudniu 1989
w wersji 2.0.
Okna miały tę sama wielkość i nie mogły na
siebie zachodzić.
W wersji 2.1 dodano opcję dynamicznej
wymiany danych (Dynamic Data Exchange) –
DDE
14•09
© 2004, R. Robert Gajewski
Windows 3.0
System narodził się w maju 1990.
Usprawniono mechanizmy posługiwania się
oknami.
Praca z plikami odbywa się w sposób graficzny.
System potrafi współpracować z siecią.
15•09
© 2004, R. Robert Gajewski
Windows 3.1
Narodziny w kwietniu 1992.
Poprawiono czcionki – wprowadzenie czcionek
typu True Type.
Dodano obsługę dźwięków.
Udoskonalono i zwiększono wydajność
Menedżera Plików.
16•09
© 2004, R. Robert Gajewski
Windows 3.11
Windows for Workgroups narodził się w 1992
roku.
System do pracy grupowej w sieci.
Możliwość korzystania z zasobów sieci –
drukarek itp.
System poczty elektronicznej oraz terminarza.
17•09
© 2004, R. Robert Gajewski
Windows NT
Narodziny w 1993 - New Technology?
Windows NT jest już systemem
operacyjnym.
Pierwsze wersje NT były podobne do
Windows 3.1.
Windows NT Workstation, Windows NT Server
18•09
© 2004, R. Robert Gajewski
Windows 95
Urodziny 24 sierpnia 1995 r.
NT był zbyt drogi, 3.1 zbyt stary...
Jest już systemem operacyjnym.
Całkowita rewolucja w systemie okien.
Możliwość stosowania „długich nazw”.
19•09
© 2004, R. Robert Gajewski
Windows CE
Przypomina wyglądem Win 95 ale działa jedynie
na komputerach typu palmtop.
Sterowanie odbywa się nie za pomocą myszy,
ale plastikowego pióra którym dotyka się
bezpośrednio ikon na ekranie.
Istnieje możliwość wymiany danych z
komputerami stacjonarnymi.
20•09
© 2004, R. Robert Gajewski
Windows 98
Urodziny – połowa 1998 roku.
Jest to w zasadzie w pełni zaktualizowana
wersja Win’95.
Eskalacja metod internetowych.
Integracja z Internetem.
21•09
© 2004, R. Robert Gajewski
Dziś i jutro...
Windows 2000
!
Kontynuacja rodziny NT
Windows Millenium
!
Kontynuacja rodziny ’95 i ’98
Windows XP – zapowiedziana unifikacja
22•09
© 2004, R. Robert Gajewski
23•09
© 2004, R. Robert Gajewski
24•09
© 2004, R. Robert Gajewski