Systemy operacyjne

Zagadnienia do sprawdzianu.

1. Budowa systemu komputerowego.

System komputerowy (computer system) to układ współdziałających ze sobą dwóch składowych: sprzętu komputerowego i oprogramowania. Organizacja systemu komputerowego to opis zależności sprzętowych, przedstawienie poszczególnych podzespołów komputera, które funkcjonują według pewnych ustalonych zasad i reguł, współpracujących ze sobą aby osiągnąć wyznaczony określony cel.

• Warstwy systemu komputerowego.

Struktura systemu komputerowego podzielona jest na warstwy. Każda z warstw realizuje odmienne zadanie.

Wyróżnia się:

• warstwę sprzętową,
• system operacyjny,
• programy narzędziowe,
• programy użytkowe,
• użytkownicy.
• Warstwa sprzętowa zapewnia podstawowe możliwości obliczeniowe. Zestaw komputerowy składa się z:
• jednostki centralnej (płyta główna, procesor, pamięci, karta grafiki, pamięci masowe),
• urządzeń wejścia (mysz, klawiatura),
• urządzeń wyjścia (monitor, drukarka).

Oprogramowanie systemowe – kontroluje i koordynuje użycie zasobów sprzętowych przez różne programy użytkowe.

Oprogramowanie narzędziowe – Wspomaga zarządzanie zasobami sprzętowymi przez dogodne interfejsy użytkowe oraz usprawnia i modyfikuje oprogramowanie systemowe. (defragmentator dysku, oczyszczanie dysku, programy do czyszczenia rejestru itp.)

Oprogramowanie użytkowe – Określa sposób, w jaki zostają użyte zasoby systemowe do rozwiązywania problemów obliczeniowych zadanych przez użytkownika (kompilatory, systemy baz danych, gry, oprogramowanie biurowe).

Użytkownicy – Ludzie, urządzenia, inne komputery, które mają bezpośredni kontakt z oprogramowaniem użytkowym, realizujące różne zadania za pomocą programów użytkowych na sprzęcie komputerowym pod nadzorem systemu operacyjnego.

Warstwy systemu komputerowego.

System operacyjny.

To program lub układ wielu programów umożliwiający komunikację między warstwą sprzętową a użytkownikiem. Jest też środowiskiem, w którym użytkownik może uruchamiać potrzebne aplikację. W wielu systemach ważnym elementem jest graficzny interfejs użytkownika (GUI – Graphical User Interface).

Podział ze względu na system komunikacji z użytkownikiem.

 – systemy tekstowe (komunikujące się za pomocą wydawanych z linii poleceń komend) np. DOS;

 – systemy graficzne (komunikujące się za pomocą okienek i ikon) np. Windows, Linux

Warstwy systemu operacyjnego.

W każdym systemie występują mniej lub bardziej wyodrębnione warstwy spełniające określone funkcje. Są to:

• jądro systemu – warstwa odpowiedzialna za wykonywanie podstawowych zadań systemu operacyjnego;
• powłoka – specjalny program, który służy do komunikacji użytkownika z systemem operacyjnym;
• system plików – warstwa odpowiedzialna za sposób organizacji i zapisu danych na nośniku.

Podział ze względu na architekturę systemu:

• jądro monolityczne – stabilność, prostota, łatwość komunikacji między różnymi modułami jądra, trudność w rozwijaniu programu oraz wykrywaniu błędów (Linux, OpenBSD, Unix)
• mikrojądro – wykonuje mniej zadań niż jądro monolityczne i odpowiada za podstawowe funkcje niezbędne do pracy systemu operacyjnego. Bardziej złożone zadania są wykonywane przez specjalne bloki funkcjonalne lub jako zwykłe procesy w trybie użytkownika.
• jądro hybrydowe – łączy ono w sobie cechy obydwu powyższych jąder. Podstawowe funkcje niezbędne do pracy systemu operacyjnego działają w trybie jądra, pozostałe również tylko
  z mniejszym priorytetem. Dzięki temu zachowana jest stabilność jądra monolitycznego do najważniejszych zadań.

Cechy jądra systemu operacyjnego:

• wielozadaniowość – możliwość równoczesnego uruchamiania wielu procesów (programów i aplikacji);
• wielowątkowość – w ramach jednego procesu wykonywanie kilku niezależnych wątków;
• skalowalność – możliwość rozwoju lub miniaturyzacji sprzętu;
• wywłaszczalność – zdolność jądra do wstrzymania aktualnie wykonywanego zadania, aby umożliwić działanie innemu (dzięki temu zawieszenie jednego procesu nie powoduje blokady całego systemu)

Najważniejsze cechy decydujące o użyteczności systemu:

• łatwość instalacji i użytkowania systemu
• współegzystencja z innymi systemami (wymiana danych w sieci, odczyt i zapis na partycjach innych systemów)
• zgodność sprzętowa (sterowniki itp.)
• wymiana danych (dokumenty)
• przystosowanie do pracy w Internecie (protokoły)
• dostępne oprogramowanie, ilość aplikacji
• lokalizacja (dostęp do języka narodowego)
• cena