introducere - andrei.clubcisco.roandrei.clubcisco.ro/cursuri/1uso/08_uso_curs_01.pdf · – permit...

Cursul 1

1Introducere06 Octombrie

2008

Motto

If you can’t explain it simply, you don’t understand it well enough.

Albert Einstein

04.10.08 2

Ce este un sistem de operare?

• Un sistem de operare este un set de programe care ...– controleaz distribu ia ă ț

resurselor unui calculator

– mediaz comunicarea ădintre hardware i șaplica iile utilizatorilorț

04.10.08 3

Editoare, browsere, playere

Aplica ii de bazţ ă

Nucleu

utilizatori

Hardware

Structura unui SO

• Nucleul (kernelul) este un mediu în cadrul c ruia pot rula alte aplica iiă ț– gestioneaz resursele fiziceă– ofer o interfa comun aplica iiloră ță ă ț

• Programele de bază– permit interac iunea cu nucleul i cu sistemul fizicț ș– exemple: interpretoare de comenzi, utilitare de

gestiune a utilizatorilor i a sistemului de fi iere, ș șbiblioteci

04.10.08 4

Structura unui SO

04.10.08 5

Func iile SOţ

• Administrarea resurselor hardware– procesor, memorie, hard disk, comunicare în re ea, ț

dispozitive de intrare / ie ireș– competi ia utilizatorilorţ– competi ia aplica iilor – inclusiv cu SO însu iţ ț ș

• Abstractizarea resurselor hardware– ofer o transparen a func ion rii fizice a ă ță ț ă

hardware-lui

04.10.08 6

Func iile SO (cont.)ţ

• portabilitate– o aplica ie poate rula pe sisteme fizice diferiteț

• comunicarea cu dispozitive periferice– drivere

• gestiunea utilitarelor de diagnosticare şi monitorizare

04.10.08 7

Tipuri de SO

• SO de pe smart carduri– Management de baz al resurseloră– Servicii de securitate / criptare

• SO embedded – în televizoare, telefoane mobile, PDA– De la SO dedicate unui singur scop, f r interfa ă ă ță

cu utilizatorul, la SO multitasking

04.10.08 8

Tipuri de SO (cont.)

• Real Time Operating Systems – RTOS– echipamente industriale i tiin ificeș ș ț– timpul este un factor important– RTOS hard (sisteme industriale) / RTOS soft

(sisteme multimedia) – permit mici desincroniz riă– Exemple: TRON şi QNX

• SO single-user, single-task– doar relevan didacticță ă

04.10.08 9


• SO single-user, multi-tasking– familiile MS Windows, Unix, Apple Macintosh– permit lucrul în re ea dar administratorul e singurul ț

utilizator real

• SO multi-user– separ solicit rile i resursele utilizatoriloră ă ș– Windows, Mac OS X, Linux, *BSD, Solaris

• SO pentru arhitecturi multi-procesor– multi-user– optimizeaz procesarea paralelă ă– MS Windows ... Server, Linux 2.6.x, Solaris

04.10.08 10

Func ionarea SO: sarciniț

• Gestiunea procesorului

• Gestiunea memoriei

• Gestiunea echipamentelor i perifericelorș

• Gestiunea sistemelor de stocare a datelor

• Medierea: interfa a cu aplica iile i cu ț ț șutilizatorii

• Utilitare

04.10.08 11

Multiplexarea

• SO trebuie s permit folosirea în ă ăcomun a resurselor– multiplexare în timp• alternarea accesului (de ex. la procesor)

– multiplexare în spa iuț• delimitarea i alocarea unor segmente din ș

resurs (de ex. memorie)ă

04.10.08 12

Administrarea procesorului

• Optimizarea accesului unit ilor de software ățla ceasul procesorului– unit i: procese / fire de execu ie (threads)ăț ț

• Multi-tasking-ul este simulat– cu excep ia arhitecturilor multiprocesorț

04.10.08 13

Administrarea memoriei

• Satisfacerea cerin elor de memorie ale țproceselor

• Prevenirea utiliz rii simultane a aceluia i ă șspa iu de memorieț

• Folosirea adecvat a diferitelor tipuri de ămemorie

04.10.08 14

Administrarea perifericelor

• Drivere– programe relativ autonome, deseori furnizate de

produc toriă– comunicarea cu echipamente noi f r modificarea ă ă

SO (module)

• Spa iile tampon (buffer)ţ

04.10.08 15

Medierea

• Interfa a cu aplica iileț ț– Application Programming Interface - API

• Interfa a cu utilizatorulț– CLI, TUI, GUI

• Utilitare pentru ...– Ini ializarea sau oprirea proceselorț– Comunicarea între procese– Gestiunea i utilizarea sistemui de fi iereș ș– Monitorizarea i diagnosticarea sistemuluiș

04.10.08 16

Scurt istoric al SO

• 1945-1955• tuburi vidate• cartele perforate• SO• limbaje de

programare• interac iune direct ț ă

cu hardware-ul04.10.08 17

A doua genera ieț

• 1955-1965

• Tranzistorul

• Sisteme “mainframe”

• Limbajul de ansamblare şi Fortran

• SO: Fortran Monitor System (FMS), IBSYS– asisten pentru I / Oţă– “single stream batch processing”

04.10.08 18

A treia genera ieț

• 1965-1980• Circuite integrate• “Multiprogramming”: OS/360 al IBM

– un job folose te procesor, celelalte lucreaz cu I/Oș ă• “Timesharing”: CTSS al MIT

– mai mul i utilizatori folosesc acela i procesorț ș– valorificare timpi mor iț

• Din Multics MIT deriv primele variante de UNIX (sub ăconducerea lui Ken Thompson)– Dennis Ritchie elaboreaz C special pentru redactarea ă

UNIX– primele standarde IEEE pentru UNIX

04.10.08 19

A patra genera ieţ

• 1980 – prezent

• Calculatoare personale (PC)– microprocesoare– 1981: primele PC-uri IBM, 2880 USD

• Bill Gates cump r DOS i creeaz MS-DOS ă ă ș ăpentru IBM

• 1984: Steve Jobs lanseaz Apple Macintosh ăcu mouse i GUIș

• 1991: Linus Torvalds public nucleul Linuxă04.10.08 20

Windows vs. Linux

• Produs bine delimitat, cu pre pe piaț ță

04.10.08 21

• Nucleul Linux• O serie de pachete

bazat pe proiectul ăGNU

• Distribu ii GNU/Linuxț

Windows vs. Linux

• Proiect comercial (Microsoft Inc.)

• Facilitatea i confortul șutiliz riiă

• Domin pia a de ă țdesktop-uri

• Closed-source

04.10.08 22

• Proiect ini ial academicț• Comunitate de autori i ș

utilizatori• Centrat pe stabilitate i ș

performanță• Cot pe pia a servereloră ț• Open-source

Cuvinte cheie

• A&C

• it ain’t easy

• studen ieț

• angajare

• just crunch it

• linux

• interactivitate

• implicare

04.10.08 23

• sistem de operare

• nucleu (kernel)

• administrare

• abstractizare

• mediere

• multiplexare

• utilizare

• Windows/Linux

Link-uri utile

• http://acs.pub.ro

• http://www.pub.ro

• http://curs.cs.pub.ro

• http://sraits.ro/

• http://www.lsac.ro/

• http://www.bestbucuresti.ro/

• http://www.rosedu.org/

• http://www.google.ro/

• http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page

04.10.08 24

The End

?04.10.08 25

Cursul 1

1Introducere06 Octombrie

2008

04.10.08 2

Motto

If you can’t explain it simply, you don’t understand it well enough.

Albert Einstein

04.10.08 2

04.10.08 3

Ce este un sistem de operare?

• Un sistem de operare este un set de programe care ...– controleaz distribu ia ă ț

resurselor unui calculator

– mediaz comunicarea ădintre hardware i șaplica iile utilizatorilorț

04.10.08 3

Editoare, browsere, playere

Aplica ii de bazţ ă

Nucleu

utilizatori

Hardware

04.10.08 4

Structura unui SO

• Nucleul (kernelul) este un mediu în cadrul c ruia pot rula alte aplica iiă ț– gestioneaz resursele fiziceă– ofer o interfa comun aplica iiloră ță ă ț

• Programele de bază– permit interac iunea cu nucleul i cu sistemul fizicț ș– exemple: interpretoare de comenzi, utilitare de

gestiune a utilizatorilor i a sistemului de fi iere, ș șbiblioteci

04.10.08 4

04.10.08 5

Structura unui SO

04.10.08 5

04.10.08 6

Func iile SOţ

• Administrarea resurselor hardware– procesor, memorie, hard disk, comunicare în re ea, ț

dispozitive de intrare / ie ireș– competi ia utilizatorilorţ– competi ia aplica iilor – inclusiv cu SO însu iţ ț ș

• Abstractizarea resurselor hardware– ofer o transparen a func ion rii fizice a ă ță ț ă

hardware-lui

04.10.08 6

04.10.08 7

Func iile SO (cont.)ţ

• portabilitate– o aplica ie poate rula pe sisteme fizice diferiteț

• comunicarea cu dispozitive periferice– drivere

• gestiunea utilitarelor de diagnosticare şi monitorizare

04.10.08 7

04.10.08 8

Tipuri de SO

• SO de pe smart carduri– Management de baz al resurseloră– Servicii de securitate / criptare

• SO embedded – în televizoare, telefoane mobile, PDA– De la SO dedicate unui singur scop, f r interfa ă ă ță

cu utilizatorul, la SO multitasking

04.10.08 8

04.10.08 9


• Real Time Operating Systems – RTOS– echipamente industriale i tiin ificeș ș ț– timpul este un factor important– RTOS hard (sisteme industriale) / RTOS soft

(sisteme multimedia) – permit mici desincroniz riă– Exemple: TRON şi QNX

• SO single-user, single-task– doar relevan didacticță ă

04.10.08 9

04.10.08 10


• SO single-user, multi-tasking– familiile MS Windows, Unix, Apple Macintosh– permit lucrul în re ea dar administratorul e singurul ț

utilizator real

• SO multi-user– separ solicit rile i resursele utilizatoriloră ă ș– Windows, Mac OS X, Linux, *BSD, Solaris

• SO pentru arhitecturi multi-procesor– multi-user– optimizeaz procesarea paralelă ă– MS Windows ... Server, Linux 2.6.x, Solaris

04.10.08 10

04.10.08 11

Func ionarea SO: sarciniț

• Gestiunea procesorului

• Gestiunea memoriei

• Gestiunea echipamentelor i perifericelorș

• Gestiunea sistemelor de stocare a datelor

• Medierea: interfa a cu aplica iile i cu ț ț șutilizatorii

• Utilitare

04.10.08 11

04.10.08 12

Multiplexarea

• SO trebuie s permit folosirea în ă ăcomun a resurselor– multiplexare în timp• alternarea accesului (de ex. la procesor)

– multiplexare în spa iuț• delimitarea i alocarea unor segmente din ș

resurs (de ex. memorie)ă

04.10.08 12

04.10.08 13

Administrarea procesorului

• Optimizarea accesului unit ilor de software ățla ceasul procesorului– unit i: procese / fire de execu ie (threads)ăț ț

• Multi-tasking-ul este simulat– cu excep ia arhitecturilor multiprocesorț

04.10.08 13

04.10.08 14

Administrarea memoriei

• Satisfacerea cerin elor de memorie ale țproceselor

• Prevenirea utiliz rii simultane a aceluia i ă șspa iu de memorieț

• Folosirea adecvat a diferitelor tipuri de ămemorie

04.10.08 14

04.10.08 15

Administrarea perifericelor

• Drivere– programe relativ autonome, deseori furnizate de

produc toriă– comunicarea cu echipamente noi f r modificarea ă ă

SO (module)

• Spa iile tampon (buffer)ţ

04.10.08 15

04.10.08 16

Medierea

• Interfa a cu aplica iileț ț– Application Programming Interface - API

• Interfa a cu utilizatorulț– CLI, TUI, GUI

• Utilitare pentru ...– Ini ializarea sau oprirea proceselorț– Comunicarea între procese– Gestiunea i utilizarea sistemui de fi iereș ș– Monitorizarea i diagnosticarea sistemuluiș

04.10.08 16

04.10.08 17

Scurt istoric al SO

• 1945-1955• tuburi vidate• cartele perforate• SO• limbaje de

programare• interac iune direct ț ă

cu hardware-ul04.10.08 17

04.10.08 18

A doua genera ieț

• 1955-1965

• Tranzistorul

• Sisteme “mainframe”

• Limbajul de ansamblare şi Fortran

• SO: Fortran Monitor System (FMS), IBSYS– asisten pentru I / Oţă– “single stream batch processing”

04.10.08 18

04.10.08 19

A treia genera ieț

• 1965-1980• Circuite integrate• “Multiprogramming”: OS/360 al IBM

– un job folose te procesor, celelalte lucreaz cu I/Oș ă• “Timesharing”: CTSS al MIT

– mai mul i utilizatori folosesc acela i procesorț ș– valorificare timpi mor iț

• Din Multics MIT deriv primele variante de UNIX (sub ăconducerea lui Ken Thompson)– Dennis Ritchie elaboreaz C special pentru redactarea ă

UNIX– primele standarde IEEE pentru UNIX

04.10.08 19

04.10.08 20

A patra genera ieţ

• 1980 – prezent

• Calculatoare personale (PC)– microprocesoare– 1981: primele PC-uri IBM, 2880 USD

• Bill Gates cump r DOS i creeaz MS-DOS ă ă ș ăpentru IBM

• 1984: Steve Jobs lanseaz Apple Macintosh ăcu mouse i GUIș

• 1991: Linus Torvalds public nucleul Linuxă04.10.08 20

04.10.08 21

Windows vs. Linux

• Produs bine delimitat, cu pre pe piaț ță

04.10.08 21

• Nucleul Linux• O serie de pachete

bazat pe proiectul ăGNU

• Distribu ii GNU/Linuxț

04.10.08 22

Windows vs. Linux

• Proiect comercial (Microsoft Inc.)

• Facilitatea i confortul șutiliz riiă

• Domin pia a de ă țdesktop-uri

• Closed-source

04.10.08 22

• Proiect ini ial academicț• Comunitate de autori i ș

utilizatori• Centrat pe stabilitate i ș

performanță• Cot pe pia a servereloră ț• Open-source

04.10.08 23

Cuvinte cheie

• A&C

• it ain’t easy

• studen ieț

• angajare

• just crunch it

• linux

• interactivitate

• implicare

04.10.08 23

• sistem de operare

• nucleu (kernel)

• administrare

• abstractizare

• mediere

• multiplexare

• utilizare

• Windows/Linux

04.10.08 24

Link-uri utile

• http://acs.pub.ro

• http://www.pub.ro

• http://curs.cs.pub.ro

• http://sraits.ro/

• http://www.lsac.ro/

• http://www.bestbucuresti.ro/

• http://www.rosedu.org/

• http://www.google.ro/

• http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page

04.10.08 24

04.10.08 25

The End

?04.10.08 25

introducere - andrei.clubcisco.roandrei.clubcisco.ro/cursuri/1uso/08_uso_curs_01.pdf · – permit...

Documents