Introducere în sisteme de operare

Resurse

wiki: http://elf.cs.pub.ro/so/wiki/
NeedToKnow page:http://elf.cs.pub.ro/so/wiki/need-to-know
folosiți feed-ul RSS
lista de discuții
so@cursuri.cs.pub.ro
abonați-vă (detalii pe wiki)
catalog

De ce SO?

Voi ce credeți?

De ce SO? (2)

sunt peste tot (PC, servere, smartphones)
administrarea eficientă a

De ce SO? (3)

studiu de inserție
161 de absolvenți de Calculatoare

De ce SO? (4)

It's fun!

Legătura cu celelalte materii

Prerequisites
USO
Programare, SD
IOCLA, CN
PC, RL
Materii ce depind de SO
SO2,

Unde ne aflam?

kernel space

user space

USO

SO

SO2

interfețe de programare de sistem (system API)

interfețe

Unde ne aflam?(programare)

application programming (EGC, SPG, PP, SPRC, IOC, etc.)

system programming

Bibliografie

curs
Galvin, Silberschatz, Gagne – Operating System Concepts, 7th Edition
Andrew Tanenbaum -

Bibliografie suplimentară
Mathew, Stones - Beginning Linux Programming, 4th Edition
Stephens, Rago –

Ce este un SO?

Extensie a maşinii fizice (vedere top-down)
abstractizează operațiile mașinii

Ce este un SO? (2)

Istoria sistemelor de operare

dezvoltarea sistemelor de calcul și a sistemelor de

Istoria sistemelor de operare (2)

prima generaţie (1945 -1955)
primele calculatoare digitale construite:

Istoria sistemelor de operare (3)

generaţia a doua (1955 -1965)
tranzistoare, mainframeuri
apare conceptul

First bug

On September 9th, Grace Hopper recorded the first actual computer

Istoria sistemelor de operare (4)

generația a treia (1965 -1980)
circuite integrate
apare conceptul

UNIX

Istoria sistemelor de operare (5)

generația a treia (1965 -1980)
multitasking (time-sharing)
CTSS (Compatible

Istoria sistemelor de operare (6)

generaţia a patra (1980 -prezent)
microcalculatoare şi calculatoarele

Istoria sistemelor de operare (7)

Generaţia a patra (1980 -prezent)
MS Windows NT,

Clasificare SO

SO pentru servere
SO pentru sisteme multiprocesor
SO pentru calculatoare personale
SO pentru

Concepte hardware de bază

SO interacționează cu hardware-ul la un nivel destul

Procesoarele

Arhitecturi
bandă asamblare (a)
superscalar (b)
VLIW/EPIC

Arhitecturi
RISC
CISC

Memoria cache

Introdusă pentru a crea iluzia unei memorii ieftine, rapide și

Dispozitive de I/E

în general sunt compuse din două părți
un controller
dispozitivul efectiv
părțile

Întreruperi

(a) activarea unui dispozitiv I/E și primirea unei întreruperi
(b) tratarea unei

DMA

folosit în cazul transferurilor mari de date între dispozitivul de I/E

Magistrale

Magistrale (2)

Linii de
adresă (determină spaţiul de adresă)
date (împreună cu frecvența magistralei

Concepte de bază

procese, fire de execuție
deadlock
memorie virtuală
sisteme de fișiere
interpretorul de comenzi
nucleul

Procese

un program în execuție
are asociate mai multe resurse:
un spațiu de adrese
fișierele

Fire de execuție

un proces poate avea mai multe fire de execuție
firele

Deadlock-uri

deadlock potențial (a)
deadlock (b)

Memorie virtuală

adrese
virtuale
fizice
MMU și SO fac translatarea din adrese virtuale în adrese

Fișiere

cale, director rădăcină, director de lucru
descriptor de fișier / handle
fișiere speciale
bloc
caracter
pipe-uri
link-uri
sistem

Interpretorul de comenzi

Programul de interfață între utilizator şi sistem
Mod linie de

Nucleul sistemului de operare

Nucleul SO are acces direct la hardware
Părți din

kernel space vs. user space

Nucleul rulează în mod privilegiat
kernel mode
kernel space
Orice

Apeluri de sistem

Accesul la resursele sistemului se face prin apelarea serviciilor

Componente ale SO

gestiunea proceselor
gestiunea memoriei
gestiunea fișierelor
gestiunea operațiilor de I/E
gestiunea rețelei

Gestiunea proceselor

crearea și terminarea proceselor
suspendarea și repornirea proceselor
planificatorul de procese (scheduler)
mecanisme

Gestiunea memoriei

gestiunea memoriei fizice și virtuale
memorie virtuală, segmentare, paginare
swaping
gestiunea memoriei folosite

Gestiunea fișierelor

translatarea operațiilor de acces asupra fișierelor (open, close, read, write,

Gestiunea operațiilor de I/E

interfață comună pentru device drivere
caching, buffering
întreruperi, DMA
I/O scheduling

Gestiunea rețelei

implementarea unor stive de protocol eficiente și sigure (secure)
implementare în

Structuri de SO

SO monolitice
SO microkernel
Mașini virtuale
SO exokernel
SO stratificate

SO monolitice

UNIX și derivatele, Windows

Microkernel

Minix, Amoeba
QNX
Mach

Mașini virtuale