Systemy operacyjne. Struktura systemu operacyjnego

Składowe systemu operacyjnego

Moduł zarządzania procesami

Moduł zarządzania pamięcią operacyjną

Moduł zarządzania plikami

Moduł zarządzania

Zarządzanie procesami

Proces – wykonywany program, znajdujący się w pamięci i posiadające

Operacje systemu na procesach

Tworzenie i usuwanie procesów
Wstrzymywanie i wznawianie procesów
Zapewnianie mechanizmów

Zarządzanie pamięcią operacyjną

Pamięć jest magazynem dla działających procesów oraz danych, na

Operacje systemu na pamięci

Utrzymywanie ewidencji zajętych fragmentów pamięci
Identyfikacja procesów, do których

Zarządzanie plikami

Pliki przechowywane są w pamięci trwałej w strukturze logicznej systemu
Plik

Operacje systemu na plikach

Tworzenie i usuwanie plików
Tworzenie i usuwanie katalogów
Zapewnianie operacji

Zarządzanie systemem wejścia-wyjścia

System operacyjny ukrywa przed użytkownikiem szczegóły sprzętu:
podsystem wejścia-wyjścia (UNIX)
Hardware

Zarządzanie pamięcią pomocniczą

Pamięć pomocnicza służy jako magazyn dla programów i danych,

Operacje systemu na pamięci pomocniczej

Zarządzanie wolnymi obszarami
Przydział pamięci procesom i danym
Planowanie

Wsparcie dla pracy sieciowej

Sieć komputerowa jest medium komunikacyjnym dla systemu rozproszonego
Konieczne

Ochrona użytkowników i procesów

Ochrona dotyczy dostępu procesów i użytkowników do zasobów

Interpretacja poleceń

Interpreter poleceń – interfejs między użytkownikiem i systemem operacyjnym
Może znajdować

Usługi systemu operacyjnego

Wykonywanie programu
Operacje wejścia-wyjścia
Operacje na systemie plików
Komunikacja międzyprocesowa (IPC)
Wykrywanie błędów
Przydzielanie

Wywołania systemowe

Tworzą interfejs między procesem a systemem operacyjnym
Mogą być wywołane wewnątrz

Przykład wywołań systemowych – czytanie i pisanie do pliku

Konieczna obsługa wyjątków

Implementacja wywołań systemowych

Konieczna identyfikacja funkcji systemowej
Metody przekazywania parametrów do systemu operacyjnego:
Rejestry

Przekazywanie parametrów za pomocą tablicy

X: parametry funkcji systemowej

Wywołanie funkcji systemowej z

Rodzaje funkcji systemowych

Nadzorowanie procesów
Zarządzanie plikami
Zarządzanie urządzeniami
Utrzymywanie informacji
Komunikacja

Nadzorowanie procesów

Zakończenie planowe (end) lub wyjątkowe (abort)
Załadowanie (load) i wykonanie (execute)
Tworzenie

Zarządzanie plikami

Utworzenie pliku (create file) u jego usunięcie (delete file)
Otwarcie (open)

Zarządzanie urządzeniami

Zamówienie (request device), zwolnienie (release device)
Czytanie (read), pisanie (write), zmiana

Utrzymywanie informacji

Pobranie czasu/daty (get time or date), ustawienie czasu/daty (set time

Komunikacja

Utworzenie/usunięcie połączenia komunikacyjnego (create/delete communication connection)
Nadawanie, odbieranie komunikatów (send/receive messages)
Przekazywanie informacji

Systemy jednozadaniowe

Przykład MS-DOS
Wykonywanie współbieżne: programy TSR (terminate and stay resident)

Systemy wielozadaniowe

Przykład: Linux, Mac OS
Proces może być wykonywany na pierwszym planie,

Komunikacja między procesami

Procesy realizujące połączenia to demony/usługi

Oprogramowanie systemowe

Zarządzanie plikami (tworzenie, usuwanie, drukowanie itp.)
Informowanie o stanie systemu
Modyfikowanie plików

Systemowe programy użytkowe

Programy wchodzące w skład systemu operacyjnego
Interpreter poleceń może zawierać

Struktura systemu operacyjnego

Struktura odzwierciedla stopień zaawansowania i rozmiary systemu
Przykłady
Struktury proste (MS

Struktura prosta (MS DOS)

Struktura warstwowa (UNIX)

Użytkownicy

Powłoki i polecenia Kompilatory i interpretery Biblioteki systemowe

Interfejs funkcji systemowych jądra

Sterowniki

Mikrojądro (Windows NT)

Windows NT ma budowę hybrydową (od wersji 4.0)
Każdy obsługiwany

Maszyny wirtualne

Klasyczny system operacyjny

Implementacja maszyny wirtualnej

Sprzęt

Sprzęt

MW1 MW2 MW3

jądro jądro

Realizacja maszyn wirtualnych

Komunikacja między maszynami poprzez dyski wirtualne (spooling i system