Készítette: Kosztyán Zsolt

Az előadások a következő témára: "Készítette: Kosztyán Zsolt"— Előadás másolata:

1 Készítette: Kosztyán Zsolt
Operációs rendszerek Készítette: Kosztyán Zsolt

2 Operációs rendszerek - alapfogalmak
Számítógépes rendszer Software Hardware Erőforrás fizikai erőforrások (hardware eszközök) logikai erőforrások (software eszközök)

3 Operációs rendszerek - alapfogalmak
Fontosabb fizikai erőforrások: Központi vezérlő egység (CPU = Central Process Unit), Operatív memória, Háttér tárolók (lemezek, szalagok), Belső kiszolgáló eszközök (pl. belső óra, különböző időzítők).

4 Operációs rendszerek - alapfogalmak
A logikai erőforrások az információk olyan gyűjteményét szolgáltatják, mint az adatok és a programok. Logikai erőforrásokat mindig fizikai erőforrásokon tárolunk. Néhány példa ezekre az elemekre: Végrehajtás alatt levő programok (processek). Állományok (file-ok, file rendszerek). Közösen használt programok és adatok. Eljárások, amelyek hasznos szolgáltatásokat nyújtanak.

5 Operációs rendszerek - alapfogalmak
A program egy algoritmust megvalósító utasítások sorozata, függetlenül attól, hogy azok magas szintű nyelven, vagy akár bináris gépi kódban van ábrázolva és tárolva A folyamat egy éppen végrehajtás alatt lévő program

6 Operációs rendszerek - alapfogalmak
Rendszerprogramok olyan eljárásokat hajtanak végre, amelyekre a rendszer minden felhasználójának szüksége lehet. Fordítók (compilerek, interpreterek) Ellenőrzésért felelős programok Hibák felismeréséért felelős programok számítógépes rendszer biztonságos működéséért felelős programok

7 Operációs rendszerek - alapfogalmak
Operációs rendszer fogalma: Erőforrás szemlélet: A folyamatok egy olyan csoportja, amely a felhasználói folyamatok között elosztja az erőforrásokat Felhasználói szemlélet: A folyamatok egy olyan csoportja, amely megkíméli a felhasználókat a hardware kezelés nehézségeitől és kellemesebb alkalmazói környezetet biztosít

8 Operációs rendszerek - alapfogalmak
Rendszermag (KERNEL) A rendszer magjának feladata az erőforrások elosztása és kezelése, a felhasználói folyamatok igényeinek kielégítése, adminisztrálása

9 Operációs rendszerek feladatai
Erőforrások szervezése támogassa a kényelmes használatot támogassa és elősegítse az ellenőrzött kiosztást (hatékony és igazságos legyen) Felhasználói felület biztosítása Parancs felület Program felület

10 Operációs rendszerek feladatai
Programok szervezése többprogramos (multiprogramming/ multitasking) rendszerek I/O kezelés Megszakítás kezelés Memória kezelés Állománykezelés

11 Operációs rendszerek feladatai
Elem és csomag kezelés (Job and Session Management) Hiba kezelés Felügyelet és elszámolás

12 Operációs rendszerek feladatai
Forráskódok szervezése Társzervezés Rezidens – tranziens programok Adaptálhatóság

13 A felhasználói felület
A kommunikáció két irányban valósul meg: egyrészt a felhasználó jelez a rendszernek, ha valamilyen szolgáltatást igényel, másrészt a rendszer küld információt a kért szolgáltatások teljesítéséről. A kapcsolattartásnak is két módja ismert: közvetlen kapcsolattartás során egy interaktív terminálon gépeljük le a parancsot, közvetett igény során a programokból adjuk ki a szolgáltatást igénylő utasítást.

14 A felhasználói felület
A parancs felület magas szintű kommunikációt biztosít a felhasználó és az OR között, irányítja a programok futását. A program felület kezeli a futó programokat. Az OR ezen a részrendszeren keresztül tartja a kapcsolatot a programok és a rendszer által ellenőrzött erőforrások és szolgáltatások között.

15 Folyamatok szervezése
Amikor a számítógépnek egy CPU-ja van, akkor a folyamatok egymás után hajtódnak végre. Ilyenkor szekvenciális folyamatokról beszélünk. Multiprogramozás esetében azonban a számítógép erőforrásai egyidejűleg több folyamat között is felosztásra kerülhetnek, így előfordulhat, hogy egy meghatározott időpontban több folyamat is végrehajtás alatt van. Ilyenkor a folyamatokat közbeékelt-nek nevezzük.

16 A tevékenység leírása A folyamatok jellemzőinek leírására a PCB-t használjuk. Ez tartalmaz minden olyan információt, amelyre szükségünk lehet a process követése során. (A PCB mérete OR-enként változó lehet.)

17 A tevékenység leírása A folyamat neve, amelyet azonosításra használunk. Néhány rendszer megkülönböztet külső nevet, amely karakteresen tárolt, és a felhasználókat segíti, valamint belső nevet, amely többnyire egy egész, és az OR általi azonosítást könnyíti meg. A folyamat állapota, amely vagy egy direkt kód az állapot leírására, vagy pointer egy olyan struktúrára, amely az állapotot írja le. A folyamat környezet egy olyan terület, amely a regiszterek tartalmának és egyéb információknak a tárolására szolgál.

18 A tevékenység leírása A felhasznált memória azt mondja meg, hogy mennyi helyet allokáltunk a tevékenység számára, hol helyezkednek el a programkódok és az adatok. A folyamat prioritás azt írja le, hogy milyen relatív fontossága van a tevékenységnek a többiekhez viszonyítva. Ezt akkor használja az OR, ha több folyamat várakozik egy erőforrásra, illetőleg, ha ütemeznie kell a folyamatokat. A szükséges erőforrások leírása arról tájékoztat, hogy melyek azok az erőforrások, amelyeket éppen használunk, és bizonyos esetekben a jövőbeli igények megjelölésére is szolgál.

19 A tevékenység leírása Az összefüggések leírása olyan információk tárolására szolgál, amelyek a folyamatok közötti viszonyt írják le. Ezek az összefüggések többnyire azokra a tevékenységekre vonatkoznak, amelyeket a szóban forgó folyamat létrehozott. Az elszámolási információk rögzítik az időparamétereket, a felhasznált erőforrásokat, a folyamat "tulajdonosának" nevét, és minden olyan információt, amelyet egy későbbi analízis során felhasználhatunk.

20 Tevékenységek és erőforrások kapcsolata
minden olyan tevékenység, amely nem tudja használni a CPU-t vagy nem áll a rendelkezésére megfelelő allokálható memória, kénytelen várakozni mindaddig, amíg ezek felszabadulnak. A várakozó tevékenységek sorban állnak. Ha néhány közülük megkezdhető, akkor el kell dönteni, hogy melyikük kerül először végrehajtásra. Ez az ütemezés feladata.

21 Tevékenységek párhuzamos végrehajtása

22 Ütemezés - folyamatok A batch-processzek alkotják az első osztályt. Ezek egy job-ban foglalnak helyet, amelyet a felhasználó egységes egészként kezel. Jellemzőjük, hogy a végrehajtásuk általában hosszú időt vesz igénybe, és ez idő alatt a felhasználó nem lép kapcsolatba a futó folyamatokkal. Interaktívnak nevezzük azokat a folyamatokat, amelyek egy interaktív terminálról elküldött felhasználói igényeket elégítenek ki. Ezek általában rövid lefutású tevékenységek, amelyeket befolyásolhat a végrehajtás ideje alatt küldött felhasználói parancs.

23 Ütemezés - folyamatok Real-time folyamatokról beszélünk abban az esetben, ha a tevékenység a rendszeren kívül lezajló műveleteket figyel, ellenőriz és irányít. Ezekre a folyamatokra az a jellemző, hogy rendkívül erősen behatárolt idő állt rendelkezésükre a válaszadáshoz, és többnyire szoros kapcsolatban állnak valamelyik I/O készülékkel.

24 Ütemezés Prioritások: A folyamatokhoz rendelt mérőszám a többiekhez viszonyított relatív fontosságot adja meg. A prioritás koncepciója lehetőséget ad arra, hogy a döntéseket különböző szintekre oszthassuk. statikus prioritásról akkor beszélünk, ha a kezdetben kapott prioritási érték a folyamat élettartama alatt nem változik meg. dinamikus prioritással akkor rendelkezik egy folyamat, ha a prioritás aktuális értéke a státuszának alakulásával időben változik.

25 Megszakítások Megszakítás I/O művelet befejezése miatt
Riadó megszakításról Timer megszakítás Programhiba megszakítás Rendszer megszakítás Készülék hiba megszakítás

26 Memóriaszervezés Statikus áthelyezésről akkor beszélünk, ha az a betöltéssel egyidőben vagy az előtt történik. Dinamikus áthelyezés a program futása közben is végrehajtható.

27 Állományszervezés Az egy fizikai egységen elhelyezkedő állományokat kötetnek (volume) fogjuk nevezni. Könyvtárak, állományok CP/M: B:allkez.TXT UNIX: /usr/gal/konyv/fej12.t VMS: vaxa:dk1:[gal.konyv.fej]allkez.txt;9 MS-DOS: C:\gal\konyv\fej\allkez.doc OS/MVT: gal.konyv.fej.allkez

28 Osztott Operációs Rendszerek
OR-k többprocesszoros környezetben kapcsolattartás az osztott memóriákkal üzenetek továbbítása az első két lehetőség kombinációja OR-k hálózatokon Hálózati kommunikációra alkalmas OR-t telepítünk a már meglevő OR ”fölé”. Ezt a rendszert szokásos hálózati OR-nek (NOS = Network Operating System) nevezni. Osztott OR-t istallálunk a hálózat minden gépen. Ez az un. osztott OR (Distributed OS).

29 Irodalom Knapp Gábor – Adamis Gusztáv: Operációs rendszerek, LSI 2000
Móricz Attila: OS/2 Warp, LSI 2000 Szász Gábor – Kun István – Zsigmond Gyula: Kommunikációs rendszerek, LSI 2000 Jedlovszky Pál: UNIX lépésről – lépésre, LSI 2000

30 Köszönöm a figyelmet!