A számítógép lelke, az operációs rendszer

Az előadások a következő témára: "A számítógép lelke, az operációs rendszer"— Előadás másolata:

1 A számítógép lelke, az operációs rendszer

2   Történeti áttekintés A számítástechnika a szoftver és a harver dinamikus fejlődésének eredménye. Charles Babbage ( ) első digitális anal\tikus gépének még nem volt operációs rendszere, sőt szoftvere sem, és maga a gép sem készült el igazán soha, mert mechanikus szerkezet lévén, az elképzelésekhez hiányzott a műszaki háttér.

3 Az első generációs vákumcsöves gépek
nem oprációs rendszer koordinálta, hanem egy szakértői csapat, korszakalkotó Neumann János javaslata: a gépekhez tárolható pogramokat csatoljanak. EDVAC, 1952-ben. Kialakult a kezdetek egyik meghatározó gyártója által kifejlesztett UNIVAC I programnyelv a UNIVAC nevű géphez. 1952-ben Grace Hopper megalkotta az első hibakeresésre használt programot, az úgynevezett debauggert.

4 második generáció a tranzisztorok kora
külön kialakított termekben felépített számítógépeken végeztek úgynevezett kötegelt feldolgozást egy speciális program, amely a szalagról (kártyáról) elindította a beolvasást, tekinthető az operációs rendszerek elődjének. A beolvasást a feldolgozás követte, majd a kimeneti adatokat újra szalagra rögzítették, és azok a nyomtató géphez, egy másik terembe kerültek. Tipikus programnyelveket használtak, olyat, mint az FMS (Fortran Monitor System), vagy az IBSYS, az IBM operációs rendszere a korabeli IBM 7094 gépeken.

5 A számítógép hardver-egységeinek működési sebességében jelentős eltérések mutatkoztak.
A központi egység gyorsult, a perifériák nem győzték ellátni feladattal

6 harmadik generációs gépek
megszülettek az első operációs rendszerek, az olcsóbb, integrált áramkörökkel épített gépek elterjedtek, és biztosítani kellett azt, hogy halandók is kezelni tudják őket. Mindegyik nagy gyártó akkoriban, a hatvanas, hetvenes években saját parancssort készített acélból, hogy megkönnyítse a felhasználó-számítógép kommunikációt és valamelyest automatizálja a számítógép belső erőforrásainak működését. Az alapelvek és a felépítés ugyan hasonló volt, de a megvalósításban jelentős eltérések mutatkoztak.

7 Miért fontos korszak? Honeywell Univac, később Unisys
Az IBM cég[1] több ezer szakemberből álló csapata is megalkotott egy olyan assembly programot, az OS/360 nevűt, Nagyméretű volt, hibákkal tűzdelt, a javítások hatására még nehézkesebbé vált. alapelveit megörökölték a későbbi operációs rendszerek. Megoldást adott, a multiprogramozás, a háttértárolás vagy spooling, és az időosztás problémájára.

8 a korszaknak a végén kezdődött meg, elsősorban az IBM cégnek köszönhetően, a HW és SW termékek elkülönített gyártása és forgalmazása, (erőteljes szabványosítási folyamat kezdetét is jelentette). A korszak jellemző rendszere lett a mini számítógépes rendszer, és ennek képviseletében a PDP sorozat, melynek legfejlettebb változata a PDP-11-es volt Egy ilyen típusu gépen kezdte fejleszteni a UNIX alapú rendzerek ősét a Bell Labs-ban Ken Thompson, 1972-ben.

9 A negyedik, azaz az LSI generáció
a magas integráltságú hardver korát jelentette. Kialakulhattak a munkaállomások, és az őket mindenképpen kísérő új típusú többfelhasználós operációs rendszerek. Új szempont lett a felhasználóbarát szoftver A mikroszámítógépek kora

10 Jellemző rendszerek DOS operációs rendszer
a kezdetben csak operációs rendszer jellegű, de később teljeskörű szolgáltatást nyújtó Windows rendszerek, elterjed UNIX alapú rendszereknek. A kezdetekben még jelentős Apple Macintosh rendszereket ebben a régióban, szinte teljesen kiszorították mára a Windows és Unix alapú rendszerek.

11 Az operációs rendszerek feladata

12 Globális célok Az operációs rendszer olyan program, amely a közvetítő szerepét vállalja a számítógép felhasználója és a számítógép hardvere között. biztosítja a felhasználó számára azt a környezetet, amelyben az a programokat futtathatja. a fejlesztők célja a számítógép használatát kényelmessé tegyék a hardver összetevők minél hatékonyabban működjenek

13 A hardvert a CPU, a memóriák és az I/O elemek alkotják, ezek a számítógép erőforrásai.
A gépen futtatandó felhasználói programok, például a fordítók, adatbázis-kezelők, játékprogramok, üzleti szoftverek, határozzák meg a számítógépes rendszer és az alap- szoftverek megválasztását a közvetlen felhasználó számára. A felhasználó lehet ember, de lehet egy másik, kapcsolt számítógépes rendszer is.

14 szervező, amely a számítógépes feldolgozás elemeit,
a szoftvert, a hardvert és az adatokat koordinálja. Az operációs rendszer program, amely a rendszer erőforrásait beosztja.

15 programokkal oldja meg az olyan problémákat, mint
a CPU időelosztás, a memóriakezelés, adatszerkezet-tárolás, kimeneti-bemeneti műveletek beosztása, a jogosultságok számbavétele, stb. a felmerülő ellentmondásokat megpróbálja kiküszöbölni, illetve azokról a felhasználónak számot adni. Ezért az operációs rendszert tekinthetjük felügyeleti szervnek is, amely a felhasználók által futtatott programokat is figyeli, nem csak a saját rendszerprogramjait.

16 Az operációs rendszer az a program (programkészlet), amely állandó jelleggel fut a számítógépen, a bekapcsolástól a kikapcsolásig, és lehetővé teszi a számunkra az összes többi, felhasználói program futtatását. (Silbersatz)

17 Az operciós rendszer típusai

18 Összetettség szerint Mikrogépes rendszerek: általában egyfelhasználós személyi számítógépek, a számunkra ismert architektúrával Mini rendszerek: több, akár önálló gépből, hálózatból, szerver gépből, kijelző képernyőből állnak össze. Egy operációs rendszer alatt futnak a hardverelemek, közös perifériákat használnak. Az egyidejűleg futó programok száma és az egy időben a rendszer erőforrásait használó felhasználók száma több is lehet.

19 mini-rendszer A párhuzamos rendszerek multiprocesszoros rendszerek, közös órajellel, hibatűrő, jó debugging rendszerrel, és lehetővé teszik a beágyazott rendszerépítést. Az osztott rendszerek több processzorral, saját órajellel és saját operatív tárral, adatsínnel rendelkező rendszerekből állnak össze. Előnyeik közé tartoznak az osztott erőforrások, a nyílt és méretezhető rendszer változtathatósága, a konkurens működés (valódi párhuzam), megbízhatóság, a számítógépes kommunikáció biztosítása (groupwork, workflow).

20 Nagy rendszerek több típusú hardver, több operációs rendszer egyidejű, összehangolt munkáját biztosítják. A VLSI (V. generációs) gépek a mesterséges intelligencia, brain-like computer, fuzzy, neural networks, genetikus algoritmusok, azaz a soft computing módszereit alkalmazva oldanak meg bonyolult, nagy számítási igényű feldatokat. Ezekben a rendszerekben a legnagyobb gond az átjárhatóság, amelyet bizonyos szintű szabványosítással oldanak meg.

21 hány felhasználót képes a rendszer egyidejűleg kiszolgálni
Egyfelhasználós (single user) operációs rendszerek. kezdeti Windows rendszerek és a DOS. A többfelhasználós (multiuser) rendszerek A harmadik generációs gépek korában vált lehetővé, hogy több felhasználó terminálrendszeren keresztül látszólagos párhuzamban használja a rendszer erőforrásait, (kialakultak azok az alapelvek)

22 az egyidőben futó feldatok száma szerint
- egyfeladatos (single tasking) és - többfeladatos (multitasking)