Óravázlat Készítette: Kucsera Mihály és Toldi Miklós

Az előadások a következő témára: "Óravázlat Készítette: Kucsera Mihály és Toldi Miklós"— Előadás másolata:

1 Óravázlat Készítette: Kucsera Mihály és Toldi Miklós
Operációs rendszerek Óravázlat Készítette: Kucsera Mihály és Toldi Miklós

2 Operációs rendszer fogalmának meghatározása
Felhasználói szemlélet alapján az operációs rendszer egy olyan program, amely megkíméli a felhasználót a hardver kezelés nehézségeitől, és kellemesebb felhasználói felületet nyújt.

3 Az operációs rendszer szolgáltatásai – I.
Eszközkezelés Megszakítás kezelés Rendszerhívások, válaszok Erőforrás kezelés Memória kezelés Állomány- és lemezkezelés Felhasználói felület biztosítása

4 Az operációs rendszer szolgáltatásai – II.
Program fejlesztési támogatás

5 Az operációs rendszer funkcionális megközelítése
Alkalmazások (Word, Excel) Magas szintű nyelvek (Pascal, C) Alacsony szintű nyelvek (Assembly) Operációs rendszer Hardver (Memória, busz, perifériák) CPU (mikroprogram , regiszterek) Logikai áramkörök (kapuk, összeadó)

6 Számítógép rendszerek fogalmának meghatározása
Egy számítógép a hardverek és szoftverek komplex egysége, amelyben mindkettő összetevő meghatározza, hogy az adott rendszert miképpen lehet használni.

7 Számítógépes rendszerek csoportosítása – I.
Hardver mérete alapján - mikro gépes rendszerek - kis gépes (workstation) rendszerek - nagy gépes (mainframe) rendszerek Felhasználók száma alapján - egyfelhasználós - többfelhasználós

8 Számítógépes rendszerek csoportosítása – II.
Feldolgozás időbelisége alapján - kötegelt (batch) rendszerek - interaktív rendszerek - valósidejű rendszerek Központi egységek száma szerint - egyprocesszoros rendszerek - többprocesszoros rendszerek

9 Számítógépes rendszerek csoportosítása – III.
Rendszer architektúra alapján - centralizált rendszerek - elosztott (hálózatos) rendszerek CPU – periféria kapcsolatának alapján - on-line rendszerek - offline rendszerek

10 Számítógépes rendszerek csoportosítása – IV.
Programozás foka alapján - egy feladatos rendszerek - több feladatos rendszerek

11 Egyfeladatos rendszerek
Az egyfeladatos rendszerek esetében egyszerre mindig csak egy feladat kerül végrehajtásra. Probléma: miközben a rendszer I/O műveletet hajt végre, a CPU várakozásra kényszerül. Megoldás: az I/O műveletek alatt megjelenő „holtidőben” a CPU egy másik program feladatait végzi. (Ez a többfeladatos rendszer.)

12 Többfeladatos rendszerek – I.
A többfeladatos rendszerekben (multiprogramozott rendszerek, multi tasking systems) a különböző folyamatok az operációs rendszer szigorú ütemezése alapján ugyanazokat az erőforrásokat használják.

13 Többfeladatos rendszerek – II.

14 Többfeladatos rendszerek – III.
Multitasking rendszer definíciója: az olyan multiprogramozott rendszereket nevezünk így, amelyek egyfelhasználós környezetben működnek. Pl. Windows 95, 98, OS/2

15 Kötegelt (batch) rendszerek – I.
Az ilyen rendszerek neve utalás az „operator driven shop” rendszerű programfutatásra. Az operációs rendszer az egymsától független programokat nagyobb részekben, kötegekben (batch) kapta meg, így hajtotta végre.

16 Kötegelt (batch) rendszerek –II.
A programok a felhasználótól függetlenül futnak. Job queue Job controll language

17 Interaktív rendszerek – I.
Ezekben a rendszerekben a felhasználónak közvetlen kapcsolata van a futó programmal. Ehhez egy, addig nem használt beviteli eszközt kell használni: a terminált.

18 Interaktív rendszerek – II.
Az interaktív rendszerek jelentős előrelépést hoznak az operációs rendszerek jellemzőiben. Válaszidő: a válaszidő jelentősen lecsökken, gyakorlatilag valós idejűvé válik. Időosztás: a terminálok által használható processzor idő idő alapú elosztása.

19 Interaktív rendszerek – III.
Felhasználói felület: bevezetésre kerül az interaktív parancsértelmező (command interpreter.) Felhasználói adminisztráció: bevezetésre kerül a felhasználók nyilvántartása, és jogosultságok kerülnek kiosztásra.

20 Interaktív rendszerek – IV.

21 Valósidejű rendszerek
Azokat a rendszereket nevezzük valósidejű rendszerek (real-time processing), amelyek állandóan készen állnak arra, hogy azonnal válaszoljanak a kívülről bevitt parancsoknak.

22 Egy- és többprocesszoros rendszerek
Egyprocesszoros rendszerben az operációs rendszer felügyelete alatt egy központi egység működik. A többprocesszoros rendszerekben az operációs rendszer felügyelete alá több központi egység tartozik.

23 Többprocesszoros rendszerek – I.
Szimmetrikus: ebben az esetben az összes CPU egyenértékű, bármelyik bármilyen folyamatot tud végrehajtani. Aszimmetrikus: ennél a fajtánál a processzorok nem egyenértékűek, az egyes processzorok külön feladatok látnak el (levegőpontos számítás. perifériák kezelése)

24 Többprocesszoros rendszerek – II.
A szorosan csatolt rendszer alatt olyan többprocesszoros rendszert értünk, ahol mindegyik CPU ugyanazt a memóriát és perifériákat használja, és rendszerbuszon kommunikálnak egymással.

25 Többprocesszoros rendszerek – III.
Előnyök - Nagyobb megbízhatóság - Párhuzamos programvégrehajtás - Erőforrás megtakarítás Kihívások - Folyamatok optimális elosztása - Folyamatok közti kommunikáció - Szinkronizálás

26 Az operációs rendszer alapfogalmai – I.
Program: egy algoritmust megvalósító utasítások sorozata, függetlenül attól, hogy azok magas szintű nyelven , vagy bináris gépi kódban vannak ábrázolva és tárolva. Folyamat (process): egy éppen végrehajtás alatt lévő program. Egy program több folyamatból is állhat. Ugyanaz a program folyamat formájában is megjelenhet.

27 Az operációs rendszer alapfogalmai – II.
Folyamatleíró blokk (Process Controll Block, PCB): Azonosítja egyértelműen a folyamatot, tartalmazza a folyatatáshoz szükséges adatokat. Pl: Folyamat azonosítója Programszámláló állása Folyamat állapota Regiszterek tartalma Memóriaterület adatai Perifériák, állományok állapota

28 Az operációs rendszer alapfogalmai – III.
Szál (thread): A folyamathoz hasonló utasítás sorozat, melyet általában a rendszermagban használnak a gyorsabb átkapcsolás érdekében.

29 Az operációs rendszer alapfogalmai – IV.
Erőforrás: minden, ami egy folyamat végrehajtásához szükséges (memória, processzor,perifériák állományok stb.) Típusai: Megszakítható (preemptív) A folyamatoktól az erőforrás önmaga, vagy a folyamat károsodás nélkül elvehető Pl: processzor, memória

30 Az operációs rendszer alapfogalmai – V.
Nem megszakítható (non preemptív) Az erőforrás-használat megszakítása a folyamat, vagy erőforrás sérülésével járhat Pl: állományok, nyomtatók

31 Operációs rendszer fogalmának meghatározása
Az erőforrás szemlélet alapján az operációs rendszer folyamatok egy olyan csoportja, amely a felhasználói folyamatok között elosztja az erőforrásokat.

32 Operációs rendszer szerkezete

33 A rendszermag (kernel)
A kernel feladatai: Erőforrások elosztása, kezelése Felhasználói folyamatok igényeinek kielégítése, adminisztrálása Folyamatok védelme A kernel folyamatai = rendszerfolyamatok

34 Irodalom Knapp-Adamis: Operációs rendszerek LSI 2002.
Lovász P: Operációs rendszerek Booklands 2000 Kft 2000.