Obrazek użytkownika cytrynek

Systemy operacyjne - wprowadzenie

Treść: 

System operacyjny (ang. Operating System, skrót OS) – oprogramowanie zarządzające systemem komputerowym, tworzące środowisko do uruchamiania i kontroli zadań użytkownika.

W celu uruchamiania i kontroli zadań użytkownika system operacyjny zajmuje się:

  • planowaniem oraz przydziałem czasu procesora (% CPU) poszczególnym zadaniom (task-om),
  • kontrolą i przydziałem pamięci operacyjnej dla uruchomionych zadań,
  • dostarcza mechanizmy do synchronizacji zadań i komunikacji pomiędzy zadaniami,
  • obsługuje sprzęt oraz zapewnia równolegle wykonywanym zadaniom jednolity, wolny od interferencji dostęp do sprzętu.


Dodatkowe przykładowe zadania, którymi może ale nie musi zajmować się system operacyjny to:

  • ustalanie połączeń sieciowych
  • zarządzanie plikami.

Przykłady systemów operacyjnych

Oparte o UNIX

 

GNU/Linux 

System GNU z jądrem Linux- uniksopodobny system GNU z jądrem Linux.

 

GNU/Hurd

System GNU z jądrem Hurd - uniksopodobny system operacyjny złożony wyłącznie z wolnego oprogramowania.

 

Android

System operacyjny dla urządzeń mobilnych takich jak telefony komórkowe, smartfony, tablety, tablety PC i netbooki. Właściciele: Android Inc. → Google → Open Handset Alliance (Google, HTC, Dell, Intel, Motorola, Qualcomm, Texas Instruments, Samsung, LG Group, T-Mobile i NVIDIA Corporation)

 

BSD ( i pochodne FreeBSD, NetBSD, OpenBSD)

Odmiana systemu operacyjnego Unix wywodząca się ze stworzonych na Uniwersytecie Kalifornijskim Berkeley 

 

OS X (dawniej Mac OS X) 

Rodzina uniksowych systemów operacyjnych (wywodząca się z BSD) produkowanych i rozprowadzanych przez Apple Inc

bada

System operacyjny dla telefonów komórkowych. Został stworzony przez firmę Samsung

AIX

Odmiana systemu Unix tworzona przez firmę IBM

Microsoft

 

Microsoft Windows

 

Systemy rodziny Windows działają na serwerach, systemach wbudowanych oraz na komputerach osobistych, z którymi są najczęściej kojarzone.

 

MS-DOS (ang. Microsoft Disk Operating System)

 

System operacyjny stworzony przez firmę Microsoft na podstawie nabytego przez nią kodu źródłowego systemu QDOS - stworzonego przez Seattle Computers. Jest to wersja systemu operacyjnego DOS przeznaczona dla komputerów IBM-PC.

Windows Phone Windows Phone – system operacyjny dla platform mobilnych będący następcą Windows Mobile. Ekran główny stanowią "kafelki" (ang. "tiles") - są to odnośniki do aplikacji, hubów, stron internetowych, plików multimedialnych, kontaktów, lub panele wyświetlające informacje systemowe

 

 

ReactOS

 

Projekt ReactOS ma na celu stworzenie systemu operacyjnego funkcjonalnie równoważnego z Microsoft Windows NT i 2000.

 

Projekt jest tworzony przez entuzjastów – na licencji GPL

Google

Android


Obecna wersja to Jelly Bean z kernelem Linux 3.4. Następna ma się nazwyać KitKat.

Chrome Cast jest to urządzenie produkowane przez Google i służy do strumieniowania treści wideo/audio na ekran telewizora (np.: z tabletu, telefonu). Oprócz tego istnieje możliwość uruchamiania aplikacji np: przeglądarka internetowa, serwisy VOD (Chrome Cast wpółpracuje z serwisami: Pandora, Netflix, Youtube oraz Google Play).

Chrome OS  


Chrome OS, którego głównym zadaniem jest uruchamianie aplikacji internetowych potrafi także uruchamiać aplikacje offline.

Sprzęt na jakim działa Chrome OS: chromebooki (Acer AC700, Samsung Series 5 550, Samsung Series 5

IBM

AIX (ang. Advanced Interactive eXecutive) to 

Odmiana systemu Unix tworzona przez firmę IBM na podstawie zarówno SysV jak i BSD. AIX jest przeznaczony przede wszystkim dla klienta wymagającego dużej wydajności i niezawodności. Stanowi doskonałą platformę dla systemów baz danych lub serwerów aplikacji

OS/2 (ang. Operating System/2)

System operacyjny stworzony przez firmy IBM i Microsoft. Współpraca obu firm nad OS/2 została zerwana, zaś wersję 3.0 Microsoft wydał jako Windows NT – późniejsze Windows 2000 i Windows XP

 

Budowa Systemu Operacyjnego

Budowa systemu operacyjnegoPrzyjęto podział na trzy główne elementy budowy systemu operacyjnego:

  • jądro systemu wykonujące i kontrolujące ww. zadania.

  • powłoka – specjalny program komunikujący użytkownika z systemem operacyjnym (mamy: powłoki tekstowe i graficzne)

  • system plików – sposób zapisu struktury danych na nośniku. 

 

Jądro systemu operacyjnego

Jądro składa się z następujących elementów funkcjonalnych:

  • planisty czasu procesora, ustalającego które zadanie i jak długo będzie wykonywane,

  • przełącznika zadań, odpowiedzialnego za przełączanie pomiędzy uruchomionymi zadaniami,

  • Dodatkowo:

    • modułu zapewniającego synchronizacje i komunikację pomiędzy zadaniami,

    • modułu obsługi przerwań i zarządzania urządzeniami,

    • modułu obsługi pamięci, zapewniającego przydział i ochronę pamięci.

    • innych zależnie od funkcji i przeznaczenia systemu.

Rodzaje jądra systemu:

  • monolityczne – Linux, Unix, Android
  • hybrydowe – Windows, OS X
  • mikrojądro - QNX, BeOS, Haiku

jądro monolityczne

Często stosowane w systemach typu Unix. Wszystkie zadania są wykonywane przez jądro, będące jednym, dużym programem działającym w trybie jądra. Większość systemów posiada umiejętność dołączania i odłączania modułów (najczęściej zawierających kod sterownika urządzenia lub obsługi potrzebnego w danej chwili systemu plików). 

jądro hybrydowe

Kompromis między architekturą jądra monolitycznego i mikrojądra. W krytycznych usługach - np. stos sieci - usługi są na stałe wkompilowane w główny kod jądra, inne usługi pozostają oddzielone od głównego jądra i działają jako serwery (w przestrzeni jądra).

jądro hybrydowe

jądro monolityczne

W przypadku systemów uniksowych istnieje możliwość samodzielnej kompilacji jądra systemu. Daje to możliwość tzw. odchudzania kernela systemu przez co jest możliwość przyspieszenia jego pracy. Kompilacja jądra daje nam także możliwość obsługi najnowszych urządzeń, których nasz system jeszcze "nie widzi"/obsługuje. W przeciwnym wypadku nie ma potrzeby kompilacji.

Całość sprowadza się do pobrania najnowszej wersji jądra systemu ze strony: www.kernel.org.

Więcej na: www.pl.linux.wikia.com

 

Pytania do tematu: 

  1. Co nazywamy systemem operacyjnym?

  2. Czym zajmuje się system operacyjny?

  3. Wymień 5 systemów z rodziny Unix

  4. Wymień systemy operacyjne instalowane na urządzeniach przenośnych: telefony i tabley
  5. Co to jest Chromebook?

  6. Co to jest Android?

  7. Wymień 2 systemy oparte na BSD

  8. Jaka jest różnica pomiędzy Windows CE a Windows 7/8 ?

  9. Jaka jest różnica pomiędzy GNU/Linux a GNU/Hurd?

  10. Wymień i opisz 3 główne elementy budowy systemu operacyjnego

  11. Jaka jest różnica pomiędzy jądrem systemu monolitycznym a hybrydowym?

 

 

>> Przeczytaj następny artykuł: System czasu rzeczywistego (RTOS)

Kategoria wpisu: