Sisteme de Operaredoc

=== Sisteme de operare ===

Sisteme de operare

Coordonator științific

Profesor Universitar Mircea Gabriela

[anonimizat]

Timișoara

2015

CUPRINS

Introducere

1.1 Informații generale

Un computer este compus din componentele fizice(hardware) și din programe și date(software).

Programele pot fi:

-de aplicații

-de sistem

Programele de sistem se împart în :

Programe utilitare: translatoare de limbaje , editare text , programe de întreținere ,etc;

Sistemul de operare (SO) , intermediarul dintre utilizator si computer;

Generalitățiile unui Sistem de operare

Un sistem de operare este un ansamblu de programe care:

Gestionează resursele unui computer , implementând algoritmi care trebuie să obțină maximul de performanță;

Realizează o interfață între utilizator si computer , simplificând setul de operații disponibile;

Structura unui PC

Hardware ROM BIOS și Drivere Sistem de operare Programe si aplicații

Driver: software care permite programelor de nivel să interacționeze cu elementele fizice(hardware).

BIOS (Basic Input/Output sytem) reprezintă software-ul computer-ului care controlează hardware-ul.

Bios-ul din ROM-ul plăcii de bază conține driverele necesare pentru a porni corect sistemul de operare existent.

Driverele care nu trebuie să fie active in timpul incărcării sistemului de calcul sunt activate odată cu Sistemului de Operare.

BIOS-ul plăcii de bază are 4 funcții principale:

POST (Power-On Self Test) : Programul POST testează componentele interne , hard-disk-ul și tastatura sistemului.

CMOS setup : Permite configurarea parametrilor sistemului , a datei , a orei , a parolelor , a unităților de disc precum și ordinea componentelor hardware de incărcare.

Bootstrap loader : Se ocupă cu localizarea pe disc a sectorului principal de incarcăre a Sistemului de Operare.

BIOS : Conține colecția de drivere utilizate ca o interfață intre sistemul de operare și componentele fizice ale computer-ului, la incărcare și în timpul funcționării acestuia.

BIOS-ul a fost inlocuit cu UEFI pe sistemele mai noi ce calcul .UEFI are următoarele caracteristici:

Suport 32 sau 64 biți

Componentele hardware sunt pornite simultan , ceea ce duce la o încarcare mai rapidă a Sistemului de Operare.

Meniurile UEFI pot fi operate și cu un mouse.

etc.

Responsabilitățile unui Sistem de Operare

Un sistem de operare trebuie să îndeplinească cumulativ mai multe funcții:

Acesta trebuie sa realizeze o interfata intre componentele hardware si utilizator prin care utilizatorul să poată da comenzi sau să poată folosii anumite programe software pe sistemul de calcul.

Din acest punct de vedere Sistemele de operare pot fi:

Cu interfață grafică: combinații de taste; simboluri ; folosirea mouse-ului ; ferestre ; meniuri ; etc. ;

Cu interfața prin linii de comandă : folosirea tastelor exclusiv pentru introducerea unor comenzi;

Gestionarea fișierelor: se ocupă de crearea și ștergerea filelor/fișierelor , de scrierea și citirea acestora si de organizarea acestora în categorii de fișiere.

Gestionarea perifericelor: În momentul introducerii unui periferic sistemul de operare încearcă să găsească driver-ul necesar funcționării perifericului , iar dacă acest lucru nu este posibil , utilizatorul este nevoit să îl instaleze manual.

Gestionarea memoriei: Sistemul de Operare este responsabil cu alocarea resurselor RAM între programe. SO trebuie să se limiteze la memoria RAM existentă pe computer , iar dacă este nevoie , acesta trebuie să închidă anumite programe de sistem pentru facilitarea programelor utilizatorului

Sistemul de operare mai are sarcina de a gestiona și memoria externă a computer-ului(hard-disk-ul) și de a se asigura că datele sunt stocate corect pe sectoarele hard-disk făcând posibilă accesarea ulterioară a acestor date.

Gestionarea proceselor: Procesele sunt de fapt programele care rulează pe Sistemul de Operare , acestea pot fi procese de sistem sau procese de utilizator. In general SO alocă resursele necesare funcționării programelor(CPU,RAM,Stocare) dar poate gestiona și perifericele utilizate in proces.

Tratarea erorilor: Sistemul de operare este făcut să detecteze erorile hardware/software și să îl informeze pe utilizator dacă trebuie să acționeze într-un fel pentru rezolvarea acestora.

Gestionarea sistemului propriu-zis reprezintă funcțiile sistemului de a se instala singur , de a-și ajusta caracteristicile în funcție de componentele hardware și pornirea și oprirea funcționării computer-ului.

Clasificarea Sistemelor de Operare

Sisteme de operare monoutilizator (single user) și monoproces (single task)

Sisteme de operare monoutilizator și multiproces (multitask)

Sisteme de operare multiutilizator (multiuser)

Sistemele de operare multiuser permit mai multor utilizatori folosirea simultană a resurselor unui computer. Sistemul de Operare trebuie să îndeplinească cerințele utilizatorilor și în același timp să se asigure că acestea sunt echilibrate, fiecare din programele utilizate de aceștia trebuie să aibe resursele necesare pentru a funcționa.

Cea mai importantă parte a unui sistem de operare este nucleul (kernel).

Nucleul este o colecție de funcții care se executa la cererea aplicațiilor.

Nucleul unui SO are o importanță mult mai mare în raport cu programele uzuale folosite de utilizatori. Astfel , anumite operații sunt permise doar nucleului.

Sistemele de Operare sunt construite pe:

32 biți , cu o putere de adresare a 4GB memorie

64 biți , care pot adresa o capacitate mult mai mare de memorie RAM Procesoarele au 36 biți sau mai mult , deci acestea pot adresa 64GB memorie RAM.

Sistemul de Operare pe 64 biți:

Are nevoie de nevoie de mai mult RAM instalat față de cel pe 32 biți

Ocupa mai mult loc pe hard disk

Rapiditate crescută de executare a comenzilor și rulare a programelor

Cele mai utilizate sisteme de operare sunt:

Windows 7 (32bit/64bit)

Windows 8/8.1 (32/64bit)

Windows 10 (32bit/64bit)

Windows XP (32bit/64bit)

Mac OS X

Mac OS X 10.6 , Mac OS X 10.7

Linux

Unix

Windows

Primul calculator IBM PC (1981) a fost dotat cu un sistem de operare MS-DOS. Acesta era un tip de sistem de operare cu interfață prin linii de comandă, era monoutilizator și rula pe 16 biți.După 4 ani , producătorii au decis să introducă interfața grafică numita Windows. Primele 3 variante de Windows nu erau cu adevărat sisteme de operare ,ele erau doar o interfață grafică realizată pentru utilizatori, care rula pe MS-DOS. Toate aceste programe rulau în același spațiu de memorie și o eroare aparută putea bloca întregul sistem.

Windows 95 , a fost o combinație intre Windows și versiunea a7a de MS-DOS. Împreună acestea aveau majoritatea caracteristicilor unui sistem de operare complet (memorie virtuală, gestiunea proceselor , etc.). Informația pe disc era organizată in format FAT 16.

Windows 98 , conținea incă versiunea de DOS (7.1) , dar a apărut un nou tip de organizare a informațiilor pe disc , FAT 32 , care permitea gestionarea unor hard-disk-uri de capacități mai mari. Pe langă aceasta , Windows 98 avea o interfață user-friendly și permitea accesul la internet și multimedia.

Între timp , Microsoft lucra și la alte produse marca Windows , cum ar fi : Windows NT(New Tehnology). Prima versiune NT a apărut în anul 1993 , iar a doua în anul 1996.

Sistemele de operare Windows NT erau inovative , acestea operau pe 32 de biți , DOS-ul nu mai era folosit ca fundație, iar sistemul de date era unul complet nou, NTFS (New Technology File System).

Windows 2000 a fost succesorul Windows NT , dar a preluat și caracteristici de la Windows 98 (Plug and Play , Multimedia). Avea suport pentru porturile și dispozitivele USB.A introdus o versiune mai avansată a sistemului NTFS, care accepta comprimarea și criptarea fișierelor , și accepta și formatul FAT 32.

Windows XP a avut un impact major pe piața sistemelor de operare , unii utilizatori îl preferă chiar și in ziua de astăzi. Acesta a adus o interfață grafică nouă și o variantă imbunătățită de IE(Internet Explorer). Driverele puteau fi actualizate direct prin intermediul internetului , fără a mai fi necesară instalarea manuală. Windows XP este printre cele mai stabil sistem de operare lansat de Windows până la acea dată.

Windows Vista a introdus un nou tip de interfață grafică , noi caracteristici de securitate , a introdus widget-urile și multe altele . Dar Windows Vista a fost mai mult un sistem de operare Business , iar din această cauză utilizatorii Windows au preferat să păstreze vechiul sistem de operare , Windows XP . Windows Vista face parte din familia SO NT și are suport pentru 32 și 64 biți. Odată cu Windows Vista a fost introdusă și interfața Aero , care aduce o imbunatățire majoră esteticii windows-ului. Optimizarea cu componentele hardware a fost una destul de proastă inițial dar după mai multe service-pack-uri lansate aceasta a fost oarecum rezolvată.

Windows 7 este unul dintre cele mai bune Sisteme de Operare . Acest SO a fost optimizat și scris în așa fel încât să nu existe erori de compatibilitate cu hardware-ul computer-ului.Oferă suport pe 32 și 64 biți și face parte din familia Sistemelor de Operare Windows NT.Tipul de nucleu este unul hibrid și interfața de baza este Aero.

Windows 7 oferă suport pentru noile tehnologii apărute pe piață cum ar fi:

Touch-screen , tehnologie care permite utilizatorului folosirea unui periferic sau a unui monitor cu tehnologia touch de a da comenzi prin atingere.

Recunoașterea scrisului de mână , prin care sistemul de operare recunoaște stilul scrisului de mână al utilizatorului și ii permite acestuia introducerea datelor printr-o tabletă touch , fără a se folosi de tastatura computerului.

Suport pentru hard-disk-urile virtuale

Suport imbunătățit pentru procesoarele multi-core

Performanța imbunătățită a boot-ului

Un nucleu (kernel) mult mai stabil față de versiunea anterioară Vista

Windows 7 este de fapt ceea ce Windows Vista trebuia să fie la lansare , un sistem de operare bine optimizat cu o multitudine de funcții și caracteristici , și cu o stabilitate extrem de bună . Au fost lansate patch-uri și service-pack-uri pentru a ține pasul cu noile tehnologii apărute dar Microsoft a incetat suportul tehnic pentru Windows 7 la inceputul anului 2015 , update-urile de securitate vor apărea in continuare până in anul 2020, promite Microsoft.

Windows 8 și Windows 8.1 , sunt sistemele de operare lansate de Microsoft cu suport PC și Tabletă . Aceste sisteme de operare vin cu o bară de start nouă , o interfață oarecum imbunătațită și permit mai multor useri folosirea PC-ului deoarece interfața este mai simplistă față de celelalte sisteme de operare marca Windows. Acestea au suport pe 32/64 biți , fac parte din familia sistemelor de operare Windows NT și tipul nucleului este unul hibrid.Față de predecesorul Windows 7 , Windows 8/8.1 nu aduce inovații noi in domeniul sistemelor de operare.

Windows 10 este ultimul sistem de operare lansat de către compania Microsoft . Dezvoltatorii Windows au urmărit să realizeze primul tip de Windows semi-gratuit. Semi-gratuit deoarece acesta le permite utilizatorilor de Windows 7 și Windows 8/8.1 să facă un upgrade gratuit la versiunea Windows 10. Windows 10 face parte din familia sistemelor de operare Windows NT, are suport pe 32/64 biți și vine cu o mulțime de aplicații noi cum ar fi , Cortana și noul browser Microsoft Edge. Dar pe langă toate acestea , Windows 10 are un program de securitate Windows Defender ,existent și pe platformele mai vechi , dar cel actual este mai bine optimizat . La Windows 10 s-a urmărit mulțumirea tuturor utilizatorilor de Windows , Windows 10 având suportul tehnic necesar pentru indeplinirea mai multor funcții.

Linux

Linux este un sistem de operare de tip Unix care are la baza un nucleu(kernel) de tip Linux.Linux poate fi instalat pe o gamă largă de produse hardware începând cu : telefoane mobile , tablete , computere,etc. Linux este cunoscut in principal pentru utilizarea sa ca server , dar și pentru că acesta face parte dintr-o familie de tip Free-OS prin care toți utilizatori pot beneficia de aceste tipuri de sisteme de operare . Linux permite utilizatorilor experimentați să își personalizeze singuri sistemul de operare . Termenul Linux se referă la nucleul sistemului de operare , dar este folosit in general pentru a descrie întregul sistem de operare. Principalii distribuitori de sisteme de operare Linux sunt : Ubuntu , openSUSE, Fedora. Sistemele de operare Linux nu au o gama atât de variată de programe precum Windows , dar acesta începe să fie tot mai cautat in zilele noastre datorită posibilităților de dezvoltare a acestuia.Mascota Linux este un pinguin , acesta a fost creat de Larry Ewing.

Nucleul linux a fost creat pentru microprocesorul Intel 386, dar în prezent rulează pe o gamă largă de microprocesoare și computere. El este folosit pe computerele personale , pe servere sau pe telefoanele mobile.

Caracteristicile nucleului Linux :

-multitasking real și complet;

– suport pentru memoria virtuală;

-management avansat al memoriei;

-suport avansat TCP/IP (acesta include si funcția de rutare și filtrare);

-capacitate de a suporta pana la un miliard de procese simultane;

Unix este un de sistem de operare creat de Bell Labs . In prezent Unix se regăsește in mai multe tipuri de sisteme de operare, acestea fiind dezvoltate de societăți comerciale cât și de organizații non-profit cum ar fi , Free Software Fundation.

Free Software Fundation este o organizație americana non-profit fondată de către Richard Stallman în scopul sprijinirii sistemului de operare GNU Linux , un tip de sistem de operare care face parte din familia Unix.Fondurile FSF provin din vânzarea de produse cum ar fi : tricouri , cd/dvd și din distribuirea GNU.

Sistemul de operare Unix este folosit in special pentru servere dar și pe stații de lucru.Unix a jucat un rol important in dezvoltarea internetului , s-a trecut de la sistemele de calcul indiviaduale la cele de rețea.

Unix este scris in limbajul de programare C iar acesta împreună cu limbajul de operare au fost distribuite mai departe in școli pentru a putea fi mai accesibil studenților.

Sistemul de operare Unix este:

Multiuser

Multitasking

Portabil

Datele sunt stocate in format text , intr-un sistem de fișiere ierarhic , este folosită interfața de tip linii de comandă.

Componența sistemului Unix:

Kernel (nucleu)

Shell (interpretator de comenzi)

Utilitare (serviciile oferite prin intermediul interpetatorului de comenzi)