( rev. Jan-Erik Jonsson )

En presentation över ämnet: "( rev. Jan-Erik Jonsson )"— Presentationens avskrift:

1 ( rev. Jan-Erik Jonsson )
Grundläggande datavetenskap, 4p Kapitel 3 Operativsystem Utgående från boken Computer Science av: J. Glenn Brookshear IT och medier

2 Innehåll Operativsystem Programvara Processer Bootning (uppstart)
Utveckling Kärna, skal Programvara Processer Bootning (uppstart) Koordinering av datoraktiviteter Tidsdelning Semaforer Deadlock Säkerhet IT och medier

3 Operativsystem Den programvara som styr och kontrollerar datorns funktioner Ett användargränssnitt: Filhantering Programhantering Status Vanliga operativsystem Windows: NT, 2000, XP, CE Unix Linux IT och medier

4 Utveckling av operativsystem
Batch-jobb: Program, data och övriga direktiv för körningen matas in, sedan körs systemet till resultatet är klart och redovisas. Bara ett jobb (process) i taget körs utan interaktion. Kösystem, FIFO – First In, First Out I äldre system fick tid för körning beställas hos datatekniker. IT och medier

5 Batch-jobb IT och medier

6 Utveckling av operativsystem II
Tidsdelning (time-sharing) Flera program och användare kan dela på samma processor. Processerna får en liten tid var att exekvera innan nästa står på tur. För användarna ser det ut som om dom var ensamma och dom kan interagera med sina processer. Multitasking Tidsdelning för enanvändarsystem Flerprocessordatorer IT och medier

7 Interaktivitet med program
IT och medier

8 Klassificering av programvara
Software Application System Utility Operating system Shell Kernel IT och medier

9 Klassificering av programvara II
Applikationsprogram Databassystem Programutvecklingsverktyg Ordbehandlare Spel Systemprogram Systemverktyg (t.ex scandisk, diskavfragmenteraren) Operativsystem IT och medier

10 Skal (Shell) Operativsystemets kommunikationssätt med användarna
Textbaserat Dos, Unix, Linux GUI - Graphical User Interface, ikoner Windows, Unix, Linux Fönsterhanteraren IT och medier

11 Kärna (Kernel) Programvara som utför de grundläggande funktionerna
Filhanteraren: håller ordning på filer och program i sekundärminnet (hårddisken) Drivrutiner: kommunikation med perifereienheter Minneshanterare: hanterar bl.a. primärminne och virtuellt minne Schemaläggare - Scheduler: hanterar vilken process som står i tur att exekveras Dispatcher: kontrollerar och genomför tilldelning av tidluckor som schemaläggaren gjort IT och medier

12 Kärnan är inuti skalet Kernel Shell Utils & Apps 2004-11-19
IT och medier

13 Bootningsprocessen IT och medier

14 Koordinering av datorns aktiviteter Program Process Processtillstånd
ett antal statiska instruktioner Process en dynamisk aktivitet där egenskaperna ändras med tiden när programmet exekveras Processtillstånd statusen på en process i ett ögonblick under exekvering Programräknaren Register IT och medier

15 Processadministration
Processtabell Hanteras av schemaläggaren Processens minnesarea Prioritet Redo eller Väntar Tidlucka (time slice) Hanteras av dispatchern Är ca 50 millisekunder Process switch / Context switch Avbrott (Interrupt) Signal till CPU:n att avsluta pågående processaktivitet Avbrottshanterare Program som hanterar vad som händer efter ett avbrott IT och medier

16 Tidsdelning mellan processer
IT och medier

17 Konkurrerande processer
Processer nyttjar gemensamma resurser Operativsystemet tillåter eller förhindrar access till dessa resurser Semaforer Deadlock Forking – processer som skapar nya processer kan fylla processtabellen IT och medier

18 Semaforer En flagga som visar tillgängligheten Test-and-set
Clear Test-and-set CPU:n returnerar värdet på flaggan noterar att värdet är mottaget och sätter flaggan i en enda instruktion Förhindrar avbrott (interrupt) mellan kontroll och set Critical region Instruktionssekvens som endast en process i taget kan exekvera Mutual exclusion Kravet att bara en process i taget är tillåten att exekvera IT och medier

19 Deadlock Deadlock inträffar om följande gäller:
Konkurrens av icke delbara resurser Delar av en resurs efterfrågas flera gånger av samma process När en resurs har blivit tilldelad kan inte återlämnandet forceras 1 & 2 undviker deadlock 3 upptäcker och korrigerar deadlock IT och medier

20 Deadlock forts. IT och medier

21 Säkerhet Inloggning Minnesskydd Filskydd Processprivilegier
Användarnamn Lösenord Minnesskydd Processer får bara skriva i “sin del” i minnet Filskydd Systemfiler Processprivilegier Felaktiga programvaror – buggar Operativsystem Applikationer IT och medier

22 ( rev. Jan-Erik Jonsson )
Grundläggande datavetenskap, 4p Kapitel 4 Nätverk och Internet Utgående från boken Computer Science av: J. Glenn Brookshear IT och medier

23 Innehåll Nätverk Sammankoppling Processkommunikation Benämningar
Topologier Sammankoppling Brygga Router Processkommunikation Client/Server Peer-to-peer IT och medier

24 Nätverk LAN - Lokal Area Network WAN - Wide Area Network
Begräsat till en byggnad, företag m.m WAN - Wide Area Network Det fysiska nätverket utgörs av allmänt telenät eller liknande. MAN - Metropolitan Area Network Utbredning inom en stad samt stor bandbredd Open network Internet Closed network Novell IT och medier

25 Nätverkstopologier Bussnät Ringnät Oregelbundet nät Stjärnnät Dator
IT och medier

26 Sammankoppling av nätverk
Nätverk av nätverk internet Bryggor Skickar meddelandet vidare om mottagaren finns på “andra sidan” Skapar ett större nät och filtrerar trafiken Routrar Kan koppla samman flera nät Läser meddelanden och skickar vidare till rätt nät Kan konvertera mellan olika typer av nät IT och medier

27 Sammankoppling av nätverk
IT och medier

28 Interprocesskommunikation
Inom eller mellan datorer Client/Server-modellen Peer-to-peer-modellen Fildelning Client Server requests service IT och medier

29 Client/Server - Peer-to-peer
IT och medier

30 Client/Server inom en dator
IT och medier

31 Client/Server mellan datorer
IT och medier

32 Distribuerade system En uppgift utförs på flera datorer i ett nätverk
Databaser Spel IT och medier

33 Internet Ett nätverk bestående av flera nätverk Domäner E-mail
Network identifier InterNIC - Internet Network Information Center Host address: adressen som identifierar en dator inom en domän Domännamn Mailklient på din dator kopplar upp sig till en Mailserver, som utbyter mail med andra servrar POP3, IMAP, MS Exchange IT och medier

34 WWW World Wide Web Webb-läsare (browser) Hypertext
Klickbar HTML - Hypertext Markup Language URL - Uniform Resource Locator Protokoll<>server+domän.se<>sökväg<>dokument url är en fullständig sökväg till ett dokument IT och medier

35 Nätverksprotokoll Kommunikationsprotokoll Token Ring Ethernet
Regler för kommunikationen i ett nätverk Token Ring Token skickas runt, alla får sända i tur Ethernet CSMA/CD (Carrier Sense, Multiple Access with Collision Detection) Broadcast, adress till alla Multicast, adress till flera IT och medier

36 TCP/IP Application layer: t.ex ftp, telnet
TCP-Transport layer: hanterar förbindelsen mellan sändare och mottagare, data delas upp i paket IP-Network layer: kopplar ihop punkter till ett nätverk, metoder för vägval Link layer: sörjer för kommunikationen till nätverket den typ av nätverk som maskinen befinner sig på IT och medier

37 Säkerhet Problemområden Public key encryption Otillåtet intrång
Skadegörelse Public key encryption IT och medier