IT och medier1 Utgående från boken Computer Science av: J. Glenn Brookshear Grundläggande datavetenskap, 4p Kapitel 3 Operativsystem.

En presentation över ämnet: "IT och medier1 Utgående från boken Computer Science av: J. Glenn Brookshear Grundläggande datavetenskap, 4p Kapitel 3 Operativsystem."— Presentationens avskrift:

1 2004-11-19IT och medier1 Utgående från boken Computer Science av: J. Glenn Brookshear Grundläggande datavetenskap, 4p Kapitel 3 Operativsystem

2 2004-11-19IT och medier2 Innehåll Operativsystem –Utveckling –Kärna, skal Programvara Processer Bootning (uppstart) Koordinering av datoraktiviteter –Tidsdelning –Semaforer –Deadlock Säkerhet

3 2004-11-19IT och medier3 Operativsystem Den programvara som styr och kontrollerar datorns funktioner Ett användargränssnitt: –Filhantering –Programhantering –Status Vanliga operativsystem –Windows: NT, 2000, XP, CE –Unix –Linux

4 2004-11-19IT och medier4 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.

5 2004-11-19IT och medier5 Batch-jobb Ingen interaktion sker (vänta och se)

6 2004-11-19IT och medier6 Interaktivitet med program Interaktivitet kräver koordination

7 2004-11-19IT och medier7 Utveckling av operativsystem II Tidsdelning (time-sharing) –Flera program och användare delar på samma processor –Processerna exekveras en i taget med snabba växlingar Multitasking –Tidsdelning för enanvändarsystem –Preemtive: Tidsdelning efter behov –Cooperative: Samma tidsdelning oavsett behov

8 2004-11-19IT och medier8 Software Application System Operating system Shell Kernel Utility Klassificering av programvara

9 2004-11-19IT och medier9 Klassificering av programvara II Applikationsprogram –Databassystem –Programutvecklingsverktyg –Ordbehandlare –Spel Systemprogram –Systemverktyg (t.ex scandisk, diskavfragmenteraren) –Operativsystem

10 2004-11-19IT och medier10 Skal (Shell) Operativsystemets kommunikationssätt med användarna Textbaserat –Dos, Unix, Linux GUI - Graphical User Interface, ikoner –Windows, Unix, Linux –Fönsterhanteraren

11 2004-11-19IT och medier11 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

12 2004-11-19IT och medier12 Kärnan är inuti skalet Kernel Shell Utils & Apps

13 2004-11-19IT och medier13 Bootningsprocessen

14 2004-11-19IT och medier14 Koordinering av datorns aktiviteter Program –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

15 2004-11-19IT och medier15 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

16 2004-11-19IT och medier16 Tidsdelning mellan processer

17 2004-11-19IT och medier17 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

18 2004-11-19IT och medier18 Semaforer En flagga som visar tillgängligheten –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

19 2004-11-19IT och medier19 Deadlock Deadlock inträffar om detta gäller: 1.Konkurrens av icke delbara resurser 2.Delar av en resurs efterfrågas flera gånger av samma process 3.När en resurs har blivit tilldelad kan inte återlämnandet forceras –1 & 2 undviker deadlock –3 upptäcker och korrigerar deadlock

20 2004-11-19IT och medier20 Deadlock forts.

21 2004-11-19IT och medier21 Säkerhet Inloggning –Användarnamn –Lösenord Minnesskydd –Processer får bara skriva i “sin del” i minnet Filskydd –Systemfiler Processprivilegier Felaktiga programvaror – buggar –Operativsystem –Applikationer