Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 Operační systémy a jejich nadstavby KIT.PEF.CZU.CZ2008.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 Operační systémy a jejich nadstavby KIT.PEF.CZU.CZ2008."— Transkript prezentace:

1 1 Operační systémy a jejich nadstavby KIT.PEF.CZU.CZ2008

2 2 Software  Software (SW) - programové vybavení počítače.  Není fyzicky hmatatelný.  Kategorie softwaru:  operační systémy  nadstavby operačních systémů  typové aplikační programové vybavení - TAPV  aplikační programové vybavení

3 3 Operační systém  Operační systém (OS) je základní programové vybavení počítače  Poskytuje rozhraní pro komunikaci uživatele s hardwarem  Je zaveden do paměti počítače při jeho startu a zůstává v ní až do jeho vypnutí.

4 4 Funkce OS  Funkce:  správa zdrojů (čas procesoru, přidělování paměti)  řízení zpracování úloh (procesů)  správa zařízení (periferie, ovladače)  správa dat (souborů)  dříve komunikace s uživatelem pomocí příkazového řádku  dnes GUI (Graphics User Interface)

5 Funkce OS  Jádro OS (kernel) – základní systémové funkce:  Správa souborů  Ovládání vstupních a výstupních zařízení  Spouštění úloh  Zpracování uživatelských požadavků  Podprogramy  Uživatel komunikuje přes rozhraní (příkazový interpret), např. C:\>_ 5

6 Start operačního systému  Po zapnutí nebo resetu počítače je hardware nastaven dle konfigurace v BIOSu  Jako první se načte instrukce BIOSu a spustí se základní test  Test přítomnosti a funkčnosti hardware (POST)  BIOS se pokusí nalézt a načíst operační systém  Jádro operačního systému je zavedeno do paměti a předává se mu řízení počítače

7 C:\echo To musíte vidět ! To musíte vidět ! C:\ C:\format C:\ Upozornění: Všechna data na oddílu C: budou smazána! Chcete pokračovat ve formátování (A/N)?

8 8 Základní kritéria dělení OS  Podle počtu uživatelů (jednouživatelské, víceuživatelské)  Podle typu počítače (PC, iMac, PDA, mainframe …)  Podle počtu úloh (jedno a víceúlohové) Multitasking Multitasking Přepínání programů (task switching)Přepínání programů (task switching) Kooperativní multitaskingKooperativní multitasking Preemptivní multitaskingPreemptivní multitasking Multithreading (viz. dále) Multithreading (viz. dále)

9 Dělení OS podle počtu uživatelů  Jednouživatelský systém (single user) + jednoduchý, spolehlivý - malá bezpečnost - malá bezpečnost - dnes již nepraktické (obvykle textové rozhraní) - dnes již nepraktické (obvykle textové rozhraní)  Víceuživatelský systém (multi user) + uživatelské profily (možnost různých nastavení) + oddělení dat různých uživatelů (práva přístupu) -těžší administrace 9

10 Dělení OS podle počtu úloh  Jednoúlohový systém (single task) + jednoduchý, rychlý, levný ± vývoj ukončen, stabilní vlastnosti - žádná spolupráce úloh (běží vždy jen jedna úloha)  Víceúlohový systém (multi task) + efektivnější využití kapacity hardwaru + paralelní zpracování úloh - obtížné programování, možnost zahlcení, bezpečnost - obtížné programování, možnost zahlcení, bezpečnost ± vývoj probíhá, nové vlastnosti, nové chyby 10

11 Multitasking  Umožňuje chod více aplikací současně,  Rozděluje výpočetní čas procesoru,  Izoluje aplikace navzájem od sebe a umožňuje jim vzájemnou komunikaci.  Aplikace má ke svému chodu pouze prostor pevně vymezený operačním systémem 11

12 Ale pozor!...při multitaskovém zpracování se v OS v reálném čase řeší jen jedna úloha a zpracovává jen jedna instrukce (pokud není použito více procesorů)  podstatou “paralelního” zpracování je přepínání mezi úlohami, např. pokud úloha čeká na vstupně/výstupní zařízení nebo vyčerpala povolenou dobu souvislého využití procesoru, může operační systém úlohu pozastavit, “zakonzervovat”, a spustit jinou (třeba dříve rozpracovanou) úlohu; hovoříme o preemptivních OS 12

13 Dělení OS kombinace  Single user, single task První využití počítačů, jednoduché operační systémy  Single user, multi task Snaha zvýšit využití HW a snížit prostoje operátora  Multi user, single task Nevhodná kombinace, spíš jen vedlejší produkt  Multi user, multi task – moderní OS Plná nezávislost jednotlivých uživatelů Možnost řízeného sdílení dat Multi user, multi task je základem siťových řešení (na serverech i na pracovních stanicích) 13

14 14 Dělení OS podle typu zpracování  Podle typu zpracování  Multiprocessing  Schopnost OS využít procesory  Souběžné upracování programů na systémech s více procesory  Interprocessing  Dynamické propojování mezi aplikacemi  Možnot přenosu objektů mezi aplikacemi  Real-time processing  Minimální doba odezvy (řízení technologické linky)

15 15 Multithreading  = řízení vícenásobného souběžného použití téhož programu  = paralelní větve zpracování  každý program může mít více vláken (thready, podúlohy)  např. webový prohlížeč podporuje multithreading  tisk webové stránky  stahování souboru  vyplňování formuláře  vykonává se různý kód nad stejnými daty,  souvisí i s definicí algoritmu, aby mohlo několik větví pracovat současně a vzájemně se neblokovat, náročné pro programátora

16 16 Nadstavby OS  propůjčují systému určitý vzhled kdysi Norton Commander - nadstavba MS DOSu = dnes správci souborů nebo programy pro správu a vyladění systému, např. Norton SystemWorks Premier nebo TweakNow PowerPack Professional pro Windows funkce: editace konfiguračních souborů (boot.ini, systém.ini, win.ini, autoexec.nt, config.nt)

17 Norton Commander

18 18 Nadstavby OS další funkce:  odstraňování nepotřebných souborů, jako.TMP, nebo souborů o velikosti 0 bytů, odstranění záznamů v systémovém registru Windows, které tam zbyly po odinstalování programů, mazání historie programů jako IE (utility Disk Cleaner, Registry Cleaner, Track Cleaner)  poskytování informací o disku, paměti, procesoru, graf. kartě, síti (System Information)  přehled o spuštěných procesech (Process Manager), u každého se zobr. jméno souboru, cesta, id, obsazení paměti, počet threadů, priorita – dá se změnit (volby Idle, Below, Normal, Above, High), proces se dá i ukončit

19 19 citát Throopsův univerzální poznatek o GUI Ani vesmír není user-friendly.

20 20 Typové aplikační programové vybavení I.  Textové editory  Tabulkové programy  Databázové systémy  Grafické programy – DTP (Desktop Publishing)  Překladače programovacích jazyků  Expertní systémy  CASE systémy (Computer Aided System Engineering)

21 21 Typové aplikační programové vybavení II.  Antiviry  Vývojové systémy pro tvorbu aplikací  Borland Delphi - bleskový vývoj aplikací, Visual Studio, …  Ekonomické systémy, SW pro účetnictví  Datové sklady  Komprimační SW, vytváření archivů  GIS (Geographical Information System)  Kancelářské balíky (MS Office, StarOffice, OpenOffice)

22 22 Charakteristika OS I.  Dříve komunikace pomocí příkazového řádku (možné i dnes).  Dnes GUI (Graphics User Interface).  Dříve 16 bitové systémy, MSDOS, příkazový řádek.  Nyní 32 bitové (i 64 bitové, IRIX), GUI.  Pro tyto systémy vyvíjeny 32 bitové aplikace.

23 23 Charakteristika OS II.  Zpětná kompatibilita 32 bit. systémů - zajišťují plnohodnotné prostředí i pro starší, 16 bitové aplikace (virtuální stroj)  Lze používat dlouhá jména souborů  MSDOS - omezení na 8 znaků  souvisí to se souborovým systémem (FS)

24 24 OS – přehled I.  32 bitové operační systémy:  OS/2 (zpočátku MS+IBM, dnes jen IBM)  MacOS (Apple, dodnes)  Windows 9X (MS = Microsoft)WinME  Windows NT Windows 2000 (MS)  NT - New Technology Windows XP Windows XP Windows Vista Windows Vista  UNIX  LINUX

25 25 OS – přehled II.  64 bitové operační systémy:  Windows XP/Vista 64bit  LINUX 64bit – Suse, Gentoo  MacOS X 64bit

26 26 Struktura moderních OS  Každý OS má jádro (kernel), to zajišťuje spouštění programů, přístup k hardwaru, přidělování zdrojů, atd.  Nad ním uživatelské aplikace.  Data na úložných zařízeních vyžadují souborový systém (file system).

27 27 Virtualizace  Virtuální paměť (rozšíření RAM, volné místo na disku, swapovací soubory)  Virtuální stroj  pro dosové programy event. programy napsané pro jiný systém, než ten který je právě spuštěn (je třeba tzv. emulátor API, Application Programming Interface, nahrazuje funkčnost příslušného op. systému)  Virtuální stroj je v software, který vytváří virtuální prostředí konkrétního operačního systému, ve kterém uživatel může spouštět svoje aplikace (např. na stroji s OS Windows lze spustit OS Unix a v něm pracovat).

28 28 Virtualizace II.  Virtuální stroj lze vytvořit pomocí vhodného softwaru:  Virtual PC 2004, 2007  Virtual Server 2005  Virtual Box – free  VMware Server  Vlastnosti:  Pro většinu známých OS  Bez nutnosti restartu  Snapshot Microsoft

29 29 3 OS v jediném PC Windows Vista Windows XP Linux Fedora 7

30 30 Více OS na 1 PC  Více op. sys. na jednom počítači - boot manager  např. OS Selector, Partition Magic  je v místě původního Master Boot Record disku, na němž jsme jej nainstalovali (např. ve Windows)  jednotlivé op. systémy jsou jako položky hlavního zaváděcího menu  správce diskových oddílů - Disk Administrator - nabízí vytvoření oddílů s většinou běžných souborových systémů (FAT, NTFS, ext2, ext3..) dokáže je nedestruktivně zvětšovat či zmenšovat duplikace oddílů včetně jejich obsahu

31 31 File System (FS) - vysvětlivky  FATFile Allocation Table  NTFSNew Technology File System  HPFSHigh Performance File System  Novinky ve Win 2000  EFS (Encrypted FS) = služba - šifrování pro soubor, pro složku  DFS (Distributed FS - umožňuje aby se různé svazky na různých poč. jevily jako 1 logický svazek (disk)

32 32 File system (FS) Souborový systém (FS) OSFAT16FAT32NTFSHPFS Raiser FS MSDOS+--- W95, W NT W OS/ Linux-+s+s-+

33 33 FAT 32  omezení FAT  u FAT 16 je velikost diskové jednotky omezena na max. 4 GB, kořenový adresář může mít pouze 512 položek, není možnost zálohy zaváděcího sektoru  FAT 32 - velikost disk. svazku 32 GB (ve W 98 a W ME až 127,53 GB)  chybí možnost zabezpečení souborů a komprese

34 Typy operačních systémů

35 35 OS/2 (IBM)  verze OS/2 Warp Server for e-business  podpora víceprocesorových systémů (až 64)  podpora platformy Windows  Velmi výkonné servery (stovky stanic)  K ukončila IBM prodej a podporu tohoto OS

36 36 UNIX I.  Historie  69 v Bell Laboratories, bezplatně poskytnut univerzitám = zdroj vylepšování  73 přepsán do C jazyka -----> přenositelnost na různé procesory  vznikly různé klony  vyžaduje správce systému  32bitový systém, dnes už i 64 bitový (IRIX, Silicon Graphics)

37 37 Ken Thompson a Dennis Ritchie pracují na UNIXu v Bellových laboratořích firmy AT&T (1969)

38 38 UNIX II.  síťový operační systém  spuštěné úlohy - procesy (1 program může běžet i vícekrát = více procesů)  má jádro - obaluje hw, = programové vybavení, které pracuje bez další prog. podpory  je to rozhraní mezi uživatelem a technickými prostředky  uděluje čas procesoru, vždy 1 procesu na omezenou dobu podle priority

39 39 UNIX III.  příkazy = samostatné programy (ne vnitřní, jako některé v MSDOS)  shell = prostředek komunikace uživatele, interpret příkazů, různé druhy shellu  řada služeb byla převzata i jinými op. systémy  hierarchická struktura adresářů

40 40 Různé implementace UNIXu I.  BSD UNIX = hlavní varianta  (BSD = Berkeley Software Distribution)  Free BSD - s otevřeným zdrojovým kódem (tzv. open source)  podpora víceprocesorových systémů, vícevláknových procesů, 64bitových platforem  HP-UX (varianta OS od firmy Hewlett- Packard)

41 41 Různé implementace UNIXu II.  Solaris (Sun Microsystems)  nyní zdarma, dodává se s ním StarOffice (původně něm. firma Star Division)  AIX (IBM)

42 42

43 43 LINUX I.  Vznikl ve Finsku, tehdy student Linus Torvalds  Základem bylo jádro MINIX  Spolupráce progr. komunity na Internetu  Linux je název pro jádro operačního systému  Volně dostupný zdrojový kód jádra - open source - možnost úprav  Dnes různé distribuce Linuxu postavené na volně šiřitelném jádru Linuxu  Některé distribuce zdarma, některé se platí

44 44 LINUX II.  LINUX (Název kombinací jmen Linus a Unix)  Distribuce  Red Hat, SuSE Linux, Mandrake, Turbo Linux  Debian GNU - není komerční distribucí  Linux = multiplatformní oprační systém - provozován na různých procesorech (i 64 bit.)  Původně bylo jádro Linuxu pouze pro procesory 386

45 45 LINUX III.  Grafické prostředí v Linuxu ovlivňuje správce oken - windowmanager  Je jich řada: BlackBox GNOME KDE 3.x, 4.x

46 Ukázka grafického rozhraní KDE 46

47 47 LINUX IV.  Jako otevřený systém podporuje Linux řadu soubor. systémů, dokáže z nich číst a zapisovat na ně (např. data z oddílu s OS Windows)

48 Vývoj systému pokračuje dodnes přes Windows 95/98, 2000, XP a Vista (2007) 48 Windows - historie  Počátky od roku 1975  Od roku 1981 operační systém MS-DOS (pro počítače IBM)  První verze Microsoft Windows uvedena na trh v roce 1985

49 Windows 1.x - 3.x  Snaha vyvinout grafické rozhraní pro ovládání operačního systému -> inspirace grafickým rozhraním od firmy Xerox – převzal Apple a posléze i Microsoft – spor s Microsoftem  Snaha překonat nedostatky MS-DOS (multitasking, adresní prostor větší než 1MB, sdílení prostředků v síti)  Vrcholem vývojové řady byl Windows 3.11 for Workgroups 49

50 Ukázka grafického rozhraní Windows

51 Windows 95/98  Win 95 - součástí je ještě MSDOs 7.0  dostupná příkazová řádka DOSu  Preemptivní multitasking  Registrační databáze (registry)  Podpora Plug-and-Play  Win 98 - podpora nových zařízení - sběrnice USB, DVD, více monitorů (až 9, je-li více než 3, musí být speciální videokarta s více výstupy)  AutoUpdate - z Internetu nové ovladače 51

52 52 Windows 98/ME  WinME (Millenium Edition, nástupce Win 98)  orientovaný na domácího uživatele  nová aplikace Media Player (přehrávání MM souborů)  Movie Maker - lze vytvářet vlastní sekvence obr., fotogr., opatřit je zvukem, z digitální kamery sem lze převést natočené video, upravovat, stříhat, uložit ve formátu WMV  System Fail Protection  některé systémové soubory se nedají vymazat z hard disku

53 53 Windows XP  WinXP (25. října 2001) postaven na jádře Win2000  odebrání DOSu  nástupce WinXP - pracovní název Longhorn dnes Windows Vista  postup při uvádění nových verzí systému:  nejdříve uváděna tzv. alfa verze  tj. nehotové části produktu  pouze pro úzký okruh testerů  pak beta verze  často i veřejná, více testerů  ještě nestabilní, chyby  po odladění pak bývá RC1 (Release Candidate - kandidát na uvedení)

54 54 Windows Vista  Nové už. rozhraní Aero  (pro plné využití je třeba moderní graf. karta, efekty)  Vytlačuje programy třetích stran jako kalendář, prohlížeč a katalog foto (podobně jako Google Picasa), možnost vytváření DVD, Sync center pro synchronizaci souborů, pošty a dokumentů mezi počítači.  Pokročilé vyhledávání – indexace souborů.  Omezení přihlašování vybraných uživatelů pouze v některé dny a časy.  lepší zabezpečení  aplikace W. Defender (nástupce Antispyware Beta)  bezpečnostní politika User Account Control  Verze systému: Home Basic, Home Premium, Business, Enterprise (nebude běžně dostupná), Ultimate (nejdražší)

55 55 Win NT I.  Předchůdce Win2000.  Win NT - 2 typy :  NT workstation  NT server  rozdíly v nabídce služeb  Win NT obsahuje DCOM (Distributed Common Object Model) = mechanismus, který umožňuje aplikacím spouštět objekty (programové moduly) na jiných počítačích a jejich spolupráci

56 56 Win NT II.  umí klientům zprostředkovat spojení na servery Novell Netware  lépe zajištěna bezpečnost - disky naformátovány na NTFS, pak lze nastavit přístupová práva k souborům a adresářům  Podpora FAT, NTFS, CDFS (Compact Disc FS), i POSIX (= standard pro komunikaci procesů v UNIXu)

57 Struktura OS Windows NT/

58 58 Win NT III.  Struktura NTFS - organizace disku:  BIOS | MFT | syst. soubory | datová oblast  MFT = Master File Table  malé soubory mohou být přímo v MFT  Používají už UNICODE ne ASCII  Podpora real-time komprimace na disku  celý svazek  adresáře jednotlivě  soubory jednotlivě  Obnovitelnost disků - i s jiným FS než NTFS

59 Vývojové větve OS Windows 59

60 60 Registr Windows  Ukládání důležitých informací o nainstalovaných programech.  Databáze, programy do ní zapisují informace.  Zvětšuje se, protože i po odinstalování programu zde zůstane stopa.  Po startu systému je kompletní registr načten do paměti.  Nástroj pro editaci - regedit (editor registru, 2 okna),  Snadná obsluha, ale pozor, lze si smazat důležité informace.  Občas sem zapisuje i různý škodlivý software! Takto se dají některé viry odstřihnout ze startu počítače.

61 61 Windows joke Windows joke

62 62 Diskuze a otázky


Stáhnout ppt "1 Operační systémy a jejich nadstavby KIT.PEF.CZU.CZ2008."

Podobné prezentace


Reklamy Google