Sisteme de operare

1.1 DefiniNii

Exista mai multe posibilitati pentru definirea unui sistem de operare. Tanenbaum

propune definirea sistemelor de operare din doua puncte de vedere: cel al sistemului de

operare ca administrator de resurse respectiv cel de extensie functionala a calculatorului.

Silberschatz propune o definire a sistemelor de operare din punct de vedere al

utilizatorului respectiv al calculatorului. Astfel, din punctul de vedere al utilizatorului, un

sistem de operare constituie o unealta cat mai simplu de utilizat pornind de la niste

performante minimale in cazul calculatoarelor personale in timp ce in cazul statiilor de tip

mainframe, accesate de mai multi utilizatori la un moment dat, un sistem de operare este vazut

in principal ca un maximizator si gestionar al utilizarii resurselor. Din punct de vedere al

Sisteme de operare Curs 1

Pagina 2

calculatorului, daca putem privi lucrurile si din aceasta perspectiva, un sistem de operare este

vazut ca un gestionar de resurse.

Burgess defineste un sistem de operare ca fiind un nivel al software-ului care trateaza

aspectele tehnice in timpul unei operari a unui calculator. Sistemul de operare functioneaza in

acest caz ca o protectie a utilizatorului vizavi de operatiunile calculatorului de pe nivelul de

jos.

Stallings defineste sistemul de operare ca fiind o aplicatie care controleaza executia

celorlalte programe si actioneaza ca o interfata intre utilizator si resursele hardware ale

calculatorului. Tot el defineste si obiectivele unui sistem de operare ca fiind:

- usurinta in utilizare sau "convenabilitatea"- se refera la faptul ca faciliteaza o utilizare mai

usoara a calculatorului;

- eficienta - permite o utilizare mai eficienta a resurselor calculatorului;

- abilitate de a evolua - un sistem de operare trebuie sa fie astfel construit incat sa permita o

dezvoltare, testare si introducere de noi functii sistem;

In figura 1.1. am reprezentat structura ierarhizata a unui sistem de calcul:

Figura 1.1. Structura ierarhizata a unui sistem de calcul

Practic, utilizatorul nu are legatura cu arhitectura calculatorului decat prin intermediul

anumitor straturi. De fapt vedem calculatorul prin intermediul unei aplicatii. Aplicatia este

dezvoltata de un programator intr-un anumit limbaj de programare. Pentru dezvoltarea acestor

programe trebuie sa avem la dispozitie un set de utilitare: compilatoare, editoare de text,

interpretoare. Ultimele 2 nivele constituie de fapt nivelul hardware, urmatoarele 2 il constituie

nivelul sistemului de operare. Acesta include si un set de utilitare. Pe langa acestea pot fi

instalate si alte utilitare pe sistem. Sistemul de operare actioneaza ca un mediator intre

programator respectiv aplicatie si resursele sistemului.

Sisteme de operare Curs 1

Pagina 3

Sistemele de operare asigura urmatoarele servicii:

- dezvoltarea programelor: sunt oferite o varietate de facilitati legate de editoare sau

depanatoare de programe pentru asistarea programatorului in munca sa. In mod normal

acestea apar ca programe utilitare, deci nu fac parte din sistemul de operare dar sunt accesibile

prin intermediul acestuia;

- executia programelor: pentru executia programelor trebuie sa fie realizate o serie de

taskuri: datele si instructiunile trebuie incarcate in memorie, dispozitivele de I/O trebuie

initializate, trebuie pregatite o serie de resurse. Sistemul de operare le indeplineste pe toate

acestea;

- asigura access la dispozitivele de I/O: sistemele de operare fac astfel ca programatorul sa

poata lucra direct cu dispozitivele de I/O, prin intermediul functiilor de read sau write, fara a

fi nevoit sa le programeze in detaliu;

- acces controlat la fisiere: in cazul mai multor utilizatori poate asigura un acces separat in

functie de drepturile pe care le au asupra fisierelor; pe langa faptul ca reprezinta dispozitive de

I/O trebuie avut in vedere si formatul acestora;

- accesul la sistem: in cazul unui sistem partajat, sistemul de operare trebuie sa asigure

accesul diferentiat la resurse, protejarea acestora de un acces neautorizat;

O multime de erori pot aparea in timpul rularii unui program pe un calculator. Acestea

includ erorile de hardware cum ar fi cea de memorie sau de cadere a unui dispozitiv sau cele

de software si aici putem face referire la eroarea de overflow sau la imposibilitatea sistemului

de operare de a satisface o cerere a unei aplicatii. Raspunsul sistemului poate varia de la a

inchide programul care produce eroarea la o simpla notificare a acesteia.

Un calculator reprezinta un set de resurse pentru manevrarea, depozitarea si procesarea

datelor precum si pentru controlul acestor functii. Sistemul de operare este responsabil pentru

managementul resurselor. Sistemul de operare se ocupa si de controlul acestor operatii cu 2

observatii:

? functioneaza ca si un software obisnuit, un program executat de procesor;

? de multe ori pierde controlul si depinde de procesor pentru a-l reprimi.

Ca si alte programe de calculator si sistemul de operare furnizeaza instructiuni pentru

procesor cu deosebirea ca directioneaza procesorul pentru utilizarea altor resurse si executarea

altor programe.

In figura 1.2 sunt reprezentate principalele resurse conduse de catre un sistem de

operare. Astfel, o parte a sistemului de operare se afla in memoria principala. Aceasta include

kernelul sau nucleul care contine functiile cele mai utilizate. Restul memoriei principale

contine date si programe. Aceasta este controlata de catre sistemul de operare si hardware-ul

aferent managementului memoriei (paginare, segmentare etc). Procesorul in sine este o

resursa si sistemul de operare decide cat din timpul acestuia ii este alocat unui anume

program. In cazul sistemelor multiprocesor decizia trebuie luata cu privire la toate

procesoarele. Nu in ultimul rand, sistemul de operare decide cand un program aflat in executie

poate avea control asupra unui dispozitiv de I/O.

Sisteme de operare Curs 1

Pagina 4

Figura 1.2. Principalele resurse conduse de catre un sistem de operare

Unul dintre dispozitivele de I/O este hard discul. In acest caz putem avea o partitionare a

acestuia ca si in cazul memoriei principale: sistemul de operare detine o partitie mai mica iar

aplicatiile si datele pot acoperi restul mediului de stocare.