Operációs rendszerek

Alapok

Alapok• Valamiféle vezérlőprogram

– megkönnyíti a felhasználó életét– átveszi tőle a hardver vezérlésének

feladatát– a hardver és a felhasználó között

helyezkedik el

• Feladatát máskép közelíti meg– a hardvergyártó– a rendszerprogramozó– a programozó– a felhasználó

Hardver megközelítés• a számítógép sokat változott• a változás

– sebesség– kapacitás

• működési elv – ugyanaz • Neumann szabályok

1. tárolt program2. kettes számrendszer3. vezérlőegység4. aritmetikai-logikai egység5. perifériák

Hardver megközelítés

Hardver megközelítés

• CPU– Central Processing Unit– vezérlő- és aritmetikai-logikai

egység– értelmezi és végrehajtja az

utasításokat– vezérli az adatforgalmat a

memória és a perifériák között

Hardver megközelítés

• Memória– szavanként címezhető félvezetős

tároló– tárolja az utasításokat és az

adatokat– a rekesz tartalma utasítás-e vagy

adat értelmezés kérdése– fontos a gyors elérés– kikapcsoláskor tartalma elvész

Hardver megközelítés• Periféria

– kapcsolattartás a külvilággal– nagyon sokféle lehet– (napjainkban egyre több)– a felhasználóval való kapcsolattartás:

• billentyűzet• egér• monitor• nyomtató• plotter• scanner

Hardver megközelítés

• Periféria– archiválás

• mágnesszalagos egységek• optikai tárak

– perifériaként kezelt:• mágneslemezes háttértárak• adatokat megőrzi

Hardver megközelítés• a szakirodalomban változatos

elnevezés• memória:

– a CPU által közvetlenül címezhető– a végrehajtás alatt alló utasítások

és adatok tárolása• Háttértár

– mágneses, optikai, elektronikus elven működnek

– programok, adatok hosszú ideig való megőrzése

Hardver megközelítés

• az utasítások és adatok a memóriában vannak

• egy feladat elvégzésére szolgáló utasítássor:– program, munka, job, task

• Program végrehajtása– az IP tartalma alapján beolvassa a

memóriából az utasítást (fetch)– a végrehajtás ideje alatt az IR-ben

Hardver megközelítés

Hardver megközelítés

Kommunikáció perifériákkal1. Programozott átvitel (polling)

– a CPU periodikusan lekérdezi a periféria állapotát

– ha információt talál beolvassa– Hátrány:

• a CPU folyamatosan foglalt

Hardver megközelítés

Kommunikáció perifériákkal2. Megszakításos átvitel (IRQ)

– interrupt request– az IRQ vonalon jelez a CPU-nak– a kérés elfogadva:

• a CPU felfüggeszti az utasítások végrehajtását

• kiszolgálja a perifériát• majd folytatja az utasítások végrehajtását

– a programok közötti átkapcsolás időigényes

Hardver megközelítés

Kommunikáció perifériákkal3. Közvetlen memória átvitel (DMA)

– Direct Memory Access– az adatátvitel a periféria és a memória

között önálló vezérlővel történik– a CPU egy pillanatig sem foglalt– (a busz azonban igen)– az átvitel megkezdése előtt a CPU

beállítja • a memóriacímet• a blokk méretet

Hardver megközelítés

Hol helyezkedik el az OS?• Az OS program

– feladata a hardver kezelése– helye a memóriában van– van erősen hardver specifikus

funkciója• a gyorsabb működéshez: hardveres

megvalósítás

• Működését segíti– a processzor– perifériák egyes áramkörei

Hardver megközelítés

Funkcionális megközelítés

Funkcionális megközelítés