tefan Stncescu SISTEME DE OPERARE CURSUL 2 INTRODUCERE

Ştefan Stăncescu SISTEME DE OPERARE CURSUL 2 INTRODUCERE 1

TRANSFER DE MODELE PRIN SEMNALE, CODURI, LIMBAJE Evoluţia vieţii : acumulare de experienţă statistică, dobândită prin încercări directe ale unor subiecţi activi, care acumulează un model al realităţii în care trăiesc. Reprezentarea experienţei şi a modelului de realitate acumulat pe sisteme de semne, păstrarea lor în memorii şi transmiterea lor spre semeni contemporani sau din generaţiile următoare prin mecanisme de transfer de semnale 2

TRANSFER DE MODELE PRIN SEMNALE, CODURI, LIMBAJE Transferul de modele prezintă avantajul de a le furniza destinatarilor modelul final dedus din încercări, scutind-i de efortul întregului proces de experimentare. Modelele locale se transmit în timp prin mecanisme de memorie şi în spaţiu prin semnale 3

TRANSFER DE MODELE PRIN SEMNALE, CODURI, LIMBAJE Primele semnale de transmitere de experiente de viata: suport biologic genetic chimic memorie ADN replicat in generatii, de la indivizi la urmasi suport biologic neuronal mecanisme de asociere si de memorie ale creierului studii statistice sau solutii intamplatoare memorate in viata unui individ creatoare de modele ale lumii 4

TRANSFER DE MODELE PRIN SEMNALE, CODURI, LIMBAJE Semnale de transmitere de modele intre indivizi: suport natural vizual - gestica sonor - zgomote produse ritual - zgomote produse gutural, protolimbaj - limbaj vorbit artificial vizual - limbaj scris, pictural, spatial electromagnetic – radio, TV, calculatoare 5

TRANSFER DE MODELE PRIN SEMNALE, CODURI, LIMBAJE Sistemele de calcul cuprind structuri şi metode de creare, transfer si folosire a experienţei acumulate Părţi de complexitate redusă de procesare intelectuală se externalizeaza şi implementeaza pe maşini, Beneficiind de modele deja construite se pot rezolva probleme noi prin effort diferenţial Modelele locale se transmit în timp prin mecanisme de memorie şi în spaţiu prin semnale 6

ARHITECTURA PE NIVELURI A UNUI SISTEM DE CALCUL Aplicaţii utilizator Apeluri la utilitare Apeluri la SO Apeluri la BIOS Microinstrucţiuni Microcomenzi Utilitare de sistem Sistem de operare Proceduri Microprograme Circuite cablate 7

ARHITECTURA PE NIVELURI A UNUI SISTEM DE CALCUL Aplicaţii utilizator Programele de utilizator – aplicațiile, rezolva o problemă nouă cu experienţa intelectuală proprie şi înmagazinată în sistemele de calcul. Programele, elaborate de dezvoltatorii de aplicaţii, oferă soluţii la situaţii la probleme care provoaca insatisfacţii utilizatorului, 8

ARHITECTURA PE NIVELURI A UNUI SISTEM DE CALCUL Utilitare de sistem Nivelul utilitarelor de sistem asistă pe elaboratorii de aplicații – soluţii, prin facilităţi care urmăresc mărirea productivitatea activităţii lor. asambloare, interpretoare, macroasambloare şi macroprocesoare, compilatoare, editoare de legături, încărcătoare de programe, editoare de texte, depanatoare de programe, programe de gestiune de biblioteci, medii de dezvoltare de aplicaţii în general, utilitate de configurare, întreţinere, administrare, evaluare, etc. 9

ARHITECTURA PE NIVELURI A UNUI SISTEM DE CALCUL Sistem de operare Sistemul de operare coordonează componentele H/W (UC, MEM, IO, FS, etc. ) în implementarea funcţiilor de pregătire, lansare în execuţie de programe, urmărire a evoluţiei lor în desfăşurarea execuţiei, sesizarea şi tratarea condiţiilor excepţionale. virtualizeaza H/W pentru multiprocesare standardizeaza S/W atasat H/W 10

ARHITECTURA PE NIVELURI A UNUI SISTEM DE CALCUL Procedurile asigură efectuarea unor operaţii elementare referitoare la resursele de sistem de calcul, pentru îndeplinirea unei funcţionalităţi elementare. Procedurile manevrează direct resurse H/W, prin microinstrucţiuni, pentru îndeplinirea unor algoritmi direcţi, cu rol distinct legat de o resursă, sau prin comenzi/stari pentru registre de structuri cablate. 11

ARHITECTURA PE NIVELURI A UNUI SISTEM DE CALCUL Microprogramele reprezintă organizări de operaţii necesare pentru îndeplinirea microinstrucţiunilor, de regulă succesiuni de manevre ale unor structuri hardware incluse în circuite LSI, microcomenzi interne la registre componente, cu structuri de date specifice circuitelor/registrelor 12

ARHITECTURA PE NIVELURI A UNUI SISTEM DE CALCUL Circuite cablate Circuitele cablate reprezintă suportul material remanent de experienţă intelectuală, destinat a efectua operaţii elementare prin intermediul suportului fizic accesibil direct. Acest nivel este realizat direct în tehnologii care folosesc legile fizicii materialelor pentru modelare logică. 13

ARHITECTURA PE NIVELURI A UNUI SISTEM DE CALCUL Sistemele de calcul, ca sisteme complexe, se organizează, între realitatea aplicaţiilor şi realitatea materialelor din care sunt alcătuite fizic, în mai multe niveluri, fiecare cu funcţionalităţi proprii serviciilor îndeplinite. Numai nivelurile adiacente comunică între ele prin cereri şi acordări de servicii, care se îndeplinesc în fiecare nivel prin programe de nivel. Organizarea comunicaţiilor numai pe verticala şi orizontala nivelurilor permite controlul complexităţii sistemelor de calcul. 14

PROGRAME DE SISTEM Aplicaţii Gestiunea interfeţei cu utilizatorii (user management) Soluţia la problemă (bussiness management) Programe de sistem Utilitare de sistem Sistem de operare Controlul resurselor de sistem (system resources control) Conducerea procesării (task management) Prelucrarea datelor (data management) Dirijarea comunicaţiei (data communication) Gestiunea resurselor de sistem (system resources management) 15

UTILITARE DE SISTEM Asambloarele (assemblers) traduc automat o reprezentare a unui program dintr-un din limbaj apropiat de structura hardware într-un cod executabil pe aceste maşini. Macroasambloarele (macroassemblers) oferă procedee de adaptare a unui limbaj de asamblare la reprezentări evidenţiate de şabloane cu secvenţe a unor instrucţiuni de asamblare mai des folosite. Secvenţele mai des folosite sunt considerate macropinstrucţiuni şi sunt tratate ca noi elemente lexicale limbajului. 16

UTILITARE DE SISTEM Compilatoarele (compilers) traduc automat reprezentări de programe scrise în limbaj de nivel înalt în module destinate a fi executate pe o maşină concretă. Macroprocesoarele oferă oricărui compilator aceleaşi facilităţi pe care le aduce un macroasamblor unui asamblor, prin substituirea cu reprezentări mai simple a şabloanelor de limbaj. 17

UTILITARE DE SISTEM Editoarele de legături (linkers) reunesc module executabile asamblate sau compilate separat în module compacte unitare. Încărcătoarele (loaders) de programe sau module executabile efectuează operaţii de trecere de la programe memorate şi gestionate de sisteme de gestiune de fişiere în programe rezidente în memoria principală. Bibliotecile (libraries) de module preprocesate oferă spre legare soluţii deja elaborate profesional pentru probleme standard din domenii specializate. 18

UTILITARE DE SISTEM Depanatoarele (debuggers) şi analizoarele de performanţe (profilers) oferă mijloace de control al modului obiect elaborat, în vederea obţinerii scopului urmărit de programul elaborat. Mediile de dezvoltare pe domenii de aplicaţii generale sau specializate, oferă metode şi mijloace de urmărire a procesului de elaborare de programe pe parcursul întregului traseu al ciclului lor de viaţă Mijloace de analiză de sistem şi unelte de modelare folosite în ingineria software, ca mijloace de management al procesului de elaborare de aplicaţii 19

UTILITARE DE SISTEM Maşinile virtuale reprezină o expresie generalizată a soluţiei de prezentare spre dezvoltator şi utilizator a unei variante cunoscută şi standardizată a unui sistem de operare platforma de lucru privite ca mediu de lucru pentru aplicaţii. MV emuleaza mediul S/W si H/W al aplicaţiilor, care devine un mediu cunoscut, stabil, prietenos corespunzător experienţei deja câştigate de operatorul sau dezvoltatorul de aplicaţiecontrolată şi în viitor prin versiuni compatibile 20

SISTEME DE OPERARE Sistemele de operare formează un pachet compact de programe de sistem cu scop comun facilitarea utilizării sistemului de calcul, oferind un mediu de gestiune unitară pe masini diferite. Elaboratorul de aplicatii este eliberat de sarcina complexă de a construi în amănunt si de a adapta solutia unei probleme la specificul fiecărei masini concrete pe carea ceasta poate să ruleze în viitor prin versiuni compatibile Sistemul de calcul devine o Maşina Virtuala 21

SISTEME DE OPERARE Gestiunea de procese Multiprocesare, multiprogramare, Procesare paralela Gestiunea de spatiu de memorie pentru procese Memorie fizica si virtuala Gestiunea de spatiu de IO pentru procese Drivere de dispozitive fizice si logice Gestiunea de fisiere Gestiunea spatiului memoriilor externe Sisteme de gestiune de fisiere Gestiunea de fiabilitate, protectie si securitate 22