Εηζαγσγή ζηελ επηζηήκε ησλ ππνινγηζηώλ. Λνγηζκηθό Υπνινγηζηώλ Κεθάιαην 7ν Λεηηνπξγηθά Σπζηήκαηα

Εηζαγσγή ζηελ επηζηήκε ησλ ππνινγηζηώλ Λνγηζκηθό Υπνινγηζηώλ Κεθάιαην 7ν Λεηηνπξγηθά Σπζηήκαηα 1

Υπνινγηζηηθό Σύζηεκα 2

Λεηηνπξγηθό Σύζηεκα Απνηειεί ηε δηαζύλδεζε κεηαμύ ηνπ πιηθνύ ελόο ππνινγηζηή θαη ηνπ ρξήζηε (πξνγξακκάησλ ή αλζξώπσλ). Είλαη έλα ππόγπαμμα (ή έλα ζύλνιν πξνγξακκάησλ) πνπ δηεπθνιύλεη ηελ εθηέιεζε άιισλ πξνγξακκάησλ. Έρεη ην ξόιν γεληθνύ επηβιέπνληνο, ζπληνλίδνληαο ηε δξαζηεξηόηεηα θάζε ζηνηρείνπ ζην ππνινγηζηηθό ζύζηεκα. Ωο γεληθόο επηβιέπσλ, ειέγρεη αλ νη πόξνη ηνπ πιηθνύ θαη ηνπ ινγηζκηθνύ ρξεζηκνπνηνύληαη απνδνηηθά, θαη κεζνιαβεί γηα λα δώζεη ιύζε ζηελ πεξίπησζε πνπ ππάξρεη κηα δηέλεμε ζηε ρξήζε ελόο πόξνπ 3

Λεηηνπξγηθό Σύζηεκα Έλα ιεηηνπξγηθό ζύζηεκα είλαη κηα δηαζύλδεζε κεηαμύ ηνπ πιηθνύ ελόο ππνινγηζηή θαη ηνπ ρξήζηε (πξνγξακκάησλ ή αλζξώπσλ), ε νπνία δηεπθνιύλεη ηελ εθηέιεζε άιισλ πξνγξακκάησλ, θαζώο θαη ηελ πξόζβαζε ζε πόξνπο ηνπ πιηθνύ θαη ηνπ ινγηζκηθνύ. 4

Λεηηνπξγηθό Σύζηεκα Δύν κεγάινη ζηόρνη ηνπ ζρεδηαζκνύ ελόο ιεηηνπξγηθνύ ζπζηήκαηνο είλαη νη εμήο: Η απνδνηηθή ρξήζε ηνπ πιηθνύ. Η επθνιία ζηε ρξήζε ησλ πόξσλ. 5

Εμέιημε Λεηηνπξγηθώλ Σπζηεκάησλ Σπζηήκαηα Δέζκεο (Batch operating systems) Εξγαζία (job) Σπζηήκαηα Φξνλνκεξηζκνύ Πνιππξνγξακκαηηζκόο (multiprogramming) Φξνλνκεξηζκόο (time sharing) Φξνλνπξνγξακκαηηζκόο (scheduling) Δηεξγαζία (process) 6

Εμέιημε Λεηηνπξγηθώλ Σπζηεκάησλ Πξνζσπηθά Σπζηήκαηα Λεηηνπξγηθά ζπζηήκαηα ελόο ρξήζηε (single-user operating systems) DOS (disk operating system) Παξάιιεια Σπζηήκαηα (parallel systems) Καηαλεκεκέλα Σπζηήκαηα (distributed systems) 7

Σπζηαηηθά Σηνηρεία 8

Δηαρείξηζε κλήκεο Σην μονοππογπαμμαηιζμό, ην κεγαιύηεξν κέξνο ηεο ρσξεηηθόηεηαο ηεο κλήκεο αθηεξώλεηαη ζε έλα κόλν πξόγξακκα. 9

Δηαρείξηζε κλήκεο Σηνλ πολςππογπαμμαηιζμό, είλαη θνξησκέλα ζηε κλήκε πνιιά πξνγξάκκαηα ηαπηόρξνλα 10

Δηαρείξηζε κλήκεο Με ηε διαμέπιζη ε κλήκε δηαηξείηαη ζε ηκήκαηα κεηαβιεηνύ κήθνπο, θαζέλα από ηα νπνία θηινμελεί έλα πξόγξακκα 11

Δηαρείξηζε κλήκεο Με ηε ζελιδοποίηζη ε κλήκε ρσξίδεηαη ζε ηζνκεγέζε ηκήκαηα πνπ νλνκάδνληαη πιαίζηα, θαη ην πξόγξακκα δηαηξείηαη ζε ηκήκαηα ίδηνπ κεγέζνπο πνπ νλνκάδνληαη ζειίδεο. Αλ θαη νη ζειίδεο ελόο πξνγξάκκαηνο δε ρξεηάδεηαη λα είλαη ζπλερόκελεο, είλαη απαξαίηεην λα βξίζθνληαη όιεο ζηε κλήκε γηα ηελ εθηέιεζε 12

Δηαρείξηζε κλήκεο Η ζελιδοποίηζη καηόπιν αιηήζεωρ είλαη παξόκνηα κε ηε ζειηδνπνίεζε, εθηόο ηνπ όηη δε ρξεηάδεηαη λα βξίζθνληαη ζηε κλήκε όιεο νη ζειίδεο Η καηάημηζη καηόπιν αιηήζεωρ είλαη παξόκνηα κε ηε ζειηδνπνίεζε, κε ηε δηαθνξά όηη αληί λα ππάξρνπλ ηζνκεγέζε ηκήκαηα ην πξόγξακκα ρσξίδεηαη ζύκθσλα κε ηηο ππνκνλάδεο ηνπ 13

Δηαρείξηζε κλήκεο Η ζελιδοποίηζη καηόπιν αιηήζεωρ και η καηάημηζη καηόπιν αιηήζεωρ κπνξνύλ λα ζπλδπαζηνύλ γηα αθόκα κεγαιύηεξε βειηίσζε ηεο απνδνηηθόηεηαο ελόο ππνινγηζηηθνύ ζπζηήκαηνο 14

Δηαρείξηζε κλήκεο Τν άζξνηζκα ησλ κεγεζώλ όισλ ησλ πξνγξακκάησλ ζηε κλήκε απνηειεί ηελ εικονική μνήμη. 15

Δηαρείξηζε Εξγαζηώλ Ππόγπαμμα νλνκάδεηαη έλα κε ελεξγό ζύλνιν εληνιώλ πνπ έρεη γξαθηεί από έλαλ πξνγξακκαηηζηή θαη έρεη απνζεθεπηεί ζε δίζθν ή ηαηλία Επγαζία είλαη έλα πξόγξακκα πνπ έρεη επηιεγεί γηα εθηέιεζε Διεπγαζία νλνκάδεηαη κηα εξγαζία πνπ βξίζθεηαη ζηε κλήκε 16

Δηαρείξηζε Εξγαζηώλ Τν διάγπαμμα καηαζηάζεων δείρλεη ηε ζρέζε κεηαμύ ελόο πξνγξάκκαηνο, κηαο εξγαζίαο, θαη κηαο δηεξγαζίαο. Μηα επγαζία κπνξεί λα βξίζθεηαη ζε θαηάζηαζε δηαηήξεζεο, ηεξκαηηζκνύ, εηνηκόηεηαο, εθηέιεζεο, ή αλακνλήο. Μηα διεπγαζία κπνξεί λα βξίζθεηαη ζε κία από ηηο ηξεηο ηειεπηαίεο θαηαζηάζεηο 17

Δηαρείξηζε Εξγαζηώλ Ο σπονοππογπαμμαηιζηήρ επγαζιών δεκηνπξγεί κηα δηεξγαζία από κηα εξγαζία θαη κεηαηξέπεη κηα δηεξγαζία μαλά ζε εξγαζία 18

Δηαρείξηζε Εξγαζηώλ Ο σπονοππογπαμμαηιζηήρ διεπγαζιών κεηαθέξεη κηα δηεξγαζία από ηε κία θαηάζηαζε ζηελ άιιε 19

Δηαρείξηζε Εξγαζηώλ Οη εξγαζίεο θαη νη δηεξγαζίεο πεξηκέλνπλ ζε νπξέο 20

Σπγρξνληζκόο Δηεξγαζηώλ Αδιέξοδο νλνκάδεηαη ε θαηάζηαζε ζηελ νπνία κηα δηεξγαζία δελ κπνξεί λα εθηειεζηεί εμαηηίαο ηεο αλεμέιεγθηεο ρξήζεο ησλ πόξσλ από ηηο άιιεο δηεξγαζίεο. 21

Σπγρξνληζκόο Δηεξγαζηώλ Γηα λα δεκηνπξγεζεί αδιέξοδο πξέπεη λα ηζρύνπλ απαξαηηήησο ηέζζεξηο θαηαζηάζεηο: ν ακνηβαίνο απνθιεηζκόο (κόλν κία δηεξγαζία κπνξεί λα δεζκεύεη έλαλ πόξν), ε παξαθξάηεζε πόξσλ (κηα δηεξγαζία δεζκεύεη έλαλ πόξν αθόκα θαη αλ δελ κπνξεί λα ηνλ ρξεζηκνπνηήζεη κέρξη λα ειεπζεξσζνύλ άιινη πόξνη), ε κε πξνεθηνπηζηηθή θαηαλνκή πόξσλ (ην ιεηηνπξγηθό ζύζηεκα δελ κπνξεί λα παξαρσξήζεη πξνζσξηλά έλαλ πόξν θάπνπ αιινύ), ε θπθιηθή αλακνλή 22

Σπγρξνληζκόο Δηεξγαζηώλ Λιμοκηονία είλαη ε θαηάζηαζε ζηελ νπνία κηα δηεξγαζία δελ κπνξεί λα εθηειεζηεί εμαηηίαο ησλ πάξα πνιιώλ πεξηνξηζκώλ ζηνπο πόξνπο 23

Σπγρξνληζκόο Δηεξγαζηώλ 24

Σπγρξνληζκόο Δηεξγαζηώλ 25

Σπγρξνληζκόο Δηεξγαζηώλ 26

Δηαρείξηζε Σπζθεπώλ Ο δηαρεηξηζηήο ζπζθεπώλ παξαθνινπζεί θάζε ζπζθεπή εηζόδνπ/εμόδνπ ζπλερώο ώζηε λα εμαζθαιίδεη όηη ιεηηνπξγεί ζσζηά. Πξέπεη επίζεο λα γλσξίδεη πόηε κηα ζπζθεπή νινθιεξώλεη ηελ εμππεξέηεζε θάπνηαο δηεξγαζίαο θαη είλαη έηνηκε λα εμππεξεηήζεη ηελ επόκελε δηεξγαζία ζηελ νπξά. Δηαηεξεί κηα νπξά γηα θάζε ζπζθεπή εηζόδνπ/εμόδνπ, ή κία ή πεξηζζόηεξεο νπξέο γηα παξόκνηεο ζπζθεπέο εηζόδνπ/εμόδνπ. Γηα παξάδεηγκα, αλ ππάξρνπλ δύν γξήγνξνη εθηππσηέο ζην ζύζηεκα, ν δηαρεηξηζηήο κπνξεί λα δηαηεξεί κηα νπξά γηα ηνλ θαζέλα, ή κία νπξά θαη γηα ηνπο δύν. Ειέγρεη ηηο δηάθνξεο πνιηηηθέο γηα ηελ πξνζπέιαζε ησλ ζπζθεπώλ εηζόδνπ/εμόδνπ. Γηα παξάδεηγκα, κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεί FIFO γηα κηα ζπζθεπή θαη ηελ πνιηηηθή ηνπ κηθξόηεξνπ κήθνπο γηα κηα άιιε. 27

Δηαρείξηζε Αξρείσλ Ο δηαρεηξηζηήο αξρείσλ ειέγρεη ηελ πξόζβαζε ζηα αξρεία. Η πξόζβαζε επηηξέπεηαη κόλν από όζνπο έρνπλ ηελ θαηάιιειε άδεηα, θαη ν ηύπνο ηεο κπνξεί λα δηαθέξεη. Γηα παξάδεηγκα, κηα δηεξγαζία (ή έλαο ρξήζηεο πνπ θαιεί κηα δηεξγαζία) κπνξεί λα έρεη δηθαίσκα λα δηαβάζεη έλα αξρείν άιια όρη θαη λα γξάςεη ζε απηό (λα ην ηξνπνπνηήζεη). Μηα άιιε δηεξγαζία κπνξεί λα έρεη δηθαίσκα λα εθηειέζεη έλα αξρείν αιιά λα κελ ηεο επηηξέπεηαη λα "δεη" ηα πεξηερόκελά ηνπ. Επηβιέπεη ηε δεκηνπξγία, ηε δηαγξαθή, θαη ηελ ηξνπνπνίεζε ησλ αξρείσλ. Μπνξεί λα ειέγρεη ηελ νλνκαζία ησλ αξρείσλ. Επηβιέπεη ηελ απνζήθεπζε ησλ αξρείσλ: πώο απνζεθεύνληαη, πνύ απνζεθεύνληαη, θ.ν.θ. Είλαη ππεύζπλνο γηα ηελ αξρεηνζέηεζε θαη ηε ιήςε 28 εθεδξηθώλ αληηγξάθσλ.

Δηαζύλδεζε Φξήζηε Η δηαζύλδεζε ρξήζηε (user interface) είλαη ινγηζκηθό πνπ δέρεηαη αηηήζεηο από δηεξγαζίεο θαη ηηο δηεξκελεύεη γηα ην ππόινηπν ηκήκα ηνπ ιεηηνπξγηθνύ ζπζηήκαηνο Κέιπθνο (shell) Παξάζπξν (Graphical User Interface) 29

Δεκνθηιή Λεηηνπξγηθά Σπζηήκαηα Windows Unix Linux 30