36

Systemy operacyjne

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Systemy operacyjne Artur Pluta 3D

Citation preview

Page 1: Systemy operacyjne
Page 2: Systemy operacyjne

System operacyjny jest szczególnym rodzajem programu, którego zadaniem jest koordynowanie pracy wszystkich urządzeń wchodzących w skład komputera i zainstalowanych na komputerze programów. To właśnie system operacyjny uruchamia się jako pierwszy program po włączeniu komputera. w przeciwieństwie do programów użytkowych nie korzysta z funkcji innych programów, tylko sam je udostępnia, dlatego to właśnie od niego zależą rzeczywiste możliwości wykorzystania sprzętu komputerowego oraz praca instalowanego później na komputerze oprogramowania. Żeby praca na komputerze była w ogóle możliwa, koniecznie musi być na nim zainstalowany system operacyjny.

Page 3: Systemy operacyjne

Relacje pomiędzy elementami systemu komputerowego

Page 4: Systemy operacyjne

W celu uruchamiania i kontroli zadań użytkownika system operacyjny zajmuje się:

• planowaniem oraz przydziałem czasu procesora poszczególnym zadaniom,

• kontrolą i przydziałem pamięci operacyjnej dla uruchomionych zadań,

• dostarcza mechanizmy do synchronizacji zadań i komunikacji pomiędzy zadaniami,

• obsługuje sprzęt oraz zapewnienia równolegle wykonywanym zadaniom jednolity, wolny od interferencji dostęp do sprzętu.

Dodatkowe przykładowe zadania, którymi może ale nie musi zajmować się system operacyjny to:

• ustalanie połączeń sieciowych• zarządzanie plikami.

Page 5: Systemy operacyjne

Budowa systemu operacyjnego

Przyjęto podział na trzy główne elementy budowy systemu operacyjnego:• jądro systemu wykonujące i kontrolujące zadania.• powłoka – specjalny program komunikujący użytkownika z systemem

operacyjnym,• system plików – sposób zapisu struktury danych na nośniku.

Jądro składa się z następujących elementów funkcjonalnych:• planisty czasu procesora, ustalającego które zadanie i jak długo będzie

wykonywane,• przełącznika zadań, odpowiedzialnego za przełączanie pomiędzy

uruchomionymi zadaniami

Dodatkowo:• modułu zapewniającego synchronizacje i komunikację pomiędzy zadaniami,• modułu obsługi przerwań i zarządzania urządzeniami,• modułu obsługi pamięci, zapewniającego przydział i ochronę pamięci.• innych zależnie od funkcji i przeznaczenia systemu.

Page 6: Systemy operacyjne
Page 7: Systemy operacyjne

Maszyna wirtualnaMaszyna wirtualna (ang. virtual machine, VM) - ogólna nazwa dla

programów tworzących środowisko uruchomieniowe dla innych programów.

Maszyna wirtualna kontroluje wszystkie odwołania uruchamianego programu bezpośrednio do sprzętu lub systemu operacyjnego i zapewnia ich obsługę. Dzięki temu program uruchomiony na maszynie wirtualnej "myśli", że działa na rzeczywistym sprzęcie, podczas gdy w istocie pracuje na sprzęcie wirtualnym, "udawanym" przez odpowiednie oprogramowanie (maszynę wirtualną).

Wykonywanym programem może być zarówno pojedyncza aplikacja jak i cały system operacyjny lub nawet kolejna maszyna wirtualna. Są one zupełnie odizolowane przez maszynę wirtualną od maszyny fizycznej, w odróżnieniu od klasycznego systemu operacyjnego, który tylko zarządza uruchamianiem aplikacji na maszynie fizycznej.

Page 8: Systemy operacyjne

Główne systemy operacyjne

• Microsoft Windows

• Unix

• Mac OS X

• Plan 9

• Linux

• Google Chrome OS

Page 9: Systemy operacyjne

Microsoft

• MS-DOS

• Microsoft Windows: 1.0, 2.0, 3.x, 95/98/Me, NT/2000/XP/2003/Vista/2008/7

Page 10: Systemy operacyjne

MS-DOSMS-DOS (ang. Microsoft Disk Operating System) to system operacyjny

stworzony przez firmę Microsoft na podstawie nabytego przez nią kodu źródłowego systemu QDOS (ang. Quick and Dirty Operating System - napisany szybko i na brudno system operacyjny) stworzonego przez Seattle Computers. Jest to wersja systemu operacyjnego DOS przeznaczona dla komputerów IBM-PC.

Choć MS-DOS sam w sobie jest środowiskiem tekstowym, rolę graficznej nakładki działającej na nim spełniać miał DOS Shell oraz wczesne wersje systemu Microsoft Windows. Od rozwiązań Microsoftu bardziej popularny okazał się jednak Norton Commander – napisany poza firmą Microsoft dosowy menedżer plików, korzystający z tzw. semigrafiki środowiska tekstowego DOS. Istniały także inne programy, np. 1dir, XTree. Późniejsze wersje Windows (od 3.0 wzwyż w linii systemów 9x, kończącej się systemem Millennium Edition) stawały się coraz bardziej samodzielnymi systemami operacyjnymi, tworząc odrębną własną platformę programistyczną. Jednak wszystkie systemy tej linii startowały z poziomu DOS i były z nim zgodne w dół.

Firma Microsoft oficjalnie zaprzestała rozwoju MS-DOS jako samodzielnego systemu. Ostatnia samodzielna wersja nosi numer 6.22. MS-DOS (oznaczony jako 7, 7.1 i 8.0) jest bazą, na której zbudowane były systemy Windows 9x/Millenium, stanowiąc ich integralną część i dlatego nie był sprzedawany jako oddzielny produkt.

Page 11: Systemy operacyjne
Page 12: Systemy operacyjne

Ciekawostka ;)

Jak Gwiezdne Wojny wyglądałyby w MS-DOS?

1) Wiersz poleceń

2) telnet

3) O

4) towel.blinkenlights.nl

Page 13: Systemy operacyjne

Microsoft WindowsMicrosoft Windows– rodzina kilku systemów operacyjnych

wyprodukowanych przez firmę Microsoft. Systemy rodziny Windows działają na serwerach, systemach wbudowanych oraz na komputerach osobistych, z którymi są najczęściej kojarzone.

Prezentację pierwszego graficznego środowiska pracy z rodziny Windows firmy Microsoft przeprowadzono w listopadzie 1985. Wówczas była to graficzna nakładka na system operacyjny MS-DOS, powstała w odpowiedzi na rosnącą popularność graficznych interfejsów użytkownika, takich jakie prezentowały na przykład komputery Macintosh. Nakładka, a później system operacyjny Windows po pewnym czasie zdominowała światowy rynek komputerów osobistych.

W styczniu 2010 systemy z rodziny Microsoft Windows były zainstalowane na 92,02% komputerów na świecie. Natomiast dane dla Polski wskazują poziom 98,99% na okres 18-24 stycznia 2010.

Page 14: Systemy operacyjne
Page 15: Systemy operacyjne
Page 16: Systemy operacyjne

UnixUnix Time-Sharing System (pisane również jako UNIX, choć nie jest to

skrót – nazwa „UNIX” jest kalamburem określenia MULTICS, który był wzorem dla Uniksa) – system operacyjny napisany w 1969 r. w Bell Labs (UNIX System Laboratories, USL) przez Dennisa Ritchie i Kena Thompsona. Rozwijany później w bardzo dynamiczny sposób, co zaowocowało powstaniem wielu odmian i implementacji.

UNIX jest zarejestrowanym znakiem towarowym The Open Group.Jako system operacyjny Unix jest najbardziej znany z tego, iż

teoretycznie wszystko jest plikiem oraz z założeń projektowych będących współczesną wersją brzytwy Ockhama (reguła KISS), mówiących żeby tworzyć program robiący dobrze jedną rzecz.

Page 17: Systemy operacyjne
Page 18: Systemy operacyjne

Mac OS

• Mac OS to system operacyjny komputerów Macintosh. Od wydania wersji 10.0 (Mac OS X), starsze wersje znane są jako Mac OS Classic.

• Mac OS X - złożony system operacyjny dla komputerów Macintosh opracowany w roku 2000 w amerykańskiej firmie Apple Inc.. X w nazwie oznacza 10. wersję systemu Mac OS, jednak Mac OS X jest systemem o całkowicie odmiennej budowie niż poprzednie wersje Mac OS.

Page 19: Systemy operacyjne

Mac OS• Pierwsza wersja systemu weszła do użytku publicznego w 1984 wraz z modelem Macintosh -

reklamowana przy pomocy klipu nawiązującego do literatury Georga Orwella. Upowszechnione przez nią takie standardy graficznego interfejsu jak okna, rozwijalne menu, kursor myszy, kosz na niepotrzebne pliki stały się od tej pory podstawą współczesnych systemów operacyjnych.

• Zachęcona sukcesem Apple, w tym samym kierunku zaczęła podążać firma Microsoft, jednocześnie Apple starał się opatentować wygląd i wrażenia swojego systemu. Doprowadziło to do długotrwałego procesu o własność intelektualną.

• Mimo że interfejs Mac OS był bardzo intuicyjny i wygodny, sam system cierpiał na wiele poważnych bolączek, jak np. brak wielozadaniowości z wywłaszczeniem czy w pełni bezpiecznej pamięci. Apple przez wiele lat starało się rozwiązać te kłopoty na bazie kodu Mac OS. Starania te nie przyniosły zadowalającego rezultatu. Nigdy nie zostały ukończone projekty Copland oraz Rhapsody, która była próbą połączenia uniksowego jądra z macintoshowym interfejsem użytkownika.

• Po powrocie do Apple jednego z założycieli firmy Steve'a Jobsa i wchłonięciu jego firmy NeXT rozpoczęto prace nad nowym systemem. Prowadzono je w oparciu o doświadczenia z Rhapsody oraz NextStep, rewolucyjnego systemu operacyjnego stworzonego w ramach NeXT. W międzyczasie doskonalono Mac OS, aby nie utracić pozycji rynkowej. Jego ostatnia wersja była oznaczona numerem 9.2.2.

• W 2000 roku wprowadzono Mac OS X - tj. Mac OS numer 10 stworzony w oparciu o całkiem nowe rozwiązania systemowe. Zasadniczym zmianom uległ także interfejs użytkownika.

Page 20: Systemy operacyjne
Page 21: Systemy operacyjne

Mac OS XMac OS X jest dziesiątą główną wersją systemu operacyjnego Apple dla komputerów

Mac. Poprzednie wersje nazwy systemów były oznaczane arabskimi numerami, np. Mac OS 8, 9. Litera X, w nazwie Mac OS X odnosi się do numeru 10 w rzymskim systemie liczbowym. Dlatego bardziej poprawnym jest wymawianie "dziesięć" w tym kontekście, jednakże "iks" jest też popularną formą wymowy.

Mac OS X jest zgodny z definicją systemu typu POSIX i został zbudowany na jądrze XNU ze standardowymi Unixowymi funkcjami dostępnymi z wiersza poleceń. Zaczynając od wersji 10.5 "Leopard" posiada certyfikat Single UNIX Specification (na procesorach Intel). Apple wydało tę "rodzinę" oprogramowania jako wolny i na licencji open source system operacyjny Darwin, na którym Apple dodając liczne komponenty, m.in. interfejs Aqua i Finder, aby powstał kompletny system oparty na GUI, jakim jest Mac OS X. Mac OS X wprowadzono wiele nowych możliwości, aby zapewnić bardziej stabilną i niezawodną platformę od jego poprzednika Mac OS 9, np. wywłaszczeniowa wielozadaniowość i ochrona pamięci, polepszyły zdolność systemu do uruchamiania wielu aplikacji jednocześnie bez zakłócania bądź przeszkadzania sobie oprogramowaniu nawzajem. Wiele aspektów architektury Mac OS Xa, wywodzi się z Openstepa, który został zaprojektowany, aby być przenośnym, tj. łatwym do przeniesienia na inne architektury, np. Nextstep został sportowany z oryginalnych stacji roboczych NeXTa o architekturze 68k, na architekturę x86 i inne jeszcze przed wykupieniem NeXTa przez Apple i później został tak samo przeniesiony na architekturę PowerPC podczas trwania projektu Rhapsody.

Page 22: Systemy operacyjne
Page 23: Systemy operacyjne

Plan 9

Plan 9 from Bell Labs - rozproszony system operacyjny, który powstał w Computing Sciences Research Center w AT&T Bell Laboratories (obecnie Lucent Technologies, Bell Labs).

Plan 9 jest najbardziej znany z tego, iż wszystko jest plikiem oraz z założeń projektowych mówiących żeby tworzyć program robiący dobrze jedną rzecz. Jako pierwszy system operacyjny w pełni praktycznie realizuje teoretyczną filozofię Uniksa.

Nazwa systemu została wzięta z filmu Plan dziewięć z kosmosu. Oficjalnym logo Plan 9 jest Glenda.

Page 24: Systemy operacyjne

Plan 9 był projektowany jako system wysokiej jakości przeznaczony do rozwoju oprogramowania i obliczeń, używając do tego celu heterogenicznego sprzętu i minimalnego oprogramowania.

Plan 9 opiera się na założeniu, że dobre zaimplementowanie kilku abstrakcyjnych podstaw pozwala na stworzenie małego systemu operacyjnego, który może działać nawet na największych systemach o różnych architekturach i w wielu sieciach. Jego podstawy bazują na dwóch zasadniczych pomysłach:

indywidualnej przestrzeni nazw dla każdego procesu prostym protokole plikowym polegającym na przesyłaniu

komunikatówSystem Plan 9 obejmuje centralne serwery CPU i plików,

połączone szybkimi sieciami. Maszyny robocze służące jako terminale połączone są za pomocą wolniejszych łącz rozległych.

Page 25: Systemy operacyjne
Page 26: Systemy operacyjne

LinuxLinux – rodzina uniksopodobnych systemów operacyjnych opartych o jądro

Linux. Linux jest jednym z przykładów wolnego i otwartego oprogramowania (FLOSS): jego kod źródłowy może być dowolnie wykorzystywany, modyfikowany i rozpowszechniany.

Pierwsza wersja jądra Linux została udostępniona publicznie 17 września 1991 dla architektury komputera PC, wykorzystującej mikroprocesor o architekturze IA-32. Do jądra dołączono narzędzia systemowe i biblioteki z projektu GNU aby otrzymać nadający się do użytku system operacyjny. Z tego powodu powstała też alternatywna nazwa kompletnego systemu: GNU/Linux. Obecnie jest on udostępniany w formie licznych dystrybucji Linuksa, które składają się z jądra (niekiedy zmodyfikowanego w stosunku do oficjalnej wersji) i zestawu pakietów oprogramowania dobranego do różnorodnych wymagań. Dystrybucje zawierają głównie oprogramowanie na licencjach FLOSS, jednak najczęściej zawierają też lub pozwalają na łatwe doinstalowanie pewnej liczby programów na licencjach własnościowych.

Najbardziej znanym zastosowaniem Linuksa są środowiska serwerowe, dla których komercyjne wsparcie oferują również duże firmy komputerowe jak IBM, Sun Microsystems, Dell, Hewlett-Packard, Red Hat i Novell. Linux działa na szerokiej gamie sprzętu komputerowego, wliczając komputery biurkowe, superkomputery i systemy wbudowane, takie jak telefony komórkowe i routery.

Page 27: Systemy operacyjne
Page 28: Systemy operacyjne

Historia Linuksa rozpoczęła się w 1991 roku, kiedy to fiński programista, Linus Torvalds poinformował o hobbystycznym tworzeniu przez siebie niedużego, wolnego systemu operacyjnego, przeznaczonego dla procesorów z rodzin i386, oraz i486.

Linus stworzył jednak tylko jądro, pełny system operacyjny potrzebował jeszcze powłoki systemowej, kompilatora, bibliotek, itp. W roli większości z tych narzędzi użyto oprogramowania GNU, co jednak w przypadku niektórych komponentów systemu wymagało poważnych zmian, niekiedy finansowanych przez Projekt GNU, niekiedy dokonanych już wcześniej przez Linusa Torvaldsa.

Dużo pracy wymagało także zintegrowanie systemu do postaci dystrybucji, które umożliwiały zainstalowanie go w stosunkowo prosty sposób. Jednymi z pierwszych były opublikowany 16 lipca 1993 Slackware Linux czy założony miesiąc później Debian, nazywający siebie GNU/Linux.

Page 29: Systemy operacyjne

Linux stosowany jest jako podstawowy system operacyjny serwerów (w tym WWW, FTP, pocztowych, baz danych), zapór sieciowych, routerów, a także w systemach osadzonych oraz w niektórych odtwarzaczach DVD i tunerach DVB.

Ze względu na powstanie i rozwój dystrybucji o łatwej instalacji i dużych zasobach oprogramowania, Linux znajduje również zastosowanie na rynku komputerów biurowych i domowych. Rządy kilku państw europejskich prowadzą wdrożenia Linuksa na komputerach administracji państwowej. Ponadto, ze względu na bezpieczeństwo, stabilność, możliwość audytu i łatwość modyfikacji kodu źródłowego, z Linuksa korzystają agencje wywiadowcze, kontrwywiad i wojsko.

Linux wykorzystywany jest przez niektóre banki i instytucje finansowe. Przykładowo, system notowań Wall Street oparty jest na tym systemie operacyjnym.

Linux jest używany w większości superkomputerów z listy TOP500. Znalazł również zastosowanie w przemyśle filmowym – zarówno na serwerach jak i stacjach roboczych. Jest najpopularniejszym systemem na komputerach wykorzystywanym do tworzenia animacji i efektów specjalnych. Z jego możliwości korzystają między innymi studia Dreamworks, Pixar czy Industrial Light & Magic.

Również aparatura medyczna, np. tomografy komputerowe firmy GE, korzysta z systemu operacyjnego Linux. Popularne punkty dostępu sygnału Wi-Fi również opierają się na uproszczonym jądrze Linuksa i procesorach ARM, coraz częściej pojawiają się też telefony komórkowe z tym systemem.

Page 30: Systemy operacyjne
Page 31: Systemy operacyjne

Google Chrome OS

Google Chrome OS to nazwa systemu operacyjnego posiadającego otwarte źródła, tworzonego przez firmę Google. Głównym zadaniem systemu ma być uruchamianie aplikacji internetowych. Pierwsze informacje o pracach pojawiły się 7 czerwca 2009 roku, zaś oficjalna premiera systemu została zapowiedziana na druga połowę 2010 roku. Chrome OS bazuje na jądrze Linux i docelowo ma uruchamiać się jedynie na wybranych przez Google urządzeniach. Interfejs systemu jest minimalistyczny, a głównym narzędziem zastępującym klasyczną analogię biurka, jest specjalna wersja przeglądarki internetowej Chrome. Ponieważ przeglądarka posiada wbudowany odtwarzacz, będzie jedyną aplikacją obecną domyślnie w urządzeniu. Docelowa grupa użytkowników Chrome OS, to osoby spędzające dużo czasu w internecie.

Page 32: Systemy operacyjne
Page 33: Systemy operacyjne

Mobilne systemy operacyjne

Page 34: Systemy operacyjne

Chmura obliczeniowaDo Internetu przeciekły kolejne informacje na temat kolejnego Windowsa.

Wynika z nich, że nowy system wprowadzi usługę wirtualnych pulpitów online.

Desktop as a Service (DaaS) to usługa umożliwiająca korzystanie z wirtualnych pulpitów w chmurze obliczeniowej. Ma to ułatwić dostęp do systemu, współpracę w firmie czy tworzenie kopii zapasowych danych. Takie rozwiązanie zakłada, że komputer staje się jedynie urządzeniem, za pomocą którego można połączyć się z wirtualnym pulpitem oraz aplikacjami zapisanymi na serwerze. Mary-Jo Foley z serwisu ZDnet dotarła do materiałów, z których wynika, że właśnie nad czymś takim pracuje Microsoft.

Użytkownik miałby dostęp nie tylko do wirtualnego pulpitu, ale także programów i danych zapisanych „w chmurze”. Nowa usługa byłaby przeznaczona przede wszystkim dla firm, które dzięki DaaS mogłyby w łatwy sposób dzielić się informacjami i dostępem do aplikacji między pracownikami. Możliwe, że razem z szerokim dostępem do chmury obliczeniowej Microsoft wprowadziłby również sklep z aplikacjami. 

Page 35: Systemy operacyjne
Page 36: Systemy operacyjne

KONIEC !