SISTEMUL DE OPERARE
4.1 Descriere generala
CALCULATORUL este o masina virtuala in interactiune cu utilizatorul care executa
programe stocate in memorie scrise in limbaj masina
Masina virtuala = masina cu resurse virtuale, nu fizice.
Modelul ONION este modelul multinivel al unui sistem de calcul intr-o reprezentare grafica
sugestiva ce cuprinde mai multe straturi suprapuse. Fiecare strat foloseste serviciile stratului
inferior ca o cutie neagra (fara detalii de implemen 838b15i tare).
Fiecare nivel este masina virtuala caracterizata prin:
- obiecte ( abstractizari)
- functii (expuse si interne)
- arhitectura (structura)
Sistemul de operare este un nivel soft intre hardware si aplicatiile software
Tehnologia de realizare a SO este vizuala
Tehnologie vizuala = tehnologie orientata obiect + tratare evenimente.
Tehnologia orientata obiect abstractizeaza obiectele cu aceleasi caracteristici in clase de
obiecte. Caracteristicile sunt incapsulate in obiecte, iar functionalitatea este expusa spre
utilizare..
Evenimentele reprezinta interactiunea mediului extern (utilizatorul in general) cu obiectul.
4.2 Obiecte sistemelor de operare
SO grafice ofera spre utilizare doua mari tipuri de obiecte:
Ferestre = obiecte de tip container - in care se executa aplicatiile si care ofera suport
pentru alte obiecte.
Functiile lor sunt:
functii generale: maximizare, minimizare, inchidere, redeschidere, mutare,
redimensionare
functii specifice tipului de aplicatie sau obiectelor expuse: filtrare, ordonare, cautare
si alte functii de prelucrare a obiectelor continute
Obiecte propriu-zise. Obiectele au o reprezentare grafica sugestiva (icoana
pictograma
Functiile se expun la selectie
Unele obiecte sau functii pot fi referite cu taste functionale sau combinatii de taste (shortcuturi)
fara a fi afisate ele insele.
SO ofera suport pentru lucrul cu urmatoarele obiecte:
- componente hardware
- fisiere
- utilizatori
- procese - > program software in executie. Contine
- codul program
- date
Functii SO:
Ozten CHELAI
- gestiunea resurselor sistemului de calcul
- gestiunea informatiei stocate pe disc
- gestiunea utilizatorilor
- gestiunea proceselor si controlul erorilor de operare (Task Manager, afisat
la <ctrl><alt><delete>)
Componente harware - reprezentate de:
- dispozitivele de memorie externa (discuri magnetice, discuri optice)
- dispozitivele periferice (de intrare/iesire).
Interactiunea cu componentele hardware se realizeaza prin driverele de dispozitive
Driverele de dispozitive sunt programe ce implementeaza functionaliatea dispozitivului,
specifice pentru fiecare dispozitiv si incarcate in memorie.
Activarea driverului se face in urma unei interactiuni cu dispozitivul, comunicata asincron
UCP de o intrerupere hardware.
Fisierul reprezinta o abstractizare referitoare la memorarea si recuperarea datelor din
memoria externa. Pentru o gestiune optima a fisierelor, sistemele de operare au o organizare
ierarhica in structura arborescenta.
Pentru fiecare fisier SO memoreaza urmatoarele informatii:
- numele fisierului
- tipul si aplicatia asociata pentru manipularea fisierului
- dimensiunea fisierului
- adresa la care se afla stocat fisierul pe disc
- data crarii/modificarii
- atributele fisierului.
Procesul reprezinta un program software in executie. Sistemul de operare ofera suport
pentru executia proceselor in regim multitasking
Multitasking=mai multe procese simultan in executie sub controlul aceluiasi sistem de
operare.
Fiecare proces se executa intr-un spatiu separat de memorie numit workspace
Comunicarea intre procese se realizeaza sub controlul sistemului de operare. In sistemele
moderne de operare acest lucru este posibil.
Utilizatorul cel ce interactioneaza cu sistemul de calcul.
Din motive de securitate in sistemele moderne de operare exista mai multe tipuri de utilizatori
cu drepturi diferite in sistem.
Sistemul de operare ofera suport pentru lucrul simultan a mai multor utilizatori in regim
multiuser
Pentru fiecare utilizator se creaza un cont in sistem, accesat cu o parola, iar accesul la
resursele sistemului de calcul este restrictionat de drepturile care aloca.
Exemple de drepturi: citire, scriere, modificare, partajare, executie, etc. Difera de la sistem
de operare la sistem de operare.
Drepturile se pot grupa in roluri si asigna utilizatorilor.
Un rol prezent in toate sistemele de operare care contine toate drepturile posibile intr-un
sistem este cel de administrator
4.3 Exemple de sisteme operare
SO Windows:
- 95, 98, ME
- NT, 2000
- XP
SO UNIX:
- Unix
- Linux
- Free BSD
Ozten CHELAI
- Solaris
Altele:
- OS2
Fiecare SO utilizeaza un sistem de fisiere pentru a realiza gestiunea informatiei stocate pe
disc.
Exemple de sisteme de fisiere:
- FAT - Windows
- NTFS - Windows NT, 2000, XP
- Index-nod - Unix
Sistem de fisiere = set de reguli utilizate de SO pentru a urmari informatia stocata pe disc.
FAT e compatibil cu DOS si Windows. FAT nu poate fi comprimat.
NTFS e compatibil cu Windows NT are o securitate complicata si optiuni de compresie,
scriind informatia in mod mai eficient si pastraza in mod implicit integritatea discului.
Index-nod e compatibil cu Unix. Dispunde de o securitate ridicata, integritate si ofera
flexibilitate mare.
Dischetele utilizeaza FAT.
CD-urile au alt format pentru fisiere care se numeste CDFS.
4.4 SO Windows
4.4.1 Descriere generala
Containerul SO Windows se numeste desktop
Se pot deschide simultan mai multe ferestre (containere) si in fiecare se poate lansa in
executie o aplicatie. Aplicatiile se pot executa in paralel (multitasking), dar in interactiune cu
utilizatorul si considerata curenta este numai o fereastra.
Linia de stare (bara din partea inferioara a ecranului) afiseaza starea sistemului la un
moment dat. Se poate comuta de la o ferestra la alta prin selectia corespunzatoare din bara
de stare.
Fisiere speciale = fisiere de date care apartin SO Windows pentru controlul hardware,
software, mediului utilizator.
1. Initial: autoexec.bat si config.sys
Apoi: WIN.INI, SYSTEM.INI
3. Acum: Registry
Registry a fost intai creat pentru referiri date-fisier asociate aplicatiilor, extins apoi pentru
toate functiile SO si aplicatiilor.
Registry contine un set de fisiere care controleaza toate aspectele SO si interactiunea cu
evenimentele externe.
Registry este o BD cu toate setarile si locatiile programelor din sistem.
Lansare in executie:
"regedit" pe Run.
4.4.2 Organizarea informatiei pe disc
Informatia este organizata pe disc in:
foldere (cataloage, directoare) = container de fisiere
fisiere.
Structura stocarii informatiei este arborescenta
Pe fiecare disc logic exista un folder ce reprezinta trunchiul arborelui si din care de desprind
restul folderelor, numit radacina si reprezentat simboluic prin "\".
Intr-un folder se pot stoca fisiere si alte foldere.
SO lucreaza la un moment dat cu informatia stocata intr-un singur folder, numit folder
curent
Ozten CHELAI
Cale = succesiune de foldere din ierarhia discului pornind din radacina sau din folderul
curent pâna la folderul ce contine o anumita informatie.
4.4.3 Moduri de operare
Modul grafic
Utilizatorul foloseste obiectele grafice expuse.
Specificare obiect - prin marcare. Vizual - selectie cu mouse-ul.
Se pot specifica mai multe obiecte
- seccesiv (<SHIFT> mouse, <Shift> <sageata>, trasare dreptunghi cu mouse-ul)
- selectiv (<Ctrl> mouse, <Ctrl> <sageata>).
Specificare obiect:
selectie obiect
selectie shortcut
Modul text
Utilizatorul introduce comanda in mod text intr-o fereastra de comenzi.
Fisierele sunt specificate utilizând specificatorul de fisier.
Formatul specificatorului de fisier este:
[d:] [\] [cale][\] nume fisier(catalog) *
*[ ] indica optionalitatea
unde:
[d:] specifica discul logic pe care se gaseste fisierul
[\] [cale] cu variantele
[\cale] - calea prin structura de foldere pornind cu folderul radacina
[cale] - calea prin structura de foldere pornind cu folderul curent.
nume fisier - numele este format din doua parti: nume.extensie
unde nume= numele propriu-zis, iar
extensie = specifica tipul de fisier.
Exemple de extensii:
.txt,
.doc,
,.tif
.gif.....
Pentru fiecare tip de fisier SO Windows afiseaza o pictograma si realizeaza o mapare cu o
anumita aplicatie cu care se poate utiliza obiectul respectiv.
4.4.4 Gestiunea fisierelor
Aplicatiile de gestiune a informatiei stocate sunt:
Windows Explorer
My Computer.
Operatii cu fisiere
Generale
Redenumire (Rename)
Copiere (Copy)
Mutare (Cut)
stergere/refacere (Delete/Undo)
Particulare
schimbare atribute (Properties)
afisare continut
foldere - > selectare ca fiind folder curent
posibilitati de schimbare a modalitatii de
afisare (Large Icons, Small Icons, List,
Details)
Ozten CHELAI
posibilitati de aranjare a informatiei afisate
(dupa nume, data, dimensiune, tip).
Fisiere - prin deschiderea aplicatiei mapate pentru
tipul de fisier.
Creare - folder sau fisier
Crearea si vizualizarea continutului se face cu aplicatia asociata tipului de fisier.
Transferul se realizeaza printr-o zona tampon de memorie numita Desktop.
Operatiile de copiere, mutare:
Selectie obiect -> Selectie operatie (cu transfer in Clipboard) -> Realizare operatie (cu
trasfer din Clipboard).
Operatia de stergere se poate face
intr-o etapa (operatie pentru care exista definit un shortcut,
sau se poate configura) - Nu este indicat.
In doua etape (uzual) - se foloseste un folder numit
"recycle bin" (cos de gunoi) in care se trasfera fisierele
sterse. Stergerea definitiva se face din "recycle bin".
4.4.5 Discul magnetic
- ofera suport pentru memorarea permanenta a informatiei.
- Operatii speciale:
Referirea discului prin:
nume logic asociat A:, C:, D:, etc.
eticheta (nume generic dat de utilizator)
FORMATARE - Operatia de pregatire a discului pentru pastrarea informatiei prin marcarea
pe disc a etichetelor corespunzatoare de pista si sector care se vor utiliza pentru referirea
lor.
Formatarea se face inainte de folosirea discului sau daca se depisteaza erori fizice sau
logice ale discului.
Formatarea distruge intreg continutul discului.
Formatarea dischetelor:
comanda FORMAT
selectie operatie atasata dispozitivului corespunzator.
Exista mai multe tipuri de formatare care se refera la
capacitatea discului sau profunzimea operatiei de formatare
Formatarea hard-discurilor se face in doua etape:
Formatarea fizica (preformatarea)
formatarea logica
Preformatarea este operatia necesara inaintea formatarii si se realizeaza folosid programe
speciale:
FDISK, Partition Magic. Ea include
impartirea discului in mai multe parti, numite partitii
specificarea organizarii structurii de date pentru fiecare
partitie (FAT, FAT32)
setarea partitiei active, cea dupa care se in craca sistemul
de operare.
Formatarea logica se face cu comanda FORMAT pentru fiecare partitie.
FORMAT d: [/u] [/q] [/v]
Exista posibilitatea de a reface informatia de pe un disc formatat accidental cu comanda
UNFORMAT, dar numai imediat dupa formatarea fara /u.
UNFORMAT d:
Ozten CHELAI
Informatiile necesare SO instalat pe disc se incarca in:
sectorul de BOOT (zona de inceput a discului, care
activeaza SO)
fisierele sistem. (*.sys).
Comanda SYS - comanda a SO DOS de transfer a SO de pe un disc pe altul.
SYS d1: d2:
BACKUP - arhivarea informatiei stocate pe disc (copie ce se poate utiliza pentru refacerea
informatiei)
VERIFICARE INTEGRITATE DISK
Pentru a referi fiecare fisier, SO Windows dispune de un tabel numit FAT (File Allocation
Table).
La crearea unui fisier, SO cauta pe disc spatiul liber necesar si când il gaseste il aloca apoi
memoreaza in FAT adresa corespunzatoare. La stergere se sterge din FAT informatia. Se
poate intâmpla ca sa se ocupe spatiu pe disc si sa nu se inscrie in FAT (eroare logica), sau
discul sa aiba multe zone mici libere. In acest caz SO realizeaza mai greu gestiunea
fisierelor si viteza de lucru a sistemului de calcul este incetinita. Discul se numeste
fragmentat.
Pentru verificarea integritatii fizice si logice a discului exista programe:
CHKDSK
ScanDisk
Disk Defragmenter
Disk CleanUp
SCHIMBARE ETICHETA
Fiecare disc are asociate urmatoarele informatii de identificare:
numar de volum "HHHH-HHHH"- utilizat de sistem pentru
recunoasterea discului
eticheta - folosita de utilizator pentru recunosterea discului
INCARCAREA SISTEMULUI DE OPERARE
In sectorul de BOOT exista o adresa a unui program stocat pe disc, numit LOADER, care
incarca in memoria RAM sistemul de operare si da controlul acestuia.
Sistemul de operare consta in procese, care se executa in background si care raspund la
interactiunile utilizatorului.
4.4.6 Interfata cu utilizatorul:
- mod comanda (command window)
- grafica (GUI).
Modul comanda:
Comanda este un text care se introduce in fereastra de comenzi (organizata in mod text).
Comanda se introduce in linia de comanda indicata de pun prompter si de cursor.
<prompter> comanda parametri comutatori <Enter>
Lansarea in executie se face prin apasarea tastei <Enter>.
Formatul comenzii:
nume (actiune)
parametri (obiecte asupra carora actioneaza comanda)
comutatori (contextul comenzii)
Mod de lucru GUI:
Fiecare aplicatie se executa intr-un spatiu propriu de lucru (workspace, container).
Pentru utilizator acesta este fereastra de aplicatie.
Ozten CHELAI
O ferestra de aplicatie contine urmatoarele componente:
bara de titlu
bara meniu principal
bara(e) de instrumente grafice (toolbars)
zona de lucru
bara de stare.
Utilizatorului i se expune functionalitatea aplicatiei prin optiunile oferite de meniu si
instrumentele grafice.
Obtinerea functionalitatii - prin selectie optiune sau selectie short-cut la optiune.
Functii fereastra:
denumire
Inchidere
forma
minimizare
maximizare
redimensionare
selectie obiect(e)
suport pentru transfer de informatii: desktop : Gestiune prin Edit sau taste
functionale definite: <Ctrl><c>, ...
asistenta on-line (Help)
Ferestre Windows (implementeaza suport pentru lucrul cu mai multe obiecte pe o zona de
ecran):
ferestre de afisare
ferestre de dialog
ferestre de avertizare/eroare.
4.4.6.1 Fereastra de aplicatie
Organizarea generala a unei ferestre se poate vedea in figura urmataore.
Ozten CHELAI
Meniul contine o lista de grupe de optiuni (meniuri pop-up) ce include functionalitatea
aplicatiei afisate in ferestra.
Din punct de vedere al modului de afisare a optiunilor menu-urile se pot clasifica in doua
tipuri:
bara - lista orizontala de optiuni
pop-up - lista verticala de optiuni
Optiunea este elementul constitutiv al menu-urilor. Optiunea specifica o operatie ce poate fi
executata de aplicatia ce prezinta menu-ul. Menu-ul este colectia tuturor optiunilor accesibile
utilizatorului aplicatiei.
Optiunile sunt descrise prin:
nume
conventii
help
Exista o serie de conventii referitoare la indicatii suplimentare despre comenzile din menu,
astfel:
optiune scrisa vag (sau invizibila) : optiunea respectiva nu e disponibila in
contextul curent.
semnul dupa numele optiunii : dupa selectarea ei se va deschide o caseta de
dialog ce va solicita informatii suplimentare necesare executiei
marcaj in fata optiunii : in cazul optiunilor ce se refera la comenzi de tip
comutator (ON/OFF) indica faptul ca setarea curenta este ON.
combinatie de taste dupa numele optiunii : short-cut-key - combinatie de taste
cu ajutorul careia se lanseaza o optiune cu frecventa de utilizare mare.
O astfel de optiune poate fi lansata fie parcurgând menu-urile pâna se ajunge la optiunea
necesara, fie direct din mediul de lucru (fara a mai activa menu-ul principal), utilizând
aceasta combinatie de taste.
Bara de titlu afiseaza denumirea ferestrei (aplicatiei), cuprinde butoanele pentru functiile de
inchidere, maximizare, minimizare si functia de mutare.
Bara de titlu
Butoane de
inchidere
maximizare
minimizarmeniu e
Bare de
instrumente
meniu
Bare si butoane
de defilare
Bara de stare
Zona de lucru
Ferestra de aplicatie
Ozten CHELAI
4.4.6.2 Fereastra de dialog
Fereastra de interactiune cu utilizatorul.
Obiecte componente:
a). caseta text: caseta pentru culegere text folosind tastatura; caseta contine cursor atunci
când este activa; ea poate contine un text impicit ce poate fi acceptat, sters sau modificat .
b). lista : in aceasta arie se afiseaza o lista preexistenta din care se poate selecta un
element. (varianta: lista ascunsa).
c). radio-buttons : grup de optiuni exclusive, selectarea uneia dintre ele facându-se prin
plasarea unui punct intre parantezele din dreptul ei (selectie cu cursorul si apasarea tastei
SPACE).
d). caseta de selectie : grup de optiuni neexclusive, selectarea facându-se prin plasarea
unui marcaj in dreptul optiunii (idem radio-buttons)
e). butoane de comanda - in general cu semnificatiile :
OK incheierea dialogului cu acceptarea setarilor si selectiilor din caseta
CANCEL incheierea dialogului cu renuntare la setarile si selectiile facute
HELP lansarea optiunii de asistenta on-line.
|n acest context utilizatorul va executa urmatoarele actiuni
- creare raspuns : - selectii din liste
- setare butoane / comutatoare
- completare texte
- utilizare help on-line
finalizare dialog (OK, CANCEL, SUSPEND)
Interactiunea utilizatorului se realizeaza prin urmatoarele dispozitive de intrare:
tastatura
mouse
Fiecarui obiect i se asociaza un tip de eveniment ce reprezinta interactiunea cu obiectul
respectiv. Exemple de evenimente:
apasare tasta
clic mouse
dublu clic mouse
trecere mouse peste obiect
etc.
4.5 Comunicarea intre aplicatii
Transferul datelor intre aplicatii se poate realizain urmatoarele moduri:
1. Importul si exportul fisierelor
2. Utilizarea zonei de memorie Clipboard
3. Tehnologia OLE
4.5.1 Importul si exportul fisierelor
Se refera la operatiile de codificare a fisierului in formatul specificat.
Importul reprezinta codificarea in formatul aplicatiei curente, iar exportul in formatul specificat
al altei aplicatii.
4.5.2 Utilizarea zonei de memorie Clipboard
Operatiile de copiere si mutare sunt implementate utilizand zona de memorie temporara
Clipboard
4.5.3 Tehnologia OLE
Tehnologia Object Linking and Embedded - transferul de date si informatii intre diferite
aplicatii, chiar si pe platforme de operare diferite, printr-un set de obiecte definite in standard.
Ozten CHELAI
Formatul obiectelor de lucru in aceasta tehnologie are labazã modelele de obiect COM,
DCOM, ActiveX.
COM = Common Object Model
DCOM = Distributed COM
OLE permite legarea si inserarea(inglobarea) a obiecte de provenienta diversa.
Optiune Insert -> Object.
Legarea obiectului
Obiectul exista separat de contextul curent si se defineste o legatura la el (link, in Insert-
>Oject)
Avantajele legarii:
Se pot face legaturi intre programe pentru Windows mai vechi, care nu permit
pe alte cai inglobarea;
Se pot face modificari in fisierele sursa, iar modificarile apar in mod automat
si in documentele la care acestea au fost legate;
Fisierele legate au nevoie de mai putina memorie decât cele inglobate.
Dezavantajele legarii:
Nu poate fi sters fisierul sursa sau modificata adresa fisierului sursa pentru ca
s-ar intrerupe legatura dintre documente;
Documentul legat trebuie sa permita partajarea.
Inserarea obiectelor (inglogbarea)
Când este inserat un fisier sau un obiect, o copie a fisierului sau obiectului de inserat va
apare in documentul nou creat, dar fisierul sau obiectul inserat nu pastreaza nici o legatura
cu fisierul din aplicatia sursa, astfel ca modificarile ulterioare din fisierul sursa nu-l vor afecta.
Avantajele inserarii:
Deoarece documentul si datele sunt incluse in acelasi fisier, acesta nu mai
depinde de legaturi, cai de acces si fisiere sursa;
Nu trebuie pastrate datele sursa;
Pentru modificari nu trebuie intrat in aplicatia sursa.
Dezavantajele inserarii:
Documentele care contin obiecte inserate sunt mai voluminoase
Dupa modificari, rezolutia tiparirii unor imagini este mai slaba daca la
documentul sursa;
|
