Componenta software

Sistemul de operare

 

 


Componenta software reprezintă totalitate programelor instalate pe calculator.

Program – o colecţie organizată de comenzi şi operaţii. Aceste comenzi se numesc instrucţiuni.

Componenta software are trei categorii mari de programe:
                   Firmware – instrucţiunile ce intră în contact direct cu componenta fizică a  calculatorului (microinstrucţiunile microprocesorului şi BIOS-ul – Basic Input/Output System);


                        Sistemul de operare – ansamblul de programe ce coordonează toate activităţile  sistemului de calcul;


                      Programele de aplicaţie – totalitatea programelor destinate rezolvării unor probleme specifice.

               Concepte de baza şi caracteristici ale unui sistem de operare

 

Sistem de operare - S.O. sau O.S. - Operating System
   Sistemul de operare este un pachet de programe care asigură gestionarea eficientă a resurselor fizice şi logice ale unui sistem de calcul precum şi o interfaţă între utilizator şi calculator.

Din punct de vedere a sistemului de operare resursele fizice sunt:

capacitatea de stocare in memoria internă

timpul de lucru al procesorului

caracteristicile de lucru ale echipamentelor sistemului de intrare-ieşire

 Din punct de vedere a sistemului de operare resursele logice sunt:

date;

programe;

In absenţa unui sistem de operare, calculatorul acceeptă doar programe scrise la nivel de bază. adică în limbajul cod maşină, ceea ce inseamnă codificarea binară a datelor şi a programelor.

Sistemul de operare nu este stocat in memoria internă RAM din care datele se pierd la oprirea calculatorului şi nici in ROM deoarece are un volul redus. Sistemul de operare este stocat pe hard disk.

 

  Încărcarea sistemului de operare

 Initializarea şi verificarea funcţionării corecte a componentelor hardware instalate în configuraţie

 Această operaţie este realizată de către un software care nu face parte din sistemul de operare şi anume de către BIOS (Basic Input System).

Setul de microinstrucţiuni BIOS , stocat in memoria ROM, reprezintă un firmware, "soft turnat in hard" , adică un nivel inferior de software ce reprezintă instrucţiuni codificate direct in circuitele fizice ale unei componente hardware.

Indiferent de sistemul de operare care se incarcă, această componentă este aceeaşi (o dată instalată în configuraţie, ea este memorată in memoria internă de către BIOS, iar la pornirea calculatorului, la trecerea curentului electric prin circuitele respective, aceasta se reface şi devine activă.Astfel au loc teste de memorie RAM, testul de tastatură, testul de hard disk etc.

Lansarea în execuţie a încărcătorului sistemului de operare (BOOT strap)

Acesta este un program al BIOS,scurt de câţiva octeţi. El citeşte primul sector de pe hard disk şi il transferă în memoria RAM

Instrucţiunile incărcate în primul sector de pe hard disk realizează încărcarea în memoria RAM şi apoi punerea în funcţiune.

 

    Componentele unui sistem de operare


Nucleul (Kernel) – conţine programele necesare pentru gestionarea resurselor  calculatorului şi pentru controlarea activităţii echipamentelor şi programelor;

               a. Programe specifice controlului şi funcţionării componentelor periferice existente în configuraţia calculatorului

               b. Programe pentru gestionarea datelor şi programelor care intră în prelucrare


 Interfaţa (Shell) – defineşte modul în care utilizatorul interacţionează cu S.O.

                c. Programe pentru interfaţa cu utilizatorului.

 
   a. Programe de prelucrare a datelor au nevoie de transferuri de date spre sau dinspre exterior. Acest lucru se realizează prin intermediul dispozitivelor periferice, dar comenzile de transfer sunt gestionate de către S.O. S.O. analizează ce dispozitiv trebuie să lucreze, ce zone de memorie sunt necesare etc.

S. O. coordonarea funcţionarea dispozitivelor periferice prin intermediul unui program specific fiecărei compentente numit driver.

Instalarea unei componente periferice inseamnă furnizarea S.O. a unui driver, prin care SO. "recunoaste" dispozitivul respectiv şi il poate coordona.

Pentru componentele care fac parte din configuratia de bază, diver-ele sunt integrate in S.O.

 

    b. La nivelul S.O., datele sunt organizate in fişiere. Un fişier reprezintă un volum de date care nu se stochează in memoria internă.

    Programele de gestiune a fişierelor sunt foarte complexe.

    c. Programele de interfaţă cu utilizatorul au sarcina de a face posibilă comunicarea cu acesta într-un om inteligibil pentru om.

   Intefaţa poate fi:

- prin linie de comandă adică utilizatorul tastează comenzi intr-un limbaj special

 

- grafică adică utilizatorului i se prezintă o serie de obiecte grafice, cu diferite semnificaţii sau roluri, pe care le poate acţiona prin intermediul mouse-ului.

 

 

         Funcţiile unui S.O.

Controlul execuţiei proceselor

Proces: - un program căruia trebuie să i se asigure resursele calculatorului pentru a fi executat.

           - se mai numeşte task

Procesele pot fi:

        - liniare (monotasking)- adică executarea programului poate solicita din partea S.O. un singur fir de control care presupune: incarcarea programului de pe suportul extern in memoria RAM, activarea procesorului pentru executatea lui instrucţiune cu instrucţiune, activarea perifericului

        - neliniare (multitasking)- adică executarea programului poate solicita din partea S.O. mai multe fire de control care se execută simultan.

Exemplu: O plicaţie care foloseşte animaţie şi sunet corelate

S.O. din ultimii ani permit să se execute mai multe procese simultan. Pentr aceasta timpul de lucru al procesorului este planificat pe durate de lucru relativ scurte care sunt atribuite pe rând unor părţi din operaţiile proceselor, până la terminarea acestora.

    Alocarea eficientă a resurselor fizice şi logice

Este vorba despre alocarea timpului UCP şi eventual de priorităţi intre programe, alocarea şi eliberarea memoriei interne necesare programelor care se execută.

Coordonatorul de procese(Task Manager)

 

 

    Gestiunea fişierelor

    Funcţia este realizată de programe specializate numite manageri de fişiere. Aceste programe grupează fişierele in funcţie de tip, utilizator, transfer in memorie etc.

    Asistarea utilizatorilor

   Asigură interpretarea comenzilor date de utilizator, informează utilizatorul asupra erorilor care apar etc.

 

      Exemple de sisteme de operare

            MS-DOS