Úvod do OS

Rutina

• funkčně vymezená část kódu
• nejčastěji ve formě podprogramu
• opakující se činnost

OS tvoří vlastní podmnožinu softwaru

Na OS můžeme pohlížet z různých pohledů

Funkční pohled

• OS je softwarový správce prostředků
• Prostředky lze rozdělit do 2 skupin:

1. Hardwarové nebo Fyzické prostředky
   • Centrální prostředky: CPU, RAM
   • Vnější paměti: HDD, DVD, SSD, ..
   • IO (Input/Output): Monitor, klávesnice, ..
2. Softwarové nebo Logické prostředky:
   • Jsou vytvářeny rutinami OS za využití jiných prostředků, jak Fyzických, tak Logických
   • Centrální prostředky: Proces, Paměťový region
   • Nízkoúrovňové logické prostředky: Logický disk, logický terminál
   • Dílčí prostředky: Soubor, GUI
   • Virtuální prostředky: Virtuální paměťový nebo síťový disk, Virtuální tiskárna
   • Synchronizační a Komunikační prostředky: Semafor, Mutex | Roura
   • Bezpečnostní prostředky: Šifry, Účty, Kanály
   • Síťové prostředky: TCP-IP Socket, HTTP server/klient
   • Programy: VLC¨

Pozor

Ačkoli se to může stat, motorka není softwarový prostředek

Proces

• Je instancí (Kučera: “ííí”) programu
• Vykonání od okamžiku provedení 1. instrukce programu po provedení instrukce poslední označujeme termínem proces
• Poznámka o procesu:
  • Každá rutina může být vykonávaná pouze v rámci procesu
  • V každém okamžiku musí existovat v systému alespoň jeden proces
  • OS není vykonáván jako jediný proces, ale jeho jednotlivé rutiny jsou sdíleny všemi procesy v systému
  • Procesy vznikají, jako reakce na požadavek jiného procesu, vyjímka Boot. proces (rodičovského)
• Bootovací proces (Linux: Shell proces)

Paměťový region

• je to souvisle adresovatelná oblast paměti, která je přidělena procesu

OS systém jako správce

• Hlavní účel správy, spočívá ve vytváření přesně definovaného a bezpečného prostředí pro procesy: vytvoreni tzv. virtuálního PC
• Rutiny OS vytvářejí pro programy jednotné rozhraní, který má charaktér virtuáního PC
• Nezávislost jednotlivých procesů -> pro každý proces, běžící v rámci OS, musí rutiny OS, vytvářet ulizy, že je jedinným procesem, který kdy běžel, běží a bude běžet v rámci dané instance OS. (instance OS vzniká bootováním systému a zaniká vypnutím)

Jednoduše

každý program si musí myslet že může všechno

Systémový pohled

• OS je tvořen množinou rutin, které je možno na základě vzájemného volání, organizovat do několikavrstev
• Nejnižší vrstva rutin přistupuje přímo k Hardwaru
• Dále rutiny přímo volající rutiny nižší vrstvy
• Každá vrstva nabízí vyšším vrstvám přesně definované rozhraní (virtuální PC)

Jádro OS

• v linuxu: Kernel
• tam patří ty rutiny, které bezprostředně přistupují k Hardwaru PC, respektivě zajištující virtualizaci
• dále rutiny zajišťující logické prostředky a vrstvy nabízející rozhraní

Systémové procesy

• Zvláštní procesy
• Závislé na jádru, chyba jádra -> pád OS
• První proces, který v systému vznikne se jmenuje Shell
• Linux je balíčkový OS