Architektúra:
-1.: Az architektúra egy digitális számítógép általános specifikációja, beleértve az utasításkészletét (instruction set), társzervezését (momory organization), címzési módokat, a I/O műveleteket, sin struktúrákat és vezérlésüket. Az ebből a szempontból nézett architektúra azonosság biztosítja pl. a számítógépek helyettesíthetőségét (compatibility), csatlakoztathatóságát.
-2.: Hardvertervezési szempontból, az architektúra egy számítógép fő elemei kapcsolódásának leírása, blokkdiagram vagy áramköri rajzok, stb. formájában. Az architektúra itt a konfigurációt írja le.

Jellemzői: - egyszerűsíti a hardverkezelést
 - erőforrások elosztása
 - versenyhelyzetek kezelése
 - többfeladatos környezetben áthatolhatatlan

Virtuális gép koncepció:
 - részleges vagy teljes hardverfüggetlenség

Fő részei:

Felhasználói alkalmazások: Burok, Shell
Rendszermag (kernel)

A kernel hardver felületei:

Felhasználó alkalmazások
Rendszermag (kernel): Megszakításkezelés, Klasszikus perifériák (bios), Egységes felület (IDE, SCSI), Device driver (ibmcd.sys), Inteligens perifériák (PnP, USB)
Hardver

A kernel szoftver felületei:

Felhasználói alkalmazások: API (Win SDK), Shell (command) (explorer)
Rendszerhívások (system call)
rendszermag (kernel)
hardver

A kernel „magja”:

Az állomány kezelés
Katalógus
Kötet
Hivatkozás
Neumann elv
Ez az IT-ben tanultuk

A számítógép felépítése (hardver megközelítés)  

Neumann-ciklus

Program betöltése
Utasítás lehívása
Értelmezés
Végrehajtás
Vége? (Ha nem, utasítás lehívása újra)	(Ha igen) Vége!

 

A program futása során a processzor az utasításszámláló regiszterében található cím alapján a memóriából utasítást hív le (FETCH), MAJD VÉGREHAJTJA AZT, ÉS AZ UTASÍTÁSSZÁMLÁLÓT A KÖVETKEZŐ UTASÍTÁS CÍMÉRE ÁLÍTJA.

A perifériákkal való kommunikáció módjai

Periféria – memória átvitel módjai

1. Programozott átvitel – lekérdezéses módszer (polling)
   A CPU a periféria egy adott port-ját folyamatosan olvassa, ha változást észlel, az új adatot elhelyezi a memóriában.
   Könnyű programozni, de a CPU folyamatosan foglalt.
2. Megszakításos átvitel (Interrupt Requiest – IRQ)
   A periféria elég intelligens ahhoz, hogy jelezze, ha a kiszolgálási igénye van (megszakítást kér).
   A CPU csak az átvitel idejére foglalt, de nehezebb programozni.
3. Közvetlen memória átvitel (Direct Memory Access – DMA)
   Megszakítással indul, majd a CPU felprogramozza a DMA vezérlőt (honnan, hová, mennyit?), és a DMA vezérlő a memória és a periféria közötti átvitelt a CPU-tól függetlenül önállóan végzi.
   Nagyobb mennyiségű adatátvitelnél célszerű alkalmazni, de kissé nehezebb programozni.

Perifériák- memória átviteli összehasonlítása !ábra!

Hol helyezkedik  el az operációs rendszer? 

Hétszintű logikai modell 

Multi programozás

Operációs rendszerek feladatai

Eszközkezelők

Megszakítás kezelő

Rendszerhívások válaszok

Erőforrás kezelő

Memória kezelő

Állomány és lemezkezelő

Felhasználói felület

 

Az interaktív rendszerek új szempontjai

Emberi válaszidő

Időosztás (time sharing)

Felhasználói felület

            Kiegészített parancs nyelv

            Barátságos felület

Felhasználói adminisztráció

 

A Unix jelenzősége 

 

Többprocesszoros rendszer

Nagyobb átbocsátó képesség.

Erőforrás megtakarítás.

Megbízhatóság növekedése. (Toult talertint systen) 

A hardver és szoftver együttműködése!

 

Elosztott rendszer

Rugalmasság

Erőforrás megosztás

Sebesség növekedés

Megbizgatóság

Kommunikáció

DE! Biztonsági kérdések hozzáférés jogosultság szabályozás.

 Alapfogalmak

Program……..

Egy algoritmus megvalósító utasítások sorozata

Folyamatok (processzor)

            Életre kelt programok

            Olyan programok amelyeknek van folyamatbíró táblája (Process Vontrol  Blozk-PCD)

 

Folyamat leíró blokk PCB

Folyamat azonosítója

Program számláló állása

Folyamat álapota

Regiszterek tartalma

Memória terület adatai

Perifériák állományok álapota

 

Folyamat (process) és a szálak (thread)

Folyamatok:

            Környezetváltáskor minden paramétert menteni a PCB-be

            Saját erőforrással rendelkezik biztonságos

            Szálakat hoz(hat) létre

Szálak:

            A folyamatokhoz nagyon hasonlítanak de nyilvántartásuk sokkal kevesebb adat elegendő

            A szálak közötti átkapcsolás nagyon gyors

            Veszélyes mert nincs saját erőforrása

            Csak jól tesztelt környezetben (kernel)

Erőforrások

Minden ami egy folyamat végrehajtásához szükséges (memória processzor periféria)

Erőforrások típusai

Megszakítható (preemptiv)

A folyamatoktól  az erőforrás  ……. vagy  erőforrás károsodása nélkül elvehető.

Nem megszakítható (non preemptiv)

Az erőforrás használat félbeszakítása esetén a folyamat vagy erőforrás sérülhet!

 

Erőforrás szemlélet

A folyamatok egy olyan csoportja amely a felhasználói folyamtok között elosztja az erőforrásokat. Rendszer folyamat

 

Felhasználói szempontok

A folyamatok egy olyan csoportja amely megkíméli a felhasználókat a hardver kezelés nehézségeitől kellemesebb alkalmazói környezetet biztosít.

 

Az operációs rendszerek szerkezete és funkciói

 

Rendszermag (Kerner) felépítése

Az erőforrások elosztása és kezelése a felhasználói folyamatok igényeinek kielégítése adminisztrálása továbbá a felhasználói folyamatok elválasztása védelme egymástól illetve az illetéktelen beavatkozásoktól.

A legfontosabb erőforrások: processzor memória és a háttértárolón lévő állományok.

A rendszermag önmaga is folyamatok sokasága rendszerfolyamatok . A feladatokon kívül az is megkülönbözteti …….. folyamatoktól a rendszer bekapcsolása kór jönnek létre és futtatásuk a rendszer lealításáig tart.

Rendszerkívánság válaszok

            A felhasználói folyamatok és az operációs rendszer magja között a kommunikáció a rendszerhívások  segítségével történik .

            A rendszerhívások ezzel az operációs rendszerek védelmét a processzorok támogatják.

Megszakítások fajtái

Megszakítás (interrupt):

˗          A perifériák jelzése a processzor számára (pl.: adatátvitel vége).

Kivételek (Exception):

˗          A processzorműveletek során keletkező hibák esetén (pl.: rossz címszámítás, osztás 0-val).

Nem maszkolható megszakítások (NMI):

˗          Súlyos hardver (pl: RAM, tápfeszültség) hiba.

Csapda (szoftver megszakítás, trap):

˗          A felhasználói folyamatokból érkező rendszerhívások

A megszakítás kezelés lépései: