Introduksjon til kurset og dets innhold

Transkript

1 til kurset og dets innhold Lars Vidar Magnusson September 4, 2011

2 Oversikt Forelesninger Kursets fagsider Øvingstimer Kunnskap Ferdigheter 1 Forelesninger Kursets fagsider Øvingstimer Kunnskap Ferdigheter 2 3 4

3 Forelesninger Forelesninger Kursets fagsider Øvingstimer Kunnskap Ferdigheter Kurset er delt inn i to hoveddeler og samme antall forelesere og Unix varianter med Lars Vidar Magnusson ([email protected]) Windows varianter med Einar Krogh ([email protected])

4 Kursets fagsider Forelesninger Kursets fagsider Øvingstimer Kunnskap Ferdigheter Kurset er fordelt på to websider /Unix - Windows -

5 Øvingstimer Forelesninger Kursets fagsider Øvingstimer Kunnskap Ferdigheter Begge kursets deler inneholder individuelle arbeidsoppgaver som må leveres for å kunne gå opp til eksamen. Øvingstimer vil bli holdt Tirsdager fra 12:15 til 14:00 på rom D1-052, og Onsdager fra 13:15 til 15:00 på rom D Stian Johansen er studentassistent.

6 Kunnskap Forelesninger Kursets fagsider Øvingstimer Kunnskap Ferdigheter Etter endt emne skal studentene kjenne operativsystemers oppbygning. forstå begrepene prosesser, tråder, multitasking, scheduling, synkronisering, vranglås, virtuelt minne og filsystemer. ha kjennskap til sanntidssystemer, tilstandsmaskiner, og teknisk programutvikling.

7 Ferdigheter Forelesninger Kursets fagsider Øvingstimer Kunnskap Ferdigheter Etter endt emne skal studentene kunne benytte Unix filsystem, kommandoer, prosesser, omdirigering og pipes. bruke shell scripting (bash). elementær programmering i C og C++. bruke tråder og synkroniseringsmekanismer i dataprogrammer.

8 Oversikt Oversikt Prosessor registere Instruksjoner Interrupts Minne hierarki 1 2 Oversikt Prosessor registere Instruksjoner Interrupts Minne hierarki 3 4

9 Oversikt Oversikt Prosessor registere Instruksjoner Interrupts Minne hierarki En datamaskin består av flere essensielle deler. Prosessoren kontrollerer programflyten og utfører prosesseringen. Minne eller hovedminne for lagring av data og instruksjoner. I/O moduler for kommunikasjon med eksterne enheter. System bussen som sørger for kommunikasjon mellom prosessoren, minne og I/O modulene.

10 Prosessor registere Oversikt Prosessor registere Instruksjoner Interrupts Minne hierarki Prosessoren består av flere såkalte registere som fungerer som små men ekstremt raske minneområder. Størrelsen på registerne avhenger av arkitekturen. Brukerregistere er registere som kan brukes av programmereren til å holde på data. Kontrollregistere er registere som brukes av prosessoren til å kontrollere operasjonen.

11 Instruksjoner Oversikt Prosessor registere Instruksjoner Interrupts Minne hierarki Prosessoren blir kontrollert av instruksjoner som blir lastet fra minne.

12 Interrupts Oversikt Prosessor registere Instruksjoner Interrupts Minne hierarki Interrupts er mekanismer som bryter den vanlige operasjonsekvensen. Ble introdusert for å bedre prosessor utnyttelsen. Det finnes ulike typer: program, timer, I/O og hardware feil. Utnyttes til å kjøre flere programmer på samme prosessor.

13 Minne hierarki Oversikt Prosessor registere Instruksjoner Interrupts Minne hierarki Det finnes mange ulike typer minne i en datamaskin. De ulike ulike typene samarbeider og er strukturert etter ytelse ( og pris ). Cache ( gjerne i flere nivåer e.g L1 og L2 ). Fysisk minne Virtuelt minne på permanent medium.

14 Oversikt Beskrivelse Historie Viktige milepæler Det moderne operativsystem Beskrivelse Historie Viktige milepæler Det moderne operativsystem 4

15 Beskrivelse Beskrivelse Historie Viktige milepæler Det moderne operativsystem Et operativsystem er et program som opererer som et interface mellom brukeren og maskinvaren. Dette medfører en rekke fordeler for brukeren. Brukeren blir abstrahert fra maskinvaren med ett eller flere lag som tilbyr et forenklet grensesnitt mot maskinvaren. Det blir lettere å utnytte seg av den fulle kapasiteten til maskinvaren siden operativsystemet kan fordele kraften etter behov. Det blir lettere å oppgradere maskinvaren siden programmene som skal kjøres kommuniserer med operativsystemet.

16 Historie Beskrivelse Historie Viktige milepæler Det moderne operativsystem Både begrepet og forståelsen av et operativsystem har utviklet seg. De aller første datamaskinene hadde ikke et operativsystem, men ble operert fra et konsoll med lys, brytere, en input leser og en printer. Den første formen for operativsystem var batch systems som opererte via en monitor som styrte tilgangen til maskinvaren. Brukeren leverte inn programmene på kort eller tape og en administrator la de til i køen. Dette forbedre utnyttelsen av prosessorkraften. Et interaktiv interface introduserte time-sharing systems som optimaliserer responstiden til hver bruker.

17 Viktige milepæler Beskrivelse Historie Viktige milepæler Det moderne operativsystem er blandt det mest avanserte som noen gang har blitt utviklet, og under utviklingen kan man i ettertid se at man har nådd viktige milepæler. Prosessen sørger for enkapsulering m.m. Memory manager gjør det mulig å allokere minne logisk. Sikre informasjon både i forhold til integritet og innsyn. Scheduling og resursstyring for å fordele arbeidskraften.

18 Det moderne operativsystem Beskrivelse Historie Viktige milepæler Det moderne operativsystem Det er flere tendenser den siste tiden som har påvirket det moderne operativsystemet. Microkernel arkitektur. Multithreading. Symmetric multiprocessing. Distributed operating systems. Object-oriented design.

19 Oversikt Struktur Struktur

20 Struktur startet som en UNIX variant for x86 platformen. Utviklet først av Linus Thorvalds. Koblet med Free Software Foundation (FSF) GNU av Richard Stallman.

21 Struktur Struktur kernelen kan beskrives som monolithic men med lastbare moduler. Inspirert av microkernelen. Moduliseringen løser opp rigidheten til monolithic kernels.