I. NOTIUNI DE SISTEME DE OPERARE
Un sistem de operare este un program care controleaza executia programelor de aplicatie si actioneaza ca o interfata intre utilizator si partea hardware a calculatorului. Scopul unui sistem de operare este de a rezolva problemele utilizatorului, adica de a executa programele de aplicatie. La executarea aplicatiilor concura atat partea hardware, cat si cea software a calculatorului.
O parte din sistemul de operare este rezidenta in permanenta in memoria interna. Ea se numeste Kernel sau nucleu si contine functiile cele mai folosite ale sistemului de operare.
Functiile sistemului de operare sunt:
. Administrarea proceselor
- crearea si terminarea proceselor;
- planificarea si administrarea proceselor;
- comutarea intre procese;
- sincronizarea proceselor si asigurarea comunicarii intre procese;
- administrarea blocurilor de control a proceselor.
. Administrarea memoriei:
- alocarea pentru proces a spatiului de adrese;
- asigurarea schimbului intre memoria interna si disc;
- administrarea segmentelor sau paginilor.
. Administrarea sistemului de intrare-iesire:
- administrarea bufferelor;
- alocarea la procese a canalelor de comunicatie si a modulelor de intrare-iesire.
. Suportul functiilor:
- administrarea intreprinderilor;
- monitorizarea;
- contabilizarea.
Functia principala a unui sistem de operare este de a administra diferite resurse disponibile (memoria interna, procesoare, dispozitie de intrare-iesire) si de a planifica utilizarea lor de catre diferite procese active.
Resursa este o componenta a sistemului de operare. Un program care consuma o resursa sau un utilizator care foloseste o resursa se numeste clientul resursei.
Resursele fizice sunt componentele hardware ale calculatorului care au functii de prelucrare, pastrare sau transferare a informatiei. Din aceasta categorie fac parte procesorul, memoria interna, modulele de control ale operatiilor de intrare-iesire si dispozitivele periferice.
Resursele fizice se pot clasifica in functie de modul in care sistemul de operare pune resursa la dispozitia clientului:
. Resurse fizice propriu-zise care reprezinta componente efective ale sistemului de operare care pot fi eventual partajate intre mai multe programe sau utilizatori.
. Resurse virtuale care sunt componente ale sistemului de operare pe care le pune la dispozitia clientului pentru a le folosi in exclusivitate.
Resursele logice sunt componentele software ale calculatorului, care au functii de administrare a resurselor si a datelor, de planificare si executare a programelor de aplicatie, de organizare si de prelucrare a datelor. Din aceasta categorie fac parte programele si datele.
Sistemele de operare sunt alcatuite in principal din doua categorii de programe:
. programe de comanda-control, avand rolul de coordonare si control al tuturor functiilor sistemului de operare;
. programe de servicii, care sunt executate sub supravegherea programelor de comanda-control si sunt utilizate de programator pentru dezvoltarea aplicatiilor.
Programele de comanda-control sunt cunoscute si sub numele de monitoare, supervizoare sau executive, coordoneaza activitatea celorlalte componente ale sistemului de operare.
Cel mai frecvent utilizate componente ale supervizorului sunt incarcate in memoria interna inca de la generarea sistemului de operare, celelalte componente raman in memoria externa fiind apelate si executate numai atunci cand sunt solicitate de catre nucleul sistemului de operare asemenea programului de aplicatie.
Supervizorul initiaza executia operatiilor de intrare-iesire pentru transferul componentelor tranzitorii din memoria externa in memoria interna, fiind totodata responsabil de alocarea canalelor de intrare-iesire, de asemenea efectueaza controlul si coordonarea unitatii centrale de prelucrare CPU, pe parcursul receptionarii de mesaje de la canalele prin care se executa transferul, a executiei programelor din memoria interna, respectiv a transmiterii de mesaje catre dispozitivele periferice de intrare-iesire prin intermediul magistralelor.
Folosind programul shell, utilizatorul poate sa comunice sistemului de operare activitatile pe care trebuie sa le execute, modul in care sunt delimitate activitatile, structura acestor activitati, resursele fizice si logice necesare pentru executarea lor si informatii despre seturile de date folosite.
Evolutia sistemelor de operare a dus la descompunerea lucrarilor in procese pentru a se utiliza mai optim resursele sistemului de calcul. Aceste procese se pot executa reconventional sau concurent, in functie de logica lucrarii. Orice sistem modern de operare se bazeaza pe componenta Kernel pentru administrarea proceselor.
II. STRUCTURA SISTEMULUI DE FISIERE DOS
Sistemul MS-DOS, raportat la alte sisteme de operare cunoscute (UNIX, OS/2, UMS, WINDOWS) are o dimensiune medie si o complexitate moderata, suporta un singur utilizator. Din punctul de vedere al controlului resurselor calculatorului, MS-DOS se comporta ca un manager de fisier decat ca un sistem de operare.
Partea de management a fisierelor din nucleul MS-DOS este partea cea mai consistenta a MS-DOS. Ea asigura citirea si scrierea fisierelor. Daca nu este necesar accesul la un sector particular de pe disc, programele de aplicatie trebuie sa realizeze citirea si scrierea fisierelor prin intermediul nucleului MS-DOS. Un fisier este o colectie de inregistrari de acelasi tip care poate fi tratata ca un tot unitar de utilizatori sau de programele de aplicatie, identificarea lui facandu-se printr-un nume unic. Memorarea lui se face pe un suport de informatie.
Sistemul de operare DOS accepta nume de fisiere de maxim 8 caractere, nu face diferenta intre litere mari si litere mici iar numele fisierului este format din doua parti separate prin punct.
Organizarea logica a datelor in fisiere reprezinta definirea unor relatii intre inregistrarile unui fisier si pozitia inregistrarilor in fisier, astfel incat operatiile de intrare-iesire sa se execute cat mai rapid.
In sistemul de operare MS-DOS, blocul fisierelor de pe disc se numeste cluster si este format dintr-un numar de sectoare aranjate continuu pe disc. Numarul de sectoare depinde de tipul discului si de capacitatea lui.
Sistemul de operare permite diferite operatii prin care se poate asigura pastrarea informatiilor intr-un fisier si regasirea lor in vederea prelucrarii.
Atunci cand mai multi utilizatori cer accesul la acelasi fisier, fie sa-l actualizeze, fie sa-l consulte, sistemul de operare sau sistemul de gestiune a fisierelor trebuie sa introduca o disciplina a accesului. Aceasta problema poate fi abordata fie prin a permite unui utilizator sa blocheze accesul altor utilizatori la fisierul pe care il actualizeaza, fie sa blocheze accesul celorlalti utilizatori numai la inregistrarea pe care o actualizeaza. Implementarea se poate face folosind mecanismul cititor-scriitor.
Alocarea spatiului la fisiere se poate face static sau dinamic. O alocare statica presupune sa se cunoasca spatiul maxim necesar fisierului ca sa se poata stabili la crearea fisierului. In cazul in care spatiul se aloca dinamic unui fisier, alocarea se va face in portiuni de suport numite unitati de alocare. Evidenta atribuirii unitatilor de alocare la fisiere este pastrata intr-o tabela numita tabela de alocare a fisierelor.
