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Conceitos básicos

O conceito de um Sistema operacional já foi explicado na primeira Parte deste manual, junto com uma descrição breve de algumas características fundamentais de sistemas operacionais principais para computadores pessoais e em particular, esses sistemas operacionais que são usado dentro do Ministério dos Negocios Estrangeiros e e Cooperação. Esta secção fará em muito maior detalhe sobre os sistemas operacionais que estão em uso no Ministério mas sem muita informação adicional no conceito ao nivel de programas nível - afinal de contas, este é um manual para usuários de fim, não para os operadores de computador avançados e programadores. O tratamento de sistemas operacionais aqui não é distinto a secção seguinte que olha para aplicações. Ao contrário os capítulos prévios que foram orientados mais a explicar como um sistema de trabalho de computadores e o que os vários componentes são, esta secção proverá muito mais quantia de imediato, "directa" informação.

No entanto, algumas revisões e elaboração dos conceitos são necessárias e estes são executados aqui. Afinal de contas, o Sistema operacional é o que define a experiência de um fim-usuário com um computador. É o primeiro pedaço de software que eles usam depois que um computador seja virado em e é o último software que eles usam quando o computador é virado fora. Administra recursos ao processador, memória, espaço de disco e todo o outro hardware. Pelos comandos de usuário e programas automáticos, controla a manipulação de arquivos e, talvez importantemente, provê um estábulo, modo consistente para aplicações para lidar com o hardware sem cada aplicação que tem que saber todos os detalhes do hardware. Um sistema operacional pode ser definido como o jogo de programas de utilidade que provêem uma interface entre o hardware e aplicações.

Como discutimos previamente nós podemos definir os Sistemas operacionais ao longo de cinco dimensões: se ou não eles são multiusuários (os usuários de mutiple podem correr programas simultaneamente), multiprocessing (um programa pode correr simultaneamente em CPUs múltiplo), multitasking (mais que um programa pode correr de cada vez), multithreading (partes diferentes de um programa podem correr simultaneamente), e realtime (responde para introduzir imediatamente), sistemas operacionais de Real-tempo tendem ser usados em instrumentos científicos e sistemas industriais - eles não têm nenhuma real função em um ambiente de escritório. Único-usuário, sistemas operacionais de único-tarefa eram comuns nos anos oitenta e foram exemplificados através de sistemas operacionais como MS-DOS, considerando que sistemas operacionais de multitasking de único-usuário, como Windows98 é agora mais comum. Podem ser achados sistemas operacionais de Multi-usuário na vária variedade de UNIX, inclusive Linux. É coisa importante para estar atenta da diferença entre sistemas operacionais de multi-usuário e único usuário transmitiu em rede sistemas. O anterior permite os usuários múltiplos para usar o mesmo programa simultaneamente, considerando que o posterior compartilha recursos.

Quando um computador é virado em, como mencionado no primeiro capítulo, o primeiro programa é para o poder-em teste de ego (POST) que garanta que as voltagens estão trabalhando, e isto segue pela execução do ROM BIOS que administra um cheque - em ordem - do processador, memória, input/output se dirige, interrompa linhas de pedido, acesso de memória directo e dispositivos de Ligacao-e-Funcao, adaptadores vídeos, e outros adaptadores. Então o ROM BIOS procura um sistema operacional que será localizado no disco rígido, um CD-ROM ou (em desespero completamente) em um disquete. O carregador de bootstrap - uma utilidade pequena com uma função - cargas do sistema operacional para memória pelo carregador de bootstrap e - assumindo tudo está trabalhando - o sistema operacional correrá então configuração arquiva e qualquer arquivo de grupo pre-estabelecido.

Bootstrap

Um nome estranho que indica a improbabilidade física do que faz. O termo vem da declaração para levantar a si mesmo com seu bootstraps". No entanto, programas de bootstrap trabalham. É talvez um pequeno indelicado dizer que o programa de bootstrap só faz bem uma coisa como - quando carrega o sistema operacional à memória e alguns programas de motorista pequenos que conectam os vários subsistemas de hardware. Também divide a memória de computadores para segurar o sistema operacional, informações de usuário e aplicações. Estabelece as estruturas de dados que segurarão todos os sinais que vário hardware e componentes de software enviarão a um ao outro até mesmo como eles competem para os recursos do sistema.

Ao todo, um real pequeno programa inteligente.

Em geral as tarefas dos sistemas operacionais consistem em seis categorias; (i) administração de processador, (ii) administração de memória (iii) administração de dispositivo, (iv) administração de i/o (v) interface de aplicação e (vi) interface do usuário. Há sistemas operacionais que fazem muito claro que mais que isto, mas estas seis funções são basicamente o caroço de qualquer sistema operacional. Ainda esta secção estará concentrando em (v) e (vi) um olhar breve a todas as funções vale a pena.

Há dois assuntos como cumprimentos para processador da administração; Primeiramente, ter certeza que cada processo recebe uma parte dos recursos suficientes para funcionar correctamente e secundariamente, ter certeza que tantos ciclos quanto possível do processador é usado para processo actual. Processos são tarefas que exigem tempo e recursos dos processadores. Eles incluem aplicações claras que, mas também processos adicionais que aplicações que eles iniciam. Também há numerosos processos que correm no fundo do computador sem a maioria dos usuários que já sabem que o plano exista. Basicamente, o sistema operacional tem que fazer fila tarefas individuais pedidas por cada processo de acordo com a ordem e a prioridade da tarefa. Isto é bastante fácil num sistema único-atarefando, mas a pessoa pode imaginar a complexidade requerida para um sistema multi-atarefando que a tem que dar o aparecimento que tarefas múltiplas estão acontecendo simultaneamente. Como a pessoa imaginaria, num sistema operacional de multi-processador a oportunidade existe para dividir estas tarefas entre os processadores múltiplos.

Trilhando

Um sistema operacional requer alguns ciclos deste processo para executar a economia e trocando de registros, filas e pilhas de aplicações e o processo com o armazenamento. Porém quando um grande número de processos estáo pedindo ciclos de processador então que a CPU pode acabar gastando mais disto é tempo se ocupando de informação econômica e trocando entre processos em lugar de aplicações correntes. Isto reduz a velocidade do sistema inteiro, às vezes até mesmo para uma parada completa, e normalmente exige para um usuário que mate alguns processos para trazer alguma demanda na CPU abaixo. A razão que é chamado "debulha" que é porque é tipicamente reconhecível pelos sons do disco rígido que trabalha furiosamente como economiza e colecciona dados. Alguns sistemas operacionais minimizam o prospecto de trilhar permitindo linhas, um processo mínimo, ser negociado atravez de CPU. Basicamente, estes não lidam directamente com cálculos de CPU, mas não com qualquer tipo de I/O.

Uma causa primária de trilhar é quando você correr um sistema operacional e aplicações que realmente não são projetadas para o hardware que você está usando. Por exemplo, se você corre Chapéu Vermelho Linux 8.0 que isso requer um 200 MHz Pentium II e 128 meg de RAM pelo menos em uma máquina que só tem 96 meg de RAM e um 166 MHz Pentium II é... Não que qualquer um faria como tal, nao e verdade?

Quando um sistema operacional executa a administração de memória tem que assegurar que cada processo tem bastante memória que não colide com o espaço de memória de outro processo e que os tipos diferentes de memória são os que usam assim cada processo pode correr eficazmente. Em primeiro lugar, isto exige para o sistema operacional montar memória varia para as aplicações individuais e processos de acordo com os tamanhos de blocos, páginas de chamadas). Se o sistema operacional faz as páginas muito pequenas e o trabalho na CPU será muito intensivo. Se eles forem muito grandes, estará desperdiçando memória. Se porém o sistema operacional correu fora de memória que começará informação comovente ao disco rígido esta ligado com o que é chamado administração de memória virtual. O sistema operacional também tem que decidir que tipo de memória para usar para completar uma tarefa particular. Por exemplo, quando é o esconderijo de alta velocidade, a memória principal, ou o secundário (a parte do disco rígido que é usado como memória virtual).

Na pratica da gestão do dispositivo, o programa fundamental para um sistema operacional é o motorista. Este é o caminho entre o hardware e a aplicação. A maioria da função de um motorista é aproximadamente como traduzir os sinais elétricos do hardware a sistema operacional e aplicações e como traduzir a informação recebida das aplicações e sistema operacional a sinais elétricos. Motoristas são relativamente independentes ao resto do sistema operacional - no capítulo prévio eles estavam ao invés definidos como parte do BIOS. A razão para isto é aqueles programas de motorista novos podem ser somados sem exigir modificacao do resto do sistema operacional. No entanto, a pessoa normalmente acha uma real ordem de motoristas com os discos de instalação que vêm com um sistema operacional.

Na administração de “input e output” de um sistema operacional faz-se uso de filas e pára-choques que levam o fluxo de dados de um dispositivo (como um teclado ou rato) e então os liberta ao processador a uma taxa que a CPU pode contender. O sistema operacional também administrará o armazenamento que um pára-choque ou fila tem e instruirá tais instalações de armazenamento para levar informação adicional de um dispositivo se o armazenamento estiver disponível. Provendo uma interface de aplicação, o sistema operacional provê um ambiente, por interfaces de programa de aplicação (APIs) isso permitem os programadores para utilizar as funções do computador sem ter que estar atento de todos os outros detalhes na operação de sistemas - especialmente esses do processador. A idéia é prover umas séries de instruções de alto-nível pelo API e deixar o sistema operacional lide com os detalhes.

Igualmente provendo uma interface do usuário (UI) uma estrutura consistente e feitura - uma interface - é provido entre o sistema de computador e o usuário. Estas interfaces do usuário podem se aparecer como uma estrutura vívida, tal é evidente nos vários tipos da Microsoft Windows, o Sistema operacional de Macintosh e as interfaces do usuário de Linux de Gnomo e X-Windows, ou eles podem se aparecer como uma interface de linha-comando, como MS-DOS ou MS-NTVDM (a Microsoft Máquina de Dos Virtual), ou o vários ‘flavours’ de comando de Unix descasca de qual o BASH (Bourne-Again-Shell) e Concha de C. Há uma tentativa até mesmo (admitidamente incompleto), Concha de Aventura Nova chamada, isso tenta retratar a interface de sistema operacional como um labirinto de calabouço onde arquivos representam tóraxes de tesouro e com caráter úteis a ajudar em sua "viagem". está bem louco, mas isto (principalmente) funcione. Normalmente as interfaces de linha de comando são mais poderosas que Interfaces do usuário Gráficas mas os comandos atuais são menos intuitivos. Se a pessoa se lembrar dos comandos porém, eles são significativamente mais rápidos para muitas tarefas e mais seguro.

As utilidades que compõem a interface do usuário quase sempre são uma camada mais alta que as funções do sistema operacional que previamente foi descrito. As funções de sistema operacional de caroço normalmente residem com o qual é chamado o núcleo. Em alguns sistemas operacionais, como vários tipos de UNIX, o núcleo _e_ o sistema operacional. Em outros, há uma tentativa para separar as funções. Um exemplo dos desígnios de microkernel inclui o Windows NT, QNX, e Mach e dos desígnios de microkernel, Linux, MS-DOS e Windows95. A Rapsódia de maçã e MacOS X puseram um microkernel em cima de um outro microkernel. A vantagem de microkernels é que eles são muito fáceis de transportar a outro hardware. A desvantagem principal é que eles não são sempre eficientes por causa do (normalmente) desígnio modular.

Os principais sistemas operacionais que são usados mundialmente sao computadores pessoais incluem os vários tipos de MS-Windows (MS-Windows v1-v3.x, Windows 95, Windows 98, o Windows eu, Windows NT, Windows 2000, Windows XP), as versões associadas de MS-DOS, as versões diferentes do Sistema operacional de Macintosh, várias distribuições do sistema operacional de Linux e outra versão de UNIX, o OS/2 de IBM e OS/2 Warp, e o JavaOS de Sol, que O resto deste capítulo só concentrará nesses sistemas operacionais que estão actualmente em uso no Ministério dos Negocios Estrangeiros e Cooperação em ordem de uso de Windows 98, Windows 2000, Windows XP, GNOMO, MS-DOS, e BASH.

Tipos de usuários

Uma característica comum em qualquer sistema operacional de rede ou sistema operacional multiusuário é que há tipos diferentes de usuários. Por um lado há o campo comum, corrida do moinho, o usuário quotidiano - que é quase todo o mundo. No outro extremo sao os Administradores (o MS-Windows) ou raiz (Linux) os proprietários de conta. Eles têm a responsabilidade parar administrar rede de recursos de sistemas e, no caso, de máquinas de multi-usuário, muitos da configuração opções. MS-janela que NT/2000 tem vários entre os quais os passos, como os Operadores de Conta, Operadores Posteriores e Operadores de Servidor. Semelhantes operacoes existe entre contas que poderiam ser construídos em Linux.