Arvutikäsitusõpetus 3. loeng: arvutite baastarkvara 1. Mis on ja mida teeb operatsioonisüsteem? 2. Arvutisüsteemi kihid. Näited. 3. Operatsioonisüsteemid DOS, Unix: failinimed, käsud 4. Graafilised töökeskkonnad ja graafilise kasutajaliidesega operatsioonisüsteemid (Norton Commander, Windows 3. x, 95 etc).
Kirjandus • J. Pihlau Infotehnoloogia I. AS "Külim" 1997. 8. peatükk - operatsioonisüsteemid • Maurice J. Bach The design of the UNIX operating system. Prentice-Hall, 1986
Huvitavaid linke • http: //www. osdata. com/ – operatsioonisüsteemide võrdlus; tarkvarasüsteemi komponendid (inglise k. ) • http: //www. ibs. ee/ibs/net/abs/ – ülevaade op. süsteemist Unix, sobib algajale (eesti k. ) • http: //linux. ee/ – MTÜ Eesti Linux • http: //en. wikipedia. org/wiki/File_system – failisüsteemidest
Mis on operatsioonisüsteem? 1. loengus oli juttu tarkvara jaotusest baastarkvaraks ja rakendustarkvaraks. • Operatsioonisüsteem – kõige fundamentaalsem baastarkvara. • Operatsioonisüsteemi põhifunktsioonid: – liides kasutaja ja riistvara vahel ning rakendusprogrammide ja riistvara vahel; – arvutiressursside haldamine, optimeerimine, kaitsmine
Mis on operatsioonisüsteem? (järg) • Rakendusprogrammid suhtlevad operatsioonisüsteemidega süsteemiväljakutsete (system call) abil. • Operatsioonisüsteemi koosseisu kuuluvad programmid avavad, sulevad, loovad, kustutavad faile, loovad katalooge, jaotavad mälu jne.
Operatsioonisüsteemi ülesanded • Põhiülesandeks on luua töökeskkond rakendusprogrammidele. • Luua programmide jaoks lihtne unifitseeritud liides suhtlemiseks riistvaraga. • OS peaks moodustama vahekihi, mille sisse peidetakse riistvaraga suhtlemise keerukus. • Hallata riistvara, tagades komponentidevahelise koostöö. • Luua võimalused erinevate tegevuste samaaegseks toimumiseks. • Tagada erinevates õigustes kasutajate töötamise võimalused süsteemis.
Operatsioonisüsteemi ülesanded (2) • Luua vahendid programmide omavahelise koostöö korraldamiseks • Tagada ressursside korrektne ühiskasutus – Põhiressursid • aeg • ruum • andmeedastus – OSi poolt loodud ressursid • failid • pordid (programmide vaheliseks suhtlemiseks) • postkastid
Arvutisüsteemi kihid:
Arvutisüsteemi kihid ja OS Arvutisüsteem = riistvara + sellel toimiv tarkvara Rangelt võttes moodustavad operatsioonisüsteemi ainult kaks kõige alumist kihti (op. süsteemi riistvarakiht ja op. süsteemi loogiline kiht). Tihti aga vaadeldakse operatsioonisüsteemi osana ka selle kasutajaliidest. Baastarkvaraks võib lugeda kõiki kihte peale kõige ülemise – rakendusprogrammide.
Arvutisüsteemi kihid: näited • Op. süsteemi loogiline kiht: kõrge taseme funktsioonid (failihaldus, interneti kasutamisvõimalused, jne. ) • Op. süsteemi riistvarakiht: juhib arvuti ressursside kasutamist (mäluhaldur, protsessihaldur, kettaajurid jne) – Seda op. süsteemi kihti nimetatakse ka tuumaks (kernel). OS tuum on juhtprogramm, mis reageerib seadmekatkestustele ja protsessides ettetulevatele süsteemifunktsioonide väljakutsetele. • Piirid op. süsteemi riistvara- ja loogilise kihi vahel on suhteliselt hägusad.
Arvutisüsteemi kihid: näited • Graafikamootor hõlmab kolme kõige alumist kihti, alustades objektide füüsilisest kuvamisest monitoril kuni kõrgetasemeliste graafikamoodulitega varustamiseni, nagu kirjakujud (font).
Arvutisüsteemi kihid: näited • Süsteemiteenused: op. süsteemi sisse ehitatud andmebaasi päringukeeled (SQL) • (Graafiline) kasutajaliides (GUI=Graphical User Interface): Macintosh Tool. Box, Norton Commander (DOS), Windowsi akende süsteem, Solarise Common Desktop Environment ja Open. Windows, Unixi X-Windows, Linuxi KDE jt. ; – Tavaliselt sisaldab GUI aknaid, ikoone, menüüsid, hoiatus- ja dialoogikaste, tööriistaribasid, kerimisribasid, nuppe jm.
Arvutisüsteemi kihid: näited • Süsteemiutiliidid: programmid failide kopeerimiseks, ketaste formaatimiseks, kõvaketta defragmenteerimiseks, printeri installeerimiseks jne. • Käsuinterpretaator (Command Shell): Finder (Macintosh, esimene müüdav graafiline käsuinterpretaator); tekstipõhised käsuinterpretaatorid: MS-DOS’i käsurida (C: viip), Unixi Bourne Shell, tcshell, C shell, cygwin
Operatsioonisüsteemi riistvarakiht: sõnapikkus • Protsessori sõnapikkusest (tänapäeval 32 või 64 bitti) sõltub võimaliku aadressruumi ning töömälu (RAM) ja välismälu (ketaste) suurus. • Ka op. süsteemil on oma sõnapikkus. Sellest olenevalt võidakse programmide jooksutamisel riistvara enam või vähem efektiivselt ära kasutada. • Praktilisest seisukohast: mida suuremal sõnapikkusel põhineb op. süsteem, seda paremini suudab ta toime tulla suuremahuliste graafika-, andmebaasi- jm. operatsioonidega. • Suurem osa tänapäeva op. süsteeme on kohanemas 64 -bitise riistvaraga.
Operatsioonisüsteemi riistvarakiht: multiprotsessorsüsteemid • Paljud tänapäeva op. süsteemid toetavad rohkem kui ühe protsessori olemasolu arvutis (multiprocessing). Võrdluseks: • IRIX, HP-UX - kuni 128 protsessorit • Solaris, SUN-OS, OS/2 - kuni 64 • Open. VMS, Mac OS X, Rhapsody - kuni 32 • AIX, Pyramid - kuni 24
Op. süsteemide riistvarakiht: multiprotsessorsüsteemid Erinevate opsüsteemide poolt toetatav protsessorite arv: • Be. OS, Windows 2000 Advanced Server - 8 • ULTRIX - 6 • Free. BSD, Macintosh, Windows 2000 Server. Windows NT - 4 • Windows 2000 Professional, Amiga - 2 • Net. BSD, MS-DOS - 1
Op. süsteemi riistvarakiht: mitmeprotsessilisus (multitasking) • Multitegumsüsteem <multitasking system> on OS, mis võimaldab mitme tegevuse samaaegset käigushoidmist. • Mitmekasutajasüsteem <multiuser system> on OS, mis võimaldab mitmel kasutajal süsteemi ressursside kasutamist. Igal kasutajal on omad õigused. Tavaliselt on mitmekasutajsüsteemides olemas üks eriõigustes kasutaja (superuser, administrator, root, system), kellele õiguste piirangud ei kehti.
Programm vs. protsess • Programm – hulk arvutikäske + andmed, mis asuvad väljakutset oodates mingil andmekandjal. • Protsess – üks programmi täitmise sessioon. • Näide: 10 inimesel võib olla masinas tekstitöötlusprotsess programmiga emacs, aga serverarvuti kõvakettal on ainult üks koopia programmist emacs.
Operatsioonisüsteemi loogiline kiht • Failisüsteemid: – – – – HFS (=hierarhiline, Mac) NFS (=Network File System, Unix, Linux jt. ) UFS (mõned Unixi versioonid) AFS (AIX, HP-UX) FAT (DOS) VFAT (Win 95) FAT 32 (Win 98) NTFS (Win. NT)
Failisüsteemid (2) • Failisüsteem – tarkvara failide ja neis sisalduvate andmete salvestamiseks ja organiseerimiseks, eesmärgiga tagada andmetele kiire juurdepääs. • Andmed on andmekandjatel blokkidena (sektoritena), á 512 baiti. Failisüsteem vastutab selle eest, et sektorid organiseeritakse failideks ja kataloogideks ja peab arvet, millised sektorid kuuluvad millisesse faili ning millised sektorid on kasutamata. • Tüüpiliselt on failisüsteemis olemas failipaigutustabelid (MS-DOSis FAT = file allocation table, Unixi-laadsetes op. süsteemides inode), mis seovad failinime ja temale kuuluvad andmesektorid. • Failid saab enamasti grupeerida kataloogidesse (kaustadesse), millel on hierarhiline struktuur (kataloog võib omakorda sisaldada alamkatalooge).
Operatsioonisüsteem MS-DOS=Micro. Soft Disk Operating System · personaalarvutite jaoks välja töötatud spetsiaalne ketaste juhtimisprogramm; · kasutatav IBM PC-de ja nendega ühilduvate personaalarvutite jaoks; · põhifunktsioon – üle vaadata kõik ketastega sooritatavad tegevused – andmete lugemine ja kirjutamine, programmide operatiivmällu laadimine ja täitmine; · vahendab arvuti riistvara ja kasutaja programme.
Operatsioonisüsteem MS-DOS (järg) • Teiseltpoolt… · DOS on ka Director Of Services (lisaseadmete juhtija). Ta juhib PC-ga ühendatud riistvara ressursse (monitor, klaviatuur, printer, hiir). · DOS hoiab silma peal ka jooksval kellaajal, kuupäeval, arvuti mälu jaotusel.
MS-DOS Põhimõisted • Fail (file) - terviklik infokogum (programm, dokument, andmed jne). • Faili nimi: nimi. laiend (1 -8 sümbolit) (0 -3 sümbolit) • Failinimedes on lubatud ladina tähed, numbrid ja sümbolid _, $, @, ! • NB! Failinimedes suur- ja väiketähed samaväärsed, keelatud kasutada tühikuid, samuti metasümboleid * ja ?
MS-DOS: failinimed Näiteid: KIRI. TXT COMMAND. COM PROG 1. PAS ARTIKKEL • Reserveeritud laiendid: COM, EXE - programmifailidel; BAT - käsufailidel; SYS - süsteemsetel failidel.
MS-DOS: failinimed • Uutele failidele ei saa anda nimesid, mis on DOSis juba kasutusel seadmenimedena (PRN – printer, CON – konsool (kuvar või klaviatuur), LPT 1, LPT 2 – paralleelpordid, COM 1, COM 2, COM 3 järjestikpordid). • Seadmenimesid saab kasutada DOSi käskudes failinimedena.
MS-DOS Näiteid (käsk COPY): 1. Faili väljatrükk: COPY avaldus. txt PRN 2. Klaviatuurilt teksti sisestamine faili: COPY CON autoexec. bat • Programmi- ja käsufaile saab DOS-i käsurealt käivitada, selleks tuleb sisestada vaid faili nimi. Näiteks käsk WP käivitab tekstitoimeti Word Perfect.
MS-DOS • Metasümbolite (*, ? ) abil saab viidata failide grupile: • *. TXT - kõik failid laiendiga TXT ? IIL. DOC - failid SIIL. DOC, VIIL. DOC, KIIL. DOC jms. *. * - kõik failid
MS-DOS • Kettaseadmete nimed: A: , B: , C: , D: , E: jne. • Ketta kataloog (directory) - kettal salvestatud failide nimestik. • Kataloogile nime andmisel kehtivad samad reeglid nagu failinime puhul. • Kataloogide süsteem on puu: hierarhias kõige kõrgemal asub juur- e. põhikataloog (root directory), alumistel tasemetel on alamkataloogid (subdirectory).
MS-DOS Operatsioonisüsteemi kutsung e. viip (command prompt): C: >_ Windowsis kaks erinevat käsurida: command. com – DOS-i käsurida cmd. exe – Windowsi käsurida Mõlemad käivitatavad Start – Run…
command. com ja cmd. exe • Start – Run… - command C: DOCUME~1heli_u> • Start – Run… - cmd C: Documents and Settingsheli_u> cmd on parem! – võimalikud pikad ja tühikut sisaldavad failinimed – eelmiste käskude kasutamine (nool üles) – failinimede automaatne lõpetamine (TAB) – jne
Operatsioonisüsteem Unix Kõik järgmised opsüsteemid on tegelikult ka Unixi variandid: AIX, BSD (=Berkeley Software Distribution), Digital Unix (or DUnix), Free. BSD, GNU Hurd, HP-UX, IRIX, Linux, Mac OS X Server, Net. BSD, Ne. XTSTEP, Open. BSD, Open. STEP, Pyramid, Rhapsody, SCO, Solaris, Sun. OS, ULTRIX
Operatsioonisüsteem Unix Põhimõisted • Faili nimi - lubatud kasutada suur- ja väiketähti (mis on erinevad) • Kataloogi nimi moodustatakse niisamuti nagu faili nimi. • Hierarhiline: juur- e. põhikataloog (root directory) ja alamkataloogid (subdirectory). • Multikasutus – operatsioonisüsteemil võib üheaegselt olla palju kasutajaid
Unix • Kasutaja kodukataloog ~ • Operatsioonisüsteemi kutsung e. viip (prompt): • näiteks heli_u@math: ~>_
Unix: käsud Operatsioonid kataloogide ja failidega 1. Aktiivse kataloogi sisu väljastamine ls (list) Parameetreid kasutades saab väljastusformaati muuta.
Unix: käsud Näide 1) Ilma parameetriteta kuvatakse failide ja alamkataloogide loetelu mitmes tulbas, ilma lisainfota: heli_u@math: />ls bin@ etc/ lib@ nsr@ root/ var/ cdrom/ export/ lost+found/ opt/ sbin/ vol/ dev/ home/ mnt/ platform/ tmp/ xfn/ devices/ kernel/ net/ proc/ usr/
Unix: käsud 2) Parameetrit –l kasutades saame tulemuseks kataloogi sisu väljastuse tulpadena, kus igal real on detailne informatsioon ühe faili või kataloogi kohta: heli_u@math: />ls -l lrwxrwxrwx 1 root 9 7. mai 16: 16 bin ->. /usr/bin/ drwxr-xr-x 3 root nobody 512 18. sept 12: 33 cdrom/ drwxr-xr-x 14 root sys 4608 21. juuli 13: 20 dev/ drwxr-xr-x 4 root sys 512 7. mai 16: 37 devices/
Unix: käsud drwxr-xr-x 14 root sys 4608 21. juuli 10: 55 kernel/ drwxr-xr-x - objektitüüp ja sellele antud kasutajaõigused 14 - failide arv kataloogis root - omanik sys - grupp, kuhu omanik kuulub 4608 - suurus baitides 21. juuli 10: 55 - viimase muutmise kuupäev ja kellaaeg kernel/ - nimi
Unix: käsud 3) Ruumisäästlik nn. voogväljastus – kuvatakse ainult failinimed, mis on omavahel komaga eraldatud ja tabuleerimata: heli_u@math: />ls -m bin@, cdrom/, devices/, etc/, export/, home/, kernel/, lib@, lost+found/, mnt/, net/, nsr@, opt/, platform/, proc/, root/, sbin/, tmp/, usr/, var/, vol/, xfn/
Unix: käsud 2. Kataloogi aktiviseerimine cd (change directory) cd Tekstid - aktiviseerida alamkataloog Tekstid cd. . - aktiviseerida ülemkataloog cd ~ - aktiviseerida oma kodukataloog 3. Alamkataloogi loomine mkdir (make directory) mkdir Kirjad
Unix: käsud 4. Tühja alamkataloogi kustutamine rmdir (remove directory) rmdir Ajutine 5. Tekstifaili sisu väljastamine: more kiri 3 6. Programmifaili käivitamine: sisestada programmi nimi pine - käivitada kirjavahetusprogramm pine
Unix: käsud 7. Faili kopeerimine cp (copy) cp file 1 file 2 - originaal on file 1 cp file 1 Directory - kopeerida fail file 1 kataloogi Directory 8. Faili ümbernimetamine /ümberpaigutamine mv (move) mv file 1 file 2 - fail file 1 saab uue nime file 2 mv file 1 Directory - fail file 1 tõstetakse kataloogi Directory
Unix: käsud 9. Faili kustutamine rm (remove) rm file 2 Kustutada kataloog koos oma kõikide alamkataloogide ja nende sisuga (ohtlik käsk!): rm –r kataloog 10. Ekraani puhastamine clear
Unix: käsud 11. Parooli muutmine passwd (seejärel tuleb vastata arvuti küsimustele – kirjutada vana parool ja kaks korda uus parool) 12. Kuupäeva/kellaaja väljastamine date 13. Abiteave: man <käsu nimi> man passwd - antakse abiteavet käsu passwd kohta
Töökeskkonnad MS-DOSis Töökeskkond hõlbustab kasutaja suhtlemist arvutiga. Tuntud DOSi töökeskkonnad: · DOSSHELL (võimaldab korraga vaadata kataloogipuud ja aktiivset kataloogi ning käivitada DOSi alamprogramme), · Norton Commander (kasutatav ka vanematel personaalarvutitel, protsessoriga 286) · Windows 3. 1 (või 3. 11). Unixi-laadsetes operatsioonisüsteemides hõlbustab failidega manipuleerimist GNU Midnight Commander (käivitamine: mc)
Norton Commander • Norton Commander võimaldab hõlpsasti, MSDOSi käskude abita, kasutada opsüsteemi MSDOS kataloogi- ja failiteenuseid. • Kasutajal pole vaja tippida käsusõnu - tarvis on vaid liigutada kursorit õigesse kohta ja vajutada sisestusklahvile Enter. Failinime on vaja sisestada üksnes 1) uue kataloogi loomisel, 2) faili ümbernimetamisel (uus nimi) ja faili kopeerimisel (koopia nimi). Sedagi küsib arvuti dialoogis kasutajaga. • Käivitamine operatsioonisüsteemis MS-DOS: NC.
Norton Commander • Ekraani ülaosa jaotub kaheks paneeliks, kus asub aktiivse kataloogi failide nimestik. Ekraani allservas on 10 võtmesõnast koosnev menüü. • Käskude DIR, CD vasted - liikuda paneelil olevas nimestikus nooleklahvidega ja siis Enter. Või viia hiire osuti ekraanil vajaliku nime või sõna peale ja klõpsutada hiire lülitit. • Eksimisvõimalus väiksem! • Programmi käivitamine: viia kursor programmifaili nimele ja vajutada Enter (või topeltklõps hiirega).
Windows 3. x • Selle kestprogrammiga loodavas töökeskkonnas toimub kasutaja suhtlemine arvutiga akende ja pildikeste, nn. ikoonide vahendusel. • Kõik magnetkettale salvestatud programmid on ekraanil esindatud ikoonidega, programmi käivitamiseks tuleb hiire osuti viia ikoonile ja klõpsutada hiire lülitit. (Näiteks programmile Norton Commander vastab ikoon, millel on kujutatud komandörimüts. )
Windows 3. x • Ühetüübiliste programmide ikoonid koondatakse ühte nn. aknasse, mida saab avada ja sulgeda hiire klõpsutamisega. • Suletud aken moondub ekraanil ikooniks. • Üheaegselt saab avada mitu erinevat akent ja käivitada mitu erinevat programmi. • Töökeskkonna Windows 3. 1 käivitamine operatsioonisüsteemis MS-DOS: win • Eelis võrreldes DOSi käsureaga: mugavus • Vajab vähemalt 4 megabaiti põhimälu, vähemalt 386 -protsessor
Windows 95 etc. • Win 95 - nõuded arvutile: protsessor vähemalt 486, taktsagedusega 80 MHz, • põhimälu 8 MB, kõvaketas 420 MB. Müük algas 24. augustil 1995. • Mõisteid · Dokument, programm - fail (file); · kaust (folder), alamkaust · Dokumendi (programmi, kausta) nimi: kuni 255 sümbolit (lubatud suur- ja väiketähed, tühikud, kirjavahemärgid)
Windows 95 etc. · Kettaseadmed A: , B: , C: jne. · Avatud (e. aktiivne) kaust · Arvuti ekraan kujutab nn. töölauda (desktop), kus programmidele vastavad pildikesed, nn. ikoonid (icon). · Töölaua allserval asub stardimenüü (rippmenüüdega) ja tegumiriba (taskbar), millel näeb parajasti töötavate programmide nimesid.
Windows 95 etc. · Multiprogramne töö (s. t. korraga võib olla käivitatud mitu programmi). · Hiiretehnika: osutamine (pointing), klõps (click), topeltklõps (double click), lohistamine (drag and drop); akende avamine/sulgemine, nihutamine, suuruse muutmine
Windows 95 etc. : töö kaustade ja failidega programmi Windows Explorer ("akende uurija") abil • Käivitamiseks: Start -> Programs -> Windows Explorer • Programmist lahkumiseks: klõps programmiakna sulgemisnupul x 1. Kausta avamine (sisu vaatamiseks) - Klõps kausta ikoonil programmiakna vasakpoolsel paneelil või topeltklõps kausta ikoonil parempoolsel paneelil
Windows Explorer (järg) 2. (Alam)kausta loomine - Avada (ülem)kaust, menüüst File -> New -> Folder; sisestada alamkausta nimi 3. Kausta ümbernimetamine - Klõps kausta ikoonil parempoolse hiireklahviga, hüpikmenüüst valida Rename ja sisestada uus nimi 4. Kausta kustutamine (koos sisuga) -Klõps kausta ikoonil parempoolse hiireklahviga, hüpikmenüüst valida Delete (või lohistada ikoon prügikasti) 5. Dokumendi sisu vaatamine - Topeltklõps tema ikoonil
Windows Explorer (järg) 6. Programmi käivitamine - Topeltklõps tema ikoonil 7. Faili kopeerimine/ ümberpaigutamine teisele kettale või teise kausta - Klõps tema ikoonil parempoolse hiireklahviga, hüpikmenüüst valida Copy (või Cut); klõps teise ketta või teise kausta ikoonil parempoolse hiireklahviga, hüpikmenüüst valida Paste 8. Dokumendi/programmi ümbernimetamine - Klõps tema ikoonil parempoolse hiireklahviga, hüpikmenüüst valida Rename ja sisestada uus nimi
Windows Explorer: järg 9. Dokumendi/programmi kustutamine - Klõps tema ikoonil parempoolse hiireklahviga, hüpikmenüüst valida Delete (või lohistada ikoon prügikasti) 10. Pehmeketta formaatimine - Klõps kettaseadme ikoonil (31/2 Floppy [A: ]) parempoolse hiireklahviga, hüpikmenüüst valida Format
Скачать презентацию Arvutikäsitusõpetus 3 loeng arvutite baastarkvara 1 Mis on
c88a346a71cde5b218acca839a3e8d6d.ppt