Sisteme de Operare - Linux versus Windows

Sisteme de operare – Definitii, Clasificari

Sistemul de operare reprezintă ansamblul de programe care asigură utilizarea optimă a resurselor fizice şi logice ale unui sistem de calcul. El are rolul de a gestiona funcţionarea componentelor hardware ale sistemului de calcul, de a coordona şi controla execuţia programelor şi de a permite comunicarea utilizatorului cu sistemul de calcul. Pe scurt, sistemul de operare este componenta software care coordonează şi supraveghează întreaga activitate a sistemului de calcul şi asigură comunicarea utilizatorului cu sistemul de calcul.

Sisteme de operare – Definitii, Clasificari

Din punctul de vedere al interacţiunii cu componentele hardware ale sistemului de calcul şi după modul de implementare a software-ului, sistemul de operare este organizat pe două niveluri:

a) nivelul fizic include componenta firmware a sistemului de calcul; acest nivel oferă servicii privind lucrul cu componentele hardware ale sistemului de calcul şi cuprinde acele elemente care depind de structura hardware a sistemului. Tot în nivelul fizic sunt incluse programe a căror execuţie este indispensabilă, de exemplu programul care lansează încărcarea automată a sistemului de operare, la pornirea calculatorului.

La acest nivel, comunicarea cu sistemul de calcul se realizează prin intermediul sistemului de întreruperi, prin care se semnalează anumite evenimente apărute în sistem; la apariţia unei întreruperi, controlul este dat unor rutine de pe nivelul următor al sistemului de operare;

Sisteme de operare – Definitii, Clasificari

b) nivelul logic include partea de programe a sistemului de operare şi oferă utilizatorului mijloacele prin care poate exploata sistemul de calcul; comunicarea utilizatorului cu sistemul de calcul se realizează prin comenzi adresate sistemului de operare sau prin intermediul instrucţiunilor programelor pe care le execută; invers, comunicarea se realizează prin intermediul mesajelor transmise de sistemul de operare către utilizator.

Programele nivelului logic adresează dispozitivele hardware prin intermediul programelor nivelului fizic al sistemului de operare şi din acest motiv ele sunt independente de structura hardware a sistemului de calcul : nivelul fizic constituie o interfaţă între hardware şi nivelul logic al sistemului de operare.

Din punct de vedere funcţional, programele sistemului de operare se împart în două categorii :

a) Componenta de comandă şi control, care cuprinde programe ce au rolul de a asigura utilizarea eficientă a resurselor sistemului de calcul.

b) Componenta de servicii, care cuprinde programe destinate minimizării efortului uman implicat de utilizarea sistemului de calcul.

Procese in Linux

Apelurile de sistem puse la dispoziţie de Linux pentru gestionarea proceselor sunt: fork şi exec pentru crearea unui proces şi respectiv modificarea imaginii unui proces, wait şi waitpid pentru aşteptarea terminării unui proces şi exit pentru terminarea unui proces. Pentru copierea descriptorilor de fişier Linux pune la dispoziţie apelurile de sistem dup şi dup2. Pentru citirea, modificarea ori ştergerea unei variabile de mediu, biblioteca standard de C pune la dispoziţie apelurile getenv, setenv, unsetenv precum şi un pointer la tabela de variabile de mediu environ.

Fiecare proces are un spaţiu de adrese de 4 GB din care 3 GB sunt disponibili pentru alocare procesului iar în celălalt 1 GB pot fi adresate structurile şi simbolii sistemului de operare, bineînţeles în mod protejat. Aşadar fiecare proces “vede” sistemul de operare în spaţiul său de adrese însă nu poate accesa zona respectivă decât prin intermediul apelurilor de sistem (comutând procesorul în modul de lucru privilegiat).

Procese in Linux

Modul cel mai simplu prin care se poate crea un nou proces este folosirea funcţiei de bibliotecă system:

Apelul acestei funcţii are ca efect execuţia comenzii reprezentată în şirul de caractere command ca o comanda shell. Să luăm ca exemplu următorul program C:

Procese in Windows

Apelurile Win32 API pe care Windows le pune la dispoziţie pentru gestionarea proceselor sunt: CreateProcess şi variaţii ale acesteia pentru crearea unui proces, WaitForSingleObject şi alte funcţii de aşteptare pentru aşteptarea terminării unui proces, ExitProcess pentru terminarea procesului curent şi TerminateProcess pentru terminarea unui alt proces din sistem.

Fiecare proces are un spaţiu de adrese de 4 GB din care 2 GB sunt disponibili pentru alocare aplicaţiei iar în ceilalţi 2 GB pot fi adresate structurile şi simbolii sistemului de operare, bineînţeles în mod protejat.