2.Části operačního systému Operační systém je softwarový program který poskytuje rozhraní mezi uživatelem a počítačem a řídí tisíce aplikace. Většina počítačových systémů je prodávána s nějakým nainstalovaným operačním systémem. Počítače které jsou určené pro jednotlivé uživatele jsou nazývané osobními počítači (PC). PC operační systémy jsou navržené k tomu, aby řídí činnost programů jako jsou internetové prohlížeče, textové procesory a e - mailové programy. Technologický vývoj procesoru umožňuje vyrábět počítače prováděcí více instrukcí za sekundu. Pokročilé operační systémy jsou schopné vykonávat mnoho komplexních úkolů zároveň. Když počítač potřebuje vyhovět různým uživatelům a rozmanitým pracím, IT profesionál obyčejně spoléhá na rychlejší počítače s výkonnými operačními systémy. Počítače které jsou schopné zajistit souběžnou činnost mnoha uživatelů jsou nazývané síťovými servery nebo jen servery.
Operační systémy používané servery se nazývají síťové operační systémy (NOS). Výkonný počítač s nainstalovaným NOS může řídit operace pro velkou společnost nebo velkou internetovou stránku a udržuje spojení s mnoha uživateli a mnoha programy.
Každý operační systém se skládá ze tří elementů Tyto části jsou modulové, protože každá má odlišnou funkci a může být vyvinutý samostatně: Uživatelské rozhraní (User interface ) – uživatel používá operační systém prostřednictvím uživatelského rozhraní. Uživatelské rozhraní je část operačního systému který se používá k zadávání příkazů buď psaním v příkazovém řádku nebo ukazováním a klikáním myší v grafickém uživatelském rozhraní (GUI). Jádro (Kernel ) – toto je podstata operačního systému. Jádro je odpovědné za nahrávání operačních programů nebo procesů a řídící vstup a výstup. Systém souborů (File management system ) – systém souborů je to co operační systém užívá aby organizovat a řídil soubory. Soubor je sbírka dat. Prakticky všechny informace která počítač ukládá jsou ve formě souboru. Je mnoho druhů souborů, včetně programových souborů, datových souborů, a textových souborů. Způsob jakým si operační systém organizuje informaci do souborů se nazývá systém souborů. Většina operačních systémů používá stupňovitě rozvrstveného systému, které organizuje soubory do adresářů pod stromovou strukturou. Začátek adresářového systému se nazývá kořenový adresář (root).
3.Funkce operačního systému Bez ohledu na velikost a složitost počítače a jeho operačního systému, všechny operační systémy vykonávají stejné základní funkce: Správa souborů a složek – operační systém vytváří strukturu souborů na počítačovém pevném disku, kde jsou uložena a používána uživatelova data. Když je soubor uložen, operační systém mu přiřadí jméno a pamatuje si, kde je tento soubor uložen pro budoucí použití. Správa aplikací – když uživatel spustí program, operační systém umístí aplikaci do primární paměti nebo RAM. Operační systém optimálně určí využití počítačových zdrojů i většími programy. Podpora zabudovanými servisními programy – operační systém používá servisní programy pro údržbu a opravy. Servisní programy pomáhají identifikovat problémy, lokalizovat ztracené soubory, opravit poškozené soubory, a zálohovat data.
Uživatel
Aplikace
Operační systém
BIOS
Ovladače zařízení
Hardware
Řízení počítačového hardwaru – operační systém je zařazen mezi programy a základní vstupně výstupní systém (BIOS). BIOS ovládá hardware. Všechny programy které potřebují hardware musí použít operační systém. Operační systém může buď zpřístupnit hardware přes BIOS nebo přes ovladače zařízení. Všechny programy jsou napsané pro určitý operační systém. Program napsaný pro OS UNIX nebude pracovat pod OS Windows. Operační systém dovoluje programátorům psát aplikace bez toho, že musí uvažovat o hardwaru. Jestliže by operační systém nepřenášel informace mezi aplikací a technickým vybavením, programy by musely být přepsané pokaždé když by byli nainstalované na novém počítači.
4.Typy operačních systémů a základní terminologie Při porovnávání operačních systémů se často setkáte s těmito termíny: Víceuživatelský (Multiuser) – dva nebo více uživatelů může pracovat s programy a sdílet zařízení v jednom PC. Víceúlohové zpracování (Multitasking) – počítač je schopný spouštět zároveň více aplikací
Víceprocesorové (Multiprocessing) – počítač může mít pro zpracování programů dva nebo více procesorů (CPU) Multithreading – program může být podle potřeby rozdělen do menších částí, které mohou být souběžně zpracovány.
Téměř všechny moderní operační systémy jsou víceuživatelské, víceúlohové, a podporují multithreading.
Nejoblíbenější operační systémy: Microsoft Windows 95, 98, a ME – Tyto operační systémy jsou určené pro PC s procesory na platformě Intel. PC s Windows užívají GUI jako rozhraní mezi počítačem a uživatelem. Tyto systémy jsou určené pro jednotlivé uživatele. Microsoft Windows NT, 2000, a XP – Tyto operační systémy jsou navržené jako víceuživatelské. Windows NT, 2000, a XP mají začleněnu podporu pro připojení do sítě. OS Macintosh– první počítače Macintosh byly dostupné v lednu 1984 a byly primárně navržené aby byly velmi uživatelsky přívětivé ve srovnání s existujícími počítači s OS DOS. Poslední OS Macintosh se nazývá System X. Systém X je vysoce funkční a je založený na technologii jádra UNIX . UNIX – UNIX, které bylo představené koncem šedesátých let, je jedním z nejstarších operačních systémů. UNIX byl vždy populární mezi profesionály zodpovědnými za provoz počítačové sítě. UNIX byl u počátku internetu. Dnes existuje mnoho různých verzí UNIXu. V současnosti je čím dál oblíbenější některá z verzí Linuxu. OS Windows, UNIX, a Macintosh jsou proprietární operační systémy a musí být zakoupeny. OS Linux je open source software a je k dispozici bezplatné ke stažení nebo za mnohem nižší cenu než předchozí.
5. Co je DOS a proč se o něm učí? Microsoft vyvinul diskový operační systém (DOS) v roce 1981. DOS, který je někdy nazývaný MS - DOS, byl určený pro IBM PC. Windows 98, Windows 2000 i Windows XP a Windows Vista podporují příkazy DOSu k tomu, aby byla zachována kompatibilita se staršími aplikacemi. DOS je soubor programů a příkazů pro celkové ovládaní operací počítače na základním disku. Tři odlišné části tvoří diskový operační systém: Boot soubory – Jsou užívány během zaváděcího procesu nebo spouštění systémy. Práce se soubory – dávají možnost řídit data v systému souborů a složek. Užitkové soubory – umožní uživateli řídil systémové prostředky, odstranění závad systému, a konfigurují systémová nastavení. Programy DOS obvykle pracují na pozadí a vyhodnocují vstup znaků z klávesnice, definují strukturu souborů pro ukládající záznamů na disku, a výstupních dat na tiskárnu nebo monitor. DOS je zodpovědný za nalezení a organizování dat a aplikací na disku. Uvedení operačních systémů s GUI (například Microsoft Windows) udělal DOS zastaralý ve většině případů. Ať tak nebo onak, DOS je ještě důležitý v mnoha oblastech včetně programování, údržbě starších aplikací, a při instalaci operačních systémů Windows na starších počítačích. Všechny generace Windows podporují příkazy DOSu pro zpětnou kompatibilitu se staršími aplikacemi. Je důležité chápat základy DOSu před instalací operačního systému Windows. DOS je užitečný při řešení problémů, když Windows nejde spustit. Umožňuje přístup k pevnému disku bez GUI a poskytuje možnost řešit problémy nebo použít diagnostické programy.
Základní prvky DOS
DOS je operační systém příkazové řádky a není uživatelsky příjemný. DOS může použít najednou pouze jeden program. Neumí podporovat multitasking. DOS mohou běžet pouze nevelké programy a má paměťová omezení. DOS je základní nástroj pro IT profesionály a je značně používaný pro řešení problémů.
Pro zpřístupnění DOS z Windows stačí kliknout na Start>Spustit. Napište příkaz cmd. Otevře se samostatné okno které umožňuje vkládat příkazy.
6. Struktura souboru v DOS Pro pochopení základním příkazům DOSu se nejprve podíváme na strukturu disku. Programy a data jsou uložená na disku stejným způsobem jako dokumenty v kartotéce. Programové a datové soubory v DOS jsou seskupené v adresářích. Adresáře jsou podobné složkám v kartotéce. Pro snadnější hledání a požívání jsou soubory a adresáře organizované. Adresáře mohou být umístěny uvnitř dalších adresářů, stejně jako složka může být umístěn uvnitř další složky. Vložené adresáře se nazývají podadresáře. Adresáře jsou nazývané složkami v operačních systémech Windows. Co je soubor? Soubor je blok souvisejících dat které mají jediné jméno a zachází se s nimi jako jednotkou. Ve zvláštním záznamu je udržována informace o umístění každého souboru, adresáři, podadresáři, i informace o disku. Tento záznam je uložený v tabulce nazývané FAT (File Allocation Table). FAT32, který byl uveden ve Windows 95 OSR2, je zlepšená verze FAT. FAT32 umožňuje účinnější užití místa na disku pro souborů. Soubory jsou označeny svými jmény. V DOSu mohou mít jména souboru až osm znaků s rozšířením tří znaků. Toto rozšíření, které identifikuje typ souboru, je oddělené od hlavní části jména souboru tečkou (.). Příkladem jména v DOSu je mynotes.txt.
Všechny soubory mají atributy, které jsou sadou parametrů které charakterizují soubor. Povaha souboru může být určený atributy. Běžné atributy pro soubory v DOSu zahrnují následující: Skrytý soubor (Hidden File) – uživatel neuvidí skryté soubory při používání normálního souborového hledání v DOSu. Jen na čtení (Read Only) – uživatel může otevřít a číst tento soubor, ale nemůže ho jakýmkoliv způsobem měnit. Archiv (Archive) – kopie souboru je uložena v archivu. Systémový soubor (System File) – DOS musí mít tyto soubory pro úspěšné spuštění systému. Skryté soubory jsou důležité soubory které musí být skryté a chráněné před neautorizovanými uživateli. Skrytý soubor není uvedený v standardním DOS výpisu adresáře a může být viditelný jen při použití zvláštního příkazu. Všimněte si, že skrytý soubor ještě může být zpřístupněný a upravený. Pro výpis skrytých souborů, použij příkaz dir /ah v příkazovém řádku. Struktura a organizace adresářů Pevný disk je organizován do adresářů a podadresářů. Hlavní adresář se nazývá kořenový adresář. Všechny další adresáře se větví od kořenového adresáře, podobně jako větve ze stromu. Pro přípravu instalace Windows je potřeba pochopit jak jsou organizován disk v DOSu. Pro nalezení souboru je zapotřebí znát disk, adresář a podadresář kde je soubor umístěn. První pevný disk je ve většině počítačových systémů označen C. Každý pevný disk v počítači může být považován za schránku souborů nebo kořen (root). Root C disku je reprezentovaný jako C: . Každý soubor nebo adresář umístěný na disku je reprezentován kořenem za kterým následuje jméno adresáře nebo souboru, například C:. Nějaký soubor nebo adresář umístěný v adresáři je reprezentovaný názvem adresáři, následovaný zpětným lomítkem (\), následovaný jménem souboru nebo podadresáře, jako například C:\priklad.exe. Formát specifikující cestu k souboru v MS-DOS je C:\podadresář\podadresář\soubor
C:\ specifikuje C diskovou mechaniku počítače. Zpětné lomítko (\) po každé položce znamená přítomnost adresáře nebo podadresář. První zpětné lomítko signalizuje kořenový adresář, která je přítomný na všech DOS discích. Jméno souboru, které se nachází na konci cesty, je umístěné za posledním podadresářem.
7.Úvod po základních příkazů DOSu Příkazy DOSu se zadávají prostřednictvím příkazové řádky. Interní příkazy jako dir a copy jsou vestavěny do programu COMMAND.COM a jsou při činnosti DOSu vždy dostupné. Mnoho příkazů jako format a xcopy jsou samostatné programy uložené v adresáři, kde je nainstalován DOS. Interní a externí příkazy DOSu DOS obsahuje interní příkazy, které jsou vestavěné do operačního systému, a externí příkazy, které musí být vykonané ze souboru. Základní příkazy jsou všeobecně interní a pokročilejší příkazy jsou obvykle externí. Externí příkazy jsou uložené na disku. Interní příkazy jsou umístěné v programu COMMAND.COM který je zaveden do paměti během startovacího procesu. Příklady interních a externích příkazů budou probrány později v této části. Co je příkazová řádka? Operační systém je ovládán prostřednictvím uživatelského rozhraní. V DOSu, je hlavní uživatelské rozhraní tvořeno příkazovou řádkou. Příkazová řádka je místo kam se zapisují příkazy DOSu. Například: C:\ představuje kořenový adresář disku v C:\>. Symbol větší než (>) se nazývá prompt. Všechny příkazy DOSu se zapisují vpravo od promptu a jsou aktivované stlačením klávesy Enter. Všechny DOSové funkce mohou být zadané a vykonaný z příkazové řádky. Například: všechny systémové soubory v adresáři C se zobrazí napsáním C:\>dir *.sys Běžně užívané příkazy DOSu a jejich přepínače Příkazy DOSU jsou určené aby daly pokyn diskovému operačnímu systému k tomu, aby vykonat určitý úkol. Mnoho příkazů DOSu mohou být ovlivněno přidáváním přepínačům. Přepínače jsou možnosti které upraví výstup z příkazu. Přepínač je přidaný k příkazu přidáním místa, lomítka (/) a jednoho písmene. Například: C:\>dir /w. V tomto příkladě /w je přepínač. /w modifikuje příkaz dir tak aby provedl výpis informací na obrazovku v tzv. širokém formátu. Dále se budeme soustředit na běžně užívané příkazy DOSu a jejich přepínače.
Následující příkazy jsou užitečné pro různé činnosti při instalaci operačního systému: attrib del edit format fdisk scandisk mem copy more cd mkdir rmdir dir ren type time date chkdsk diskcopy print
externí interní externí externí externí externí externí interní interní interní interní interní interní interní interní interní interní externí externí interní
7.Zavádění operačního systému DOS 1.
BIOS vyvolá přerušení INT19 pro hledání MBR (master boot rekord)
2.
Zavaděč programu (bootstrap leader) uloží MBR do hlavní paměti
3.
Systém zavádění programů aktivuje MBR.
4.
Zaváděcí program zjistí pomocí tabulky rozdělení disku (partition table), která část disku je aktivní a zkontroluje jestli jsou přítomny soubory IO.SYS a MSDOS.SYS
5.
Systém zavádění programů nahraje IO.SYS a MSDOS.SYS do hlavní paměti
6.
IO.SYS aktivuje MSDOS.SYS (správa souborového systému)
7.
IO.SYS zjistí přítomnost souboru CONFIG.SYS
8.
Jestliže je CONFIG.SYS přítomný nastaví systém (krok po kroku). Přidá ovladače zařízení.
9.
IO.SYS aktivuje COMMAND.COM
10. COMMAND.COM zjistí přítomnost souboru AUTOEXEC.BAT 11. Jestliže je nalezen AUTOEXEC.BAT, jsou postupně vykonány vložené příkazy. 12. Na závěr zobrazí COMMAND.COM příkazový řádek.
8.Správa paměti Operační systém používá fyzickou paměť a virtuální paměť počítače. Fyzická paměť je nazývaná RAM a je také označovaná jako systémová paměť. Dělí se na čtyři části: konvenční, horní, vysoká a přídavná paměť.
Logické rozdělení paměti byla původně vytvořeno pro MS-DOS, protože první IBM PC mikroprocesory měly maximální paměťový prostor 1 MB. Tato 1 MB paměť byla rozčleněna na dvě části. Prvních 640 KB bylo pro uživatele a operační systém a horních 384 KB bylo určeno pro BIOS a utility. Windows 9x je postavené na základech MS-DOS a podporuje různé druhy fyzických paměťových specifikací z originálních IBM PC a jeho mnoho klonů.
Konvenční paměť Konvenční paměť zahrnuje veškeré paměťové adresy mezi 0 a 640 KB. To je také nazvaná základní paměť. Toto je oblast kde MS-DOS programy normálně operují. V starších DOS strojích, toto je jediná paměť dostupný pro běh operačních systémových souborů, aplikačních programů, rezidentních rutin, a ovladačů zařízení. Rezidentní rutiny zahrnují ohraničený- a- zůstat (TSR) programy jako myš a CD-ROM řidiči. Figura ilustruje přiřčení konvenční paměti. Paměť od 640 do 1024 kB a rozšířená pamět Také známý jak rezervovaná paměť, paměť od 640 do 1024 kB (1 MB). Z toho vyplývá konvenční paměť a má velikost 384 KB. Paměť od 640 do 1024 kB je k dispozici ve formě bloků horních pamětí (UMBs). Programy které operují paměť od 640 do 1024 kB zahrnout systémový BIOS, zástrčková- a- hraje BIOS, video BIOS, a obrazovou paměť. V závislosti na systému, mezi 96 KB a 160 KB toto paměťový prostor není užívaný hardwarem, ale tyto adresy jsou jen dostupné jestli vhodný správce paměti jako EMM386.EXE je instalovaný během startovního procesu. Figura ilustruje přiřčení paměti od 640 do 1024 kB a rozšířená pamět. Rozšířená pamět je další oblast paměti které jsou podobná paměti od 640 do 1024 kB. Rozšířená pamět je také nazvaný rozšířená paměťová specifikace (EMS). Tato paměť která může být zpřístupněná v stránkách z 16- KB pořádná kusy z 64- KB rámů stránek. Tyto stránky jsou ustanovené v nepoužitý UMBs. Primární ovládač zařízení které dovoluje použití EMS je EMM386.EXE. Tento program uvolňuje nahoru konvenční paměť dovolením nepoužitých částí z rezervované oblasti pamětí být užívaný pro DOS řidiče a rezidentní rutiny.
Přídavná paměť 80286 mikroprocesor a jeho chráněný pracovní režim udělal to možné aby přístup fyzická paměťová místa za 1MB limity 8088 a 8086 mikroprocesorů. Paměť nad touto adresou je obecně označovaná jako přídavná paměť. Tato oblast paměti je také nazvaná prodloužená paměťová specifikace (XMS). XMS je primární oblast paměti užívaný Windows 9x. Ovládač zařízení které je naložené operačním systémem ovládá tuto oblast paměti. Windows 9x nakládá XMS ovladač nazvaný HIMEM.SYS během startu. HIMEM.SYS dělá prodloužila paměť k dispozici pro Windows 9x a další kompatibilní MS-DOS programy. Figura ilustruje přiřčení přídavné paměti. Horní paměť Po XMS řidiči je naložený a přídavný paměť se stává k dispozici pro operační systém, první 64 KB přídavné paměti je nazvaná vysoká oblast paměti (HMA). HIMEM.SYS obvykle aktivuje DOS=VYSOKOU volbu, které dovoluje MS - DOS jádro užívané Windows 9x být kopírované do HMA. DOS užívá HMA, který uvolňuje nahoru konvenční paměť na použití aplikacemi. Figura ilustruje přiřčení horní paměti.
Skutečný versus chráněný mód přístupu do paměti Toto zahrnuje veškerou paměť nad 1024 KB. Reálný režim adresování pamětireálného režimu znamená, že software jako DOS a jeho aplikace mohou jen oslovit 1024 KB (1 MB) RAM. Čip mikroprocesoru oslovuje první 1024 KB konvenční paměti přidělením skutečné adresy skutečný lokalitám v paměti. Například, 80286 systém běžící v reálném režimu jedná v podstatě stejný jak 8088/86 systém a může běžet starší software se žádnými modifikacemi Chráněný režim Protějšek reálný režim je chráněný režim adresování paměti. Ne jako reálný režim, chráněný režim dovoluje jednomu programu selhal bez přinášení dolů celého systému. Teorie za chráněným režimem je že jedna oblast paměti nemá žádný účinek na další programy. Při operování v chráněném režimu, program je omezený na jeho vlastní paměťové přidělování volných oblastí, ale to může zpřístupnit paměť nad 1 MB. 80286 mohlo oslovit až do 16 MB paměti, ale software mohl užívat čip k tomu, aby zpřístupnil ještě víc paměť. Před programy které běží souběžně opravdu jsou bezpečné od sebe, mikroprocesor a další systémové čipy požadují operační systém který může uložit, aby ochrana. Téměř každý operační systém jiný než DOS operuje v chráněném režimu.
