Seznadar: OS i RM Operativni sistemi - razno.sveznadar.info · operativni sistem osigurava sredstva za pravilno korištenje navedenih komponenti. Poput vlade operativni sistemi ne

Se

m ht(A (hththththtwhtwhththththththththththththt

eznadar: OS i RM

materijali preu

ttp://www.znAutori: Eugen(Autori: Boristtp://perun.pmttp://softwarettp://www.ststtp://www.ststtp://es.elfak.

www.programttp://etsracun

www.mginformttp://www.infttp://www.infttp://www.ricttp://bs.wikipttp://bs.wikipttp://hr.wikipttp://en.wikipttp://itc.wikidttp://itc.wikidttp://carstvolottp://msdn.mittp://windowttp://technet.m

uzet sa

nanje.org/abc/nija Mihal i Bslav Đorđevićmf.uns.ac.rs/oe.sveznadar.insmihajlopupinsmihajlopupin.ni.ac.rs/Pape

mmer.co.me/Unari.wordpresmatika.com/ foteh.rs.ba/raformatika.buzchardgoyette.pedia.org/wikpedia.org/wikpedia.org/wikpedia.org/wikdot.com/istoridot.com/slojeokvanja.com/icrosoft.com/s.microsoft.cmicrosoft.com

/tutorials/opeBojan Stojkovć, Dragan Pleold/budimac/onfo n.edu.rs/dokun.edu.rs/doku

ers/DBarac%2USB.../USB%s.com/operat

ad/2012/RSS-zdo.com/s734com/SEMIN

ki/Operativni_ki/Windows_7ki/Microsoft_Wki/Unix ija-operativni

eviti-operativn/knjige/progr/en-us/libraryom/en-US/wm/en-us/maga

eratingsystemvić) eskonjić, Nemos/geller-htm

umenta/Memoumenta/Sistem20-%20RTOS

%20Monitor%ivni-sistemi/c

-6/RSS-6-10.p4.htm

NIXSecureCom_sistem 7 Windows

ih-sistema ni-sistemi-layramiranje/proy/aa450748.asindows/homeazine/2008.03

Operativni sistem

1

ms/01/operatin

manja Maček)ml/index.html

orija.pdf mi_datoteka.pS%20za%20m

%20Documentciljevi-i-zada

pdf

mputingBoot

yered-systemogramski.pdf spx e 3.kernel.aspx

mi

ngsystems.htm

)

pdf male%20embt.doc

aci-operativni

tProcess.html

s

x?pr=blog

m

bedded%20si

h-sistema/

prikupio i ob

isteme.pdf

bradio Miroslav Mihalj

jišin

Seznadar: OS i RM Operativni sistemi prikupio i obradio Miroslav Mihaljišin

2

Sadržaj Šta je računar i šta je OS ........................................................................................................................................... 4 Funkcije i osobine OS ............................................................................................................................................... 5 Razvoj OS ................................................................................................................................................................. 6 Klasifikacija operativnih sistema ............................................................................................................................ 10 Jednokorisnički OS-MS DOS .............................................................................................................................. 10

Proces učitavanja DOS operativnog sistema ................................................................................................. 11 Korišćenje i izvršenje naredbi DOS operativnog sistema .............................................................................. 12

Moduli kod OS ....................................................................................................................................................... 13 Modul za upravljanje procesorom ................................................................................................................. 13 Modul za upravljanje I/O kontrolerima ......................................................................................................... 13 Modul za upravljanje radnom memorijom .................................................................................................... 13 Modul za upravljanje fajlovima ..................................................................................................................... 13 Modul za upravljanje procesima .................................................................................................................... 13 Moduli i hijerajhija ........................................................................................................................................ 14

Slojeviti operativni sistemi (layered systems) ...................................................................................................... 14 Razlika između slojevite i monolitne realizacije OS ......................................................................................... 15 Tipovi jezgre ...................................................................................................................................................... 15

Monolitni OS –Monolitno jezgro- -Kernel- ........................................................................................................... 16 Mikro jezgro (Mikrokernel) .................................................................................................................................. 17 Privilegovani režim rada i sistemski pozivi ............................................................................................................ 18 Sloj apstrakcije hardvera HAL –virtuelni uređaji i particionisanje ........................................................................ 19 Osnovne karakteristike Windows OS ................................................................................................................. 20

Windows model programiranja .......................................................................................................................... 20 Sistemski pozivi i API kod Windowsa ............................................................................................................... 21 Windows ide dalje .............................................................................................................................................. 21

Upravljanje procesima ......................................................................................................................................... 22 Program i proces ................................................................................................................................................. 22 Procesi i niti ........................................................................................................................................................ 23

Kontrolni blok procesa –PCB- ....................................................................................................................... 23 “Laki” i “teški” procesi .................................................................................................................................. 24

Osnovna stanja procesa ...................................................................................................................................... 25 Operacije nad procesima .................................................................................................................................... 26

Kreiranje procesa ........................................................................................................................................... 26 Završetak procesa .......................................................................................................................................... 26

Odnosi među procesima ..................................................................................................................................... 27 Međusobno isključenje procesa ..................................................................................................................... 27 Sinhronizacija procesa ................................................................................................................................... 27 Uzajmno blokiranje procesa – zastoj ............................................................................................................. 27

Raspodjela poslova ............................................................................................................................................. 27 Konkurentni procesi ........................................................................................................................................... 28

Problem upravljanja konkurentnim procesima .............................................................................................. 28


3

Pojam, struktura, upravljanje i zaštita fajlova .................................................................................................. 29 Pojam fajla - datoteka (file) ................................................................................................................................ 29 Format ili tipovi datoteka ................................................................................................................................... 30

Identifikovanje i otvaranje fajla kod Unixa ................................................................................................... 30 Logički i fizički sistem za upravljanje datotekama ............................................................................................ 32 Logička struktura i organizacija datoteka (FILE SYSTEM) .............................................................................. 32

Direktorijumi ................................................................................................................................................. 32 Označavanje datoteka .................................................................................................................................... 33 Realizacija sistema datoteka .......................................................................................................................... 33

Fizička struktura sistema datoteka ..................................................................................................................... 34 Organizacija sistema datoteka kod diskova (sekundarne memorije) .................................................................. 34 Organizacija datoteka – logička struktura .......................................................................................................... 35 Upravljanje podacima (datotekama) .................................................................................................................. 37

Operacije nad datotekama .............................................................................................................................. 37 Zaštita fajlova ..................................................................................................................................................... 38

Upravljanje memorijom ....................................................................................................................................... 40 Dodjeljivanje memorije ...................................................................................................................................... 40 Problem upravljanja memorijom ........................................................................................................................ 40

Memorijski sistem sa više nivoa .................................................................................................................... 41 Logičko i fizičko adresiranje memorija .............................................................................................................. 43 Vezivanje adresa ................................................................................................................................................ 43 Privremena razmjena - SWAP ........................................................................................................................... 45 Virtuelna memorija ............................................................................................................................................ 45

Raspodjela memorije ............................................................................................................................................. 46 Multiprogramiranje i statičke particije ............................................................................................................... 46 Diskontinualno dodjeljivanje memorije-dinamička alokacija straničenjem ...................................................... 47

Straničenje ..................................................................................................................................................... 47 Segmentacija memorije .................................................................................................................................. 48 Segmentacija sa straničenjem ........................................................................................................................ 49

Fragmentacija memorije ..................................................................................................................................... 50 Zaštita memorije ................................................................................................................................................. 51

Upravljanje uređajima ......................................................................................................................................... 52 U/I moduli .......................................................................................................................................................... 52 Blok dijagram U/I modula .................................................................................................................................. 53 Tehnike izvršavanja U/I operacija ...................................................................................................................... 53

Programirani U/I model ................................................................................................................................. 53 Prekidina tehnika U/I – Interapt U/I model ................................................................................................... 54 Razlike između programiranog i prekidnog modela pristupa U/I uređajima ................................................. 54 Direktan pristup –DMA model pristupa U/I uređajima ................................................................................. 55

Zaštita operativnih sistema .................................................................................................................................. 56 Vrste napada ....................................................................................................................................................... 57

Virusi ............................................................................................................................................................. 58 Crvi ................................................................................................................................................................ 58 Trojanski konj ................................................................................................................................................ 59

Mehanizmi zaštite i autentikacija ....................................................................................................................... 59


4

Šta je računar i šta je OS Računar je uređaj (hardware) koji obrađuje, pamti ili razmjenjuje informacije. Način na koji to radi je određen u programski. Program je niz komandi koje određuju šta treba uraditi sa podacima. Dva neodvojiva dijela računara su:

• hardver – uređaj (hardware ) i • softver – program (software).

Pošto hardver ne može da radi bez softvera, a softver nema smisla bez hardvera jasno je da oni čine računar. Na primjer, ako zamislimo da je ljudsko biće računar, onda bi hardver predstavljale ćelije (tkiva, organi, ...), a misli i ideje bi predstavljali softver. U širem smislu računar (computer) se definiše kao matematička mašina. Češće se koristi nešto uža definicija koja računar definiše kao elektronsku, digitalnu, reprogramibilnu mašinu koja može da obavlja logičko matematičke operacije, unos, obradu i pamćenje podataka.

• elektronska znači da osnov građe računara čine elektronske komponente • digitalna da obavlja operacije sa brojevima (digit - broj) • reprogramibilna znači da se redoslijed operacija može programirati i mijenjati.

Najrašireniji tip računara poznat kao PC (Personal Computer - lični računar), je univerzalan računar namijenjen za jednog korisnika koji na njemu obavlja različite, ali relativno proste poslove unosa obrade i pamćenja (čuvanja) podataka. Računar čini jedinstvo fizičkih i programskih resursa. Teoretski, svaki korisnik, može sam da bira i odlučuje o načinu i konceptu rada računara. No, to bi od korisnika zahtijevalo multidisciplinarno znanje: od matematike, elektronike, komunikacija, mehanike do ergonomije i ko zna čega još. Praktično od takvog računara bi rijetko ko imao stvarne koristi. Hardverom treba upravljati, tj. na neki način treba „natjerati“ procesor da sabere dva broja, disk da zapamti određenu sliku, monitor da prikaže podatke kako treba, pointer da prati kretanje miša, štampač da odštampa željene podatek itd. To je posao softvera ili programa. Dakle, ispravan hardver ne radi ako nema softvera. Tip softvera koji upravlja hardverom zove se sistemski softver (jer upravlja sistemom).

Softver ne služi samo da upravlja hardverom nego i za pružanje usluga korisniku (čovjeku). Tako su za razne poslove kreirani različiti programi. Ako želite da otkucate neki tekst određeni program vam nudi tu mogućnost. Ako želite da kreirate neku sliku koristićete neki drugi program. Čak i korisnik može napraviti neki svoj program za neku posebnu svrhu. Ova vrsta softvera koja pruža razne usluge korisnicima tj. ima konkretnu primjenu (application) u svakodnevnom poslu se zove aplikativni softver (primijenjeni ili upotrebni program). Softver dijelimo na:

• sistemski (operativni sistem za upravljanje hardverom) i • aplikativni (primjenjivi).

Softver se kreira pomoću nekog programskog jezika. Najpoznatiji programski jezici su: Basic, Pascal, Fortran, C, C++, Java, Delphi, VisualBasic itd. Većina današnjih operativnih sistema je kreirana („napisana“) u C-u. Generalno, ne postoji kompletna i adekvatna definicija operativnog sistema. Operativni sistem se može uporediti sa vladom. Komponente računarskog sistema su hardver, softver, i podaci, a operativni sistem osigurava sredstva za pravilno korištenje navedenih komponenti. Poput vlade operativni sistemi ne izvršavaju operacije radi sebe samih, nego jednostavno osiguravaju okruženje u kojem drugi programi mogu obavljati koristan posao. Operativni sistem se može vidjeti i kao raspoređivač resursa (resource allocator), koji se u računarskom sistemu ponaša kao upravitelj (manager) kompjuterskih resursa kao što su CPU time ili ciklusi na procesoru, memorija, ulazno-izlazni uređaji itd., koje operativni sistem dodjeljuje specifičnim programima i korisnicima kako bi oni obavili "koristan" posao.

Se

Ppr Nk Pkp*

In Milko F PHp Orapr

AtaAAopPprsl

OSciSra

eznadar: OS i RM

od pojmom orograma i za

Najčešća definompjuteru, po

rema međunkoji može pru

odacima. ISO/IEC pre

nternacionaln

Međutim po mlustruje primjorisničkih ala

Funkcije

od pojmom rHardverski r

odaci, to jest

OS kontrolišeačunara ondarojektuje, rač

Aplikativni soabelarni pror

Aplikacije su oAplikacije kor

perativne sistoznate aplikarezentacija, zlike, za kreira

Operativni sist jedne straneiljem da oni b druge straneačunar od ma

operativnog skoordinaciju

nicija operatioznatiji pod n

arodnom stanužati servise

edstavlja zajena komisija za

modernom shjer Microsoftata, kalkulato

e i osobin

računarski rresursi su pro

fajlovi.

e i upravlja ra bi to izgledčuna, ...). Apl

oftver ili proračuni, crtanjonaj dio račuriste operativnteme. Drugmacije koje se sza kreiuranje anje grafika i

tem ima dvose, on upravljbudu što cjelie, operativni sašine koja ruk

sistema u klasu aktivnosti ra

vnih sistema nazivom kern

ndardu ISO/I(usluge), ka

ednički tehniča elektrotehn

hvatanju opert Windows-a, ora, programa

ne OS

esursi podrazocesori, oper

računarom udalo kao na likacija korist

osto aplikacije, obrada sl

unara koji krajni sistem da b

m riječima, aplsvakodnevnobaza podatakcrteža, za ob

SličnPoredevideKoriprenoDa bsistem

struku ulogu. a dijelovimaishodnije uposistem stvara

kuje bitima, b

sičnom smislačunarskog si

kaže da je onel, s tim da s

IEC*, Operato što su dodj

čki komitet kniku (IEC).

rativni sistemgdje pod opea za crtanje i

zumjevamo srativna memo

uz pomoć insslici 1. Naimti operativni s

je se koristeike, obrada jnji korisnik nbi pristupile hlikacija izrađe

o koriste su: zka, za kreiran

bradu zvuka, ine aplikacije pd njih, postoencija građanisnici kroz aos informacijbi aplikacije mu i da koris

od kojih se otrebljeni. a za krajnjeg kajtima i bloko

Operativni sistem

5

lu podrazumjistema".

operativni sistse svi ostali d

tivni sistem jeljivanje re

koji čine Inter

m je “Sve štoerativnim sisti sviranje, Int

sve što je progorija i ulazno

strukcija korme, korisnik sistem da bi i

e za izvršavazvuka, kompnajviše koristhardveru. Zboena za Windo

za unos i obranje WEB stritd. postoje za sveoje aplikacij

na, statistika, aplikacije kja. pravilno fun

ste njegove pr

sastoji račun

korisnika račovima u maši

mi

eva se "softv

tem jedan prodijelovi softve

je softver ksursa, raspo

rnacionalna

o proizvođač temom dobijaternet mejlera

gramu potrebo/izlazni uređ

isnika. Ako radi na nekozvršila obrad

anje određeniponovanje, kti. og toga se apows obično nadu teksta, zaanica za čitan

e OS. Ovo sue za posebnfinansijko po

koriste funkc

nkcionisale trrednosti.

nar (proceso

čunara pristupinu koja ruku

er potreban z

ogram koji seera posmatraju

oji kontrolišređivanje, U

organizacija

isporuči podamo: od “stvaa i čitača...

bno za rad. đaji, a softve

bi grafički poj aplikaciji du podataka n

ih poslova nkreiranje anim

likacije kreirneće raditi na a tabelarnu obnje WEB stra

u aplikacije opne namjene oslovanje, itd)cije računar

reba da su pr

or, I/O kont

pačno radno ouje datotekam

prikupio i ob

za izvršavanje

e cijelo vrijemu kao aplikat

še izvršavanjU/I kontrola

a za standard

d tim nazivomvarnog” OS-a

erski resursi

prikazali odn(unosi tekst,

na hardveru.

na računaru: macija, učenj

raju i prilagođPC koji koris

bradu podatakanica, za kre

pšte namjene(bankarsko ). ra: obrada, p

rilagođene o

troleri, radna

okruženje, tama i procesim


e (aplikativni

me izvršava ntivni program

je programai menadžme

dizaciju (ISO)

m”što najbola do standarn

i su programi

nos korisnikasluša muzik

obrada tekstje, zabava it

đavaju za raznsti Linux OS.ka, za kreiraniranje i obrad

e. poslovanje,

pamćenje i

operativnom

memorija),

ako što pretvaa.

jišin

ih)

na mi.

a i nt

) i

lje nih

i i

a i ku,

ta, td.

ne . nje du

sa

ara


6

Osobine OS Iz niza osobina koje mogu posjedovati OS naglašavamo:

• Istovremenost - paralelizam (Concurrency) • Zajedničko korišćenje, odnosno dijeljenje resursa (Sharing) • Pouzdanost (Reliability) • Sigurnost (Security) • Upotrebljivost (Usability) i • Djeljivost - modularnost (Modularity)

Funkcije OS Za razliku od karakteristika, koje su poželjna svojstva, funkcije sistema su zadaci koje sistem mora da realizuje. Navešćemo samo globalne funkcije koje moraju biti rješene u svakom OS:

• upravljanje računarskim resursima: 1. upravljanje procesorom (CPU), 2. upravljanje memorijom (RAM), 3. upravljanje I/O uređajima, 4. upravljanje podacima i 5. upravljanje aplikacijama

• interpretiranje i izvođenje kontrolno upravljačkih komandi i programa, • upravljanje poslovima i zaštitu, • podršku daljinske obrade i rada u mreži.

Kako bi se omogućila efikasnost svih računarskih resursa, u svakom operativnom sistemu moraju biti na određen način riješene opšte funkcije, a to su: • upravljanje zadacima obrade (Job Managment) • upravljanje podacima (Data Managment) • upravljanje ulazom i izlazom (Device Menagment) • upravljanje memorijom (Memory Menagment) • obrada prekida (Interrupt Handling) • dodjeljivanje procesora (Processor Scheduling) • zaštita (Protection) • podržavanje daljinske obrade (TP Monitoring) • interpretiranje i izvođenje kontrolno-upravljačkih naredbi (J/CL)... Moduli koji upravljaju svakim od navedenih resursa računarskog sistema je da treba da obezbjede:

• vođenje evidencije o resursu • donošenje odluke o dodjeli resursa • alokaciju resursa i • dealokaciju resursa.

Razvoj OS U prvoj generaciji računarskih sistema operativni sistemi nisu postojali, tako da je operater koji je opsluživao računarski sistem, bio u obavezi da sve potrebne radnje, prije svega vezane za ulaz i izlaz podataka nekog programa, obavi sam.

Kompjuteri prve generacije (1945–1955), čiju su osnovu činile vakuumske cevi (do 20.000 cevi po računaru), bili su ogromnih dimenzija i veoma skupi. Koristila ih je uglavnom vojska.


7

Ovi računari su bili jako spori, programiralo se na mašinskom jeziku, dok su simbolički jezici (uključujući i asembler), kao i operativni sistemi, u to vrijeme bili nepoznati. Ljudi koji su radili na tim računarima obavljali su sve poslove – od programiranja do održavanja računara. U prvoj generaciji računara, opsluživanje računarskog sistema bilo je potpuno prepušteno operateru, koji je morao da pripremi sve što je potrebno da se zadatak obrade može obaviti. Čovjek je, dakle, imao punu kontrolu nad računarskim sistemom. Operater je bio u mogućnosti da sve potrebne radnje obavi na vrijeme, jer je sistem bio spor i izvršavao se samo jedan program, tj. obavljao se samo jedan zadatak. Može se reći da je iskorišćenjee računarskog sistema, tj. njegovih najvažnijih resursa – centralnog procesora i centralne memorije – bilo slabo. Najveći dio vrijemena trošio se na poslove operatera i ulazno-izlazne operacije, a mnogo manji dio na rad centralnog procesora. Iako je ovakav sistem bio krajnje neefikasan, odnos tih vrijemenskih perioda bio je u prihvatljivim granicama zbog relativno male brzine samog centralnog procesora. U drugoj generaciji računarskih sistema dolazi do nastanka prvih kontrolnih programa koji su pomagali operateru da opslužuje računarski sistem. Tada su, dakle, prvi put funkcije opsluživanja i upravljanja sistemom podijeljene između operatera i kontrolnih programa. Ali ti kontrolni programi nisu bili toliko sofisticirani da bi ih mogli nazvati operativni sistem.

Osnovu računara druge generacije (1955–1965) činili su tranzistori, pa su računari postali manji, pouzdaniji i jeftiniji. Računare druge generacije su, osim vojske, kupovale i velike korporacije i univerziteti. Računari su bili smješteni odvojeno, u posebnim sobama, koje su se dijelile u tri funkcionalne celine: ulazna soba, centralni računar i izlazna soba.

Programeri su pisali programe na papiru, većjina na programskom jeziku FORTRAN, zatim su se ti programi prenosili na bušene kartice, koje su se ostavljale u sobi sa ulaznim računarom (input room). Operator sistema je, zatim, uzimao bušene kartice i ubacivao ih u računar, i to prvo kartice sa prevodiocem FORTRAN-a, a potom bušene kartice s programom koji treba izvršiti. Glavni računar je obavljao posao, a rezultat se dobijao takodje na bušenim karticama, koje su se prenosile u prostoriju sa rezultatima (output room). Ovde se mnogo vrijemena trošilo na šetače izmedju raznih prostorija sa bušenim karticama. Operativni sistem kao zaseban pojam još uvek nije postojao. Dalje se kao poboljšanje uvodi paketna, tj. grupna obrada (batch processing), zasnovana na upotrebi magnetne trake – uređaja mnogo bržeg od bušenih kartica. Pri paketnoj obradi, u ulaznoj sobi sa poslovima sakuplja se jedna količina sličnih programa (na Primjer, svi programi koji zahtevaju prevodilac FORTRAN-a), koji se pomoću jeftinijeg računara (npr. IBM 1401) s bušenih kartica prenose na magnetnu traku. Posle toga se magnetna traka prenosi u sobu s glavnim računarom, tj. sa moćnijim i skupljim računarom, predvidjenim za izvršavanje samog programa (npr. IBM 7094). U glavni računar se učitava poseban program koji je zadužen da sa trake sa poslovima programe redom učitava i izvršava. Taj program se može smatrati pretkom operativnih sistema. Nakon izvršavanja programa, rezultati se snimaju na drugu magnetnu traku koju operater prenosi do trećeg računara, zaduženog za prebacivanje rezultata sa magnetne trake na bušene kartice. Manji računari (ulazno-izlazni) nisu direktno vezani za glavni računar, što znači da rade u off-line režimu (u režimu gdje nisu bili u medjusobnoj komunikaciji). U drugoj generaciji računarskih sistema povećava se brzina rada centralnog procesora, kapaciteti centralne memorije i eksternih (masovnih) memorija, pojavljuju se nove i brže ulazno-izlazne jedinice. Programi se pišu na simboličkom mašinskom jeziku, asembleru ili na višem programskom jeziku (FORTRAN). Operater više nije u stanju da efikasno opslužuje računarski sistem, jer su njegove reakcije suviše spore. Jedino rješenje se moglo naći u prebacivanju niza kontrolnih funkcija sa operatera na sam računarski sistem, to jest na posebne kontrolne programe. Otuda su funkcije opsluživača i upravljača sistemom bile podjelljene izmedju operatera i kontrolnih programa. Ti programi se uključuju u odredjenim situacijama, kao što su, na Primjer, priprema programa za izvodjenje, kontrola ulaznih i izlaznih uredjaja i razni poslovi oko učitavanja programa i pripreme za njegovo izvodjenje. Dakle, u računarima druge generacije razlikuju se dvije osnovne vrste programa: kontrolni i korisnički. U trećoj generaciji računarskih sistema, kontrolno upravljačke funkcije se još više prebacuju na sam računar i zbog toga dolazi do nastanka većeg broja kontolnih i upravljačkih programa velike kompleksnosti. Skup svih tih programa nazvan je operativni sistem.

Se

NtejeprraRgrfu• • • KPLtekpimraDekra(URdzbkksiPdprso URinsuCspPtak

eznadar: OS i RM

Novi korisniciek nakon izvee serija komprimenu, pa jačunara.

Računari iz serešaka. S razunkcije:

multipvišestpodjel

Kod treće generojekat MUL

Labs i Generaerminala. Osnorisnik koji pokušali da namaju terminaačunarskih m

Drugi operativkspanziju do azvoju projekUNI= jedan, X

Računari trećeo tada najmabog pojave ontrolno-upraontrole internistem, tj. na rogramer se ijelu posla. Nrograma, čijioftver možem

U četvrtoj genRazvoj personntegracije. Rau personalni r

Commodore, padaju MS-Daralelno s raz

aj način se osoriste.

i računara naesnog vrijemepatibilnih račje time podje

erije System/zvojem discip

programiranjetruke ulazno-ila računarsko

eracije računLTICS (MUal Electric da novna ideja jpoželi da upotaprave i sa račale kojima p

mreža i Internevni sistem, Udanašnjih da

kta MULTICSX = CS = Coe generacije zanji i najjeftinmultiprogramavljačkih funne situacije upojedine sistoslobadja niz

No, pored koni je zadatak dmo podijeliti n

neraciji računalnih računaačunari su bilračunari postAtari, zatim DOS i UNIXzvijanjem korobama koje r

ajpre žele slabena. IBM taj čunara različela računara

/360 radili supline poznate

e, (multiprogizlazne (U/I) og vrijemena

ara posebno tULTIplexed In

se napravi me preuzeta iztrebi neki elečunarima: idepreko modemeta. UNIX, uprošana. Ken ThoS, napisao je

omputing Servzvali su se miniji računar. Kmiranja i ponkcija prebacu računarskomtemske progrza složenih rntrolno-upravda dalje olakna sistemski i

unara (1980–ara započinje li dovoljno jetali dovoljno j

IBM PC, AX.

risničkog softračunarski sis

bije modele kproblem pokčitih snaga. S

na ove dvij

u pod operate pod imenom

gramming) operacije (sp(time-sharing

treba istaći ponformation a

moćan računarz modela distrektrični aparateja je da u jedma pristupaju

šćena je varijompson, jedaza računar P

vice). ini računari:Koštao je tadarasta brzina,cuje se sa čm sistemu i urame. Skup srutinskih poslvljačkih progršaju i pojedni korisnički (a

–pa nadalje),pojavom LS

eftini, tako dajeftini da ih m

Apple Macint

ftvera, razvijastem i same p

Operativni sistem

8

Računari trintegrisanih proizvođačaa• jedn• jednšto je skup pkoji su jeftinikušava da razSvaki od ovie vrste nesta

tivnim sistemm softversko

pool) g).

ojavu dva opeand Computinr i operativni ribucije elektt, taj isti apardnom radu pou glavnom r

janta MULTan od naučnikPDP-7 mini ve

: prvi računara “samo” 120, veličine mčovjeka na rupravljanja njsvih tih proglova i pruža rama u, računnostave upotraplikativni).

, prvi put se pSI čipova (lara su ih moglimogu imati i tosh itd. U p

a se i korisničprograme ne p

mi

reće generakola (IC). P

a pravi dvije vnu bržu verzijunu slabiju (kaooduhvat. iji, dok će im

zreši uvodjenjih računara jala. Ovaj ko

mom OS/360inženjerstvo

erativna sisteng Service) sistem koji ć

trične energijrat samo priljuostoji moćan cračunaru. Ov

ICS sistema,ka i programeerziju MULT

r je DEC-ov (0.000 dolara.

memorije i brračunar. Dakjome i sve štgrama nazivamu se mogu

narima treće grebu računars

pojavljuju perrge scale intei priuštiti i vipojedinci. Poprve operat

ki interfejs prpoznaju detal

cije (1965–Početkom šezvrste računaru (kao IBM 7o IBM 1401),

m jači, brži i jem klase račje pogodan incept su pre

, koji je bio (software en

ema : MULTneuspela je iće biti u stanjje – u tom muči na elektricentralni račuvaj model se

, koja je dživera kompanijeTICS sistema.

(Digital EquipU trećoj gen

roja ulaznih-le, čovjek dto je moguće a se jednim ićnost većeg ageneracije razskih sistema.

rsonalni računegration), to jše odseka istoznatiji persoivne sisteme

rograma, to jeljno, omoguća

prikupio i ob

–1980) pravzdesetih godra: 7094) i ,

skuplji modečunara IBM Si za naučnu euzeli i ostal

veoma glomngineering ),

TICS i UNIXideja kompanu da radi sa v

modelu, dovoljičnu mrežu. Sunar, a da grae može sma

vela praktične Bell Labs, k. Posle toga j

ipment Corponeraciji račun-izlaznih jedidefinitivno gue prebacuje seimenom: opeangažovanja zvijen je i čitZbog toga, p

nari. jest čipova vte firme ili unonalni računare za persona

est korisnčkoava da te pro


ve se od dina većina

eli biti potrebSystem/360. T

i za poslovnli proizvoođa

mazan i prepuuvode se nov

. nija MIT, Bevelikim brojeljno je da svaSličan model adjani kod kuatrati pretečo

nu realizacijukoji je radio ne nastao UNI

oration) PDP-narskih sisteminica, još viubi mogućnoe na računarserativni sistemna kreativno

av niz uslužnprema namen

visokog stepenniverziteta, dori su Spectrumalne računa

o okruženje. Nograme uspešn

jišin

bni To nu ači

un ve

ell em aki su

uće om

u i na IX

-1, ma, iše ost ski m.

om nih ni,

na ok m,

are

Na no


9

Sada se razmatra što će biti peta tehnološka generacija. Smatra se da će računari u petoj generaciji biti izgrađeni pomoću organskih sastavnih dijelova.

Karakteristike savremenih OS Raniji OS (MS DOS, UNIX, VMS, ...) su radili u tzv. tekstualnom modu. To znači da je korisnik kucao tekstualne naredbe koje su uglavnom bile komplikovane. Korišćenje računara je bilo dosta nepraktično i teško za učenje. To je bio jedan od razloga zašto je malo ljudi tada koristilo računare. Poznato je da obrada jedne slike traži mnogostruko više računarskih resursa od obrade bilo kog teksta. Razvojem hardvera računari su imali sve bolje performanse i rad sa grafikom je postajao sve lakši. To je bio preduslov za pojavu tzv. grafički orjentisanih operativnih sistema (Windows, Linux, Mac OS). Prije dvadesetak godina (krajem osamdesetih) se isprofilisalo, a i do danas se zadržalo da rad u tekstualnom modu označava računare stare generacije. Novi OS su uveli pojam pokazivača (pointer) koji se koristi kao kažiprst. Pomjeranje ovog pointera se obavlja pomoću miša. Ovim pointerom se biraju komande ili sličice koje se zatim startuju nekim od tastera miša. Ova grafička veza između korisnika i računara se naziva GUI (Graphical User Interface). Prva (ali svakako ne najvažnija) osobina modernih računara je korisnički grafički interfejs. Prednosti pri korišćenju GUI-a su jednostavnost pri radu, intuitivno i brzo učenje. Korišćenje GUI-a liči na sporazumijevanje „rukama“. Dakle, umjesto da se kucaju komplikovane naredbe prosto se prstom pokazuje na njih. To je doporinijelo ogromnom povećanju broja korisnika PC računara. Danas ne postoji OS koji nema, ili ne podržava GUI. Naglasimo još jednom šta OS treba da radi - omogući: Izvršavanje programa OS puni glavnu memoriju programom i počnje njegovo izvršavanje. Korisnički programi ne mogu da sami sebi dodijele procesor. U\I operacije Sistem mora da komunicira sa diskovima, USB uredjajima, magnetnim trakama i drugim uredjajima niskog nivoa. Korisnik zadaje uredjaj i operaciju koju treba izvrsiti a sistem konvertuje taj zahtjev u specificne komande uredjaja i ili kontrolera. Korisnicki programi ne mogu da pristupe nedjeljivim uredjajima svaki put kada im je to potrebno vec samo kada se ti uredjaji ne koriste od strane nekog drugog uredjaja. Komunikacija Slanje poruka izmedju sistema zahtijeva da se poruke dijele u pakete podataka, salju do mreznog kontrolera, prenose preko komunikacionih medijuma i na mjestu odredista isporuce kao cjelina.Korisnicki programi nisu u mogucnosti da koordiniraju pristupom mrezi vec je to zadatak OS. Upravljanje sistemom datoteka Postoji puno detalja o kojima korisnici ne moraju da vode računa pri kreiranju datoteke, brisanju, dodjeli memorije... Npr. potrebno je voditi evidenciju o blokovima na disku koji se koriste za datoteke. Brisanje datoteke zahtijeva brisanje informacija o imenu datoteke i oslobadjanje dodijeljenih blokova. Da bi se obezbijedio autorizovan pristup datoteci potrebno je provjeriti zastitu. Korisnicki programi ne mogu da obezbijede zastitu niti dodijele ili oslobode memoriju. Popularnost PC računara dovode do masovnosti što opet omogućuje nova tehnioloških poboljšanja zasnovana je na konstrukciji paralelne arhitekture koji omogućavaju istovremeni rad više kompjutera (procesora) na rešavanju određenog zadatka. Oco opet dovodi do masovne upotrebe Interneta.

Se

Ook K PnoO KP

KPop

KP

J Mslko Kved Omap Pstpr

eznadar: OS i RM

Ovo znači dakruženju, da

Klasifikaostoje brojneačinu obradesobinama.

Ovdje ćemo da

Klasifikacija rema broju k

• •

Klasifikacija rema broju perativni sist

• jednop• višepr

Klasifikacija odjela OS pre

• • •

Jednokor

MS DOS (Mlobodnom preoriste D u svo

Kao uvod, da eć zaboravlje

da je njegov ke

Operativni sismašina raspolaplikacijskim p

o svojoj strutructure). štoristupaju I/O

a savremeni rsu pouzdani,

acija opee podjele opere poslova, p

ati samo tri o

prema brojukorisnika, ope

jednokorisvišekorisn

prema brojusimultanih aemi se dijele procesne (sinrocesne (mult

po strukturiema strukturi

Slojeviti OOS sa monOS sa mik

risnički

icrosoft Diskevodu DOS zom nazivu, je

se ne kaže zenim DOS-omernel.

tem DOS se aže, rad sa njprogramima

ukturi DOS o se može vi

uređajima.

računari trebzaštićeni, po

erativnihrativnih siste

prema distrib

osnovne klasif

u korisnika ierativni sistemsničke (singleničke (multius

u simultanihaktivnosti, tj.

na: ngle tasking, stitasking, mu

i i:

OS nolitnim jezgkro jezgrom (M

OS-MS

k Operating znači operati

er rade mnog

zagrijavanje zm. Neki tvrde

koristi, kao egovim vlastkoje korisnik

spada u moidjeti na slik

ba da imaju modržavaju GU

h sistemama na osnovu

buciji proceso

fikacije, a pro

i procesa mi se dijele nae user) i ser).

aktivnosti prema broju

singleprocessultiprocess).

grom (KernelMikrokernel

DOS

System) je vni sistem za

go više poslov

za moderne Oe da nije baš

i ostali OS, zitim program

k instalira na s

nolitne slojekama ispod. P

Operativni sistem

10

mogućnost vUI, jednostavn

a u različitih korske snage

oširenu klasif

a:

u procesa ko

s) i

OS) OS)

nastao 1981a diskove (flova od samog u

OS, upoznaćezaboravljen,

za pokretanjemima i podacim

svoju mašinu

evite operativPošto slojevi

mi

višekorisničkoni za rad (user

riterijuma: pri ostalih re

fikaciju sa obj

oji se mogu

godine i ozopi disk i harupravljanja d

emo se sa najveć ukopan

e sistema, upma, manipula

u.

vne sisteme i nisu dobro

og i višeprogr frendly).

rema broju koesursa, prema

bjašnjenjima,

izvršavati pa

značio je pord disk). Novdiskovima.

jslavnijim pru temelje Win

pravljanje haraciju datoteka

mada je pseodvojeni, p

prikupio i ob

gramskog rad

orisnika i/ili pa nameni i

pogledaj u D

aralelno ili k

očetak ere Pvi operativni

redstavnikom indows-a, i to

rdverskim resama i podršku

eudovišeslojnprogrami mog


da u mrežno

procesa, premfunkcionalni

Dodatku.

kvaziparaleln

C računara. sistemi više n

OS XX vijeko toliko dubok

sursima kojimu u izvršavan

ni (pseudolaygu da direktn

jišin

om

ma im

no,

U ne

ka, ko

ma nju

yer no

Se

D

Ndop P NutBPnUUApInRkri

P

eznadar: OS i RM

DOS se može • Modu• Proce• DOS j• DOS B

Na ilustracijamodatno objašperativnog si

Proces učita

Nakon uključetvrdio da su s

BOOT programrvo BOOT pašao dalje ins

Ukoliko je nađUkoliko je ne Ako BOOT p

odizanja sistenstrukcije koj

Radi se o filovako ih ne bi iječ o Microso

Proce

rocesor se sa

podijeliti na ul eksternih kosor naredbi (cjezgra (kerneBIOS.

ma je prikazašnjeno u poglistema i Doda

avanja DOS

enja računarasve komponem, po zadatimprogram pretrstrukcije. đe BOOT pronađe BOOT

program ni taema, proces pje BOOT provima io.sys i greškom izrioftovom DOS

es učitavanja

ada okreće adr

četiri dijela: orisničkih (uscommand pro

el)

an način kakolavljima Procatku.

S operativn

a, dolazi do pnte sistema p

m instrukcijamražuje disketn

ogram je očitaprogram nast

amo ne nađe podizanja sistogram traži nmsdos.sys. Osao. Oni se nS operativnom

sistemskih faj

resi 7C00 u r

ser) naredbi ocessor)

o korisnik prisces učitavanj

nog sistema

pokretanja Bpriključene. ma, nastavlja nu jedinicu u

ava i nastavljtavlja sa pretrsledeće instr

tema se prekinalaze se na dOni su ustvarine vide ni u Dm sistemu do

ajlova

radnoj memor

Operativni sistem

11

stupa OS i kaja DOS oper

a

BIOS-a i testa

a proces podizu nadi da će

a dalje. raživanjem terukcije, odnoida i korisnik dva sistemskai sakriveni takDOS-fajl kataok se kod drug

Kad je Bpročitao jtvrdog disNa svim DOS. To kako ce Bje BOOTradnu meBOOT prda je sadaza instruk

riji i radi dalj

mi

ako pojedini rativnog siste

a hardvera s

zanja sistematamo pronać

e pretražuje tvosno sistemsk

obaviještenja fila koja suko da korisnikalogu. pod ovgih proizvođa

BOOT prograje program pska kopirao ihformatiranimse zove BO

BOOT prograT program pemoriju na rogram kontra BOOT recokcije. e po instrukc

dijelovi međuma Korišćenj

sa kontrolom

. ći jednu form

vrdi disk kao ke fajlove poe o grešci na

u inače smjesk nikad ne mvim imenima ača drugačije

am pronašao odatke koji sh na određenu

m diskovima jOT record km postupiti srenio informhexadecimal

rolu BOOT rerd taj sto vod

ijama.

prikupio i ob

usobno komunje i izvršenje

svih kompo

matiranu disk

sljdeću jedinotrebne za naa sistemu. stena na sekto

može doći u ko ovi fajlovi s

e zovu.

ta dva fajla se nalaze na u adresu u radje prvi sekto

koji ima inforsa ta dva sakr

macije iz BOlnu adresu 7recordu i ukadi igru te da s


uniciraju, što e naredbi DO

nenti sistema

etu na kojoj

nicu. astavak proce

oru 0 i tragu ontakt sa njimsu samo ako

na hard diskprvom sektodnu memorijur rezervisan rmacije o tomrivena fila. K

OOT recorda 7C00 prepusazuje procesose njemu obra

jišin

je OS

a i

bi

esa

0. ma

je

ku oru u. za

me ad u

sta oru ati


12

Tako BOOT record preuzima kontrolu nad računarom i očitava ona dva sakrivena fila. Prije se očitava fil IO.SYS i prenosi u radnu memoriju. IO.SYS sadrzava podatke koji kompletiraju BIOS. Jedan dio fila se naziva SYSINIT koji preuzima na sebe brigu o nastavku BOOT procesa. Sada kontrolu na racunaru preuzima SYSINIT i prvo sto radi je da ocita fil msdos.sys te isti pohrani u radnu memoriju. Fil msdos.sys u nastavku zajedno sa BIOS preuzima rukovanje fajlovima te rukovanje signalima između pojedinih jedinica sistema. SYSINIT traži u korijenskom direktoriju na tvrdom disku fajl config.sys. To je fajl koji pravi korisnik. On sadrži informacije o podešavanjima u računaru kao što smo opisali ranije. On ima takođe instrukcije o tome koje zadatke SYSINIT dozvoljava msdos.sys da izvrši. To mogu biti instrukcije o tome kako povecati moc BIOS-a da rukuje memorijom racunara ili nekim od prikljucaka racunara npr. misom. SYSINIT daje nalog msdos.sys da očita fajl command.com te istog pohrani u radnu memoriju. Fajl command.com se sastoji iz tri dijela. Prvi dio je ustvari uvecanje mogućnosti BIOS za unošenje i iznošenje podataka. Ovaj dio se polaže u memoriju kao permanentni dio operativnog sistema. Drugi dio fajla command.com sadrzi interne DOS komande kao DIR, COPI, i TYPE. One se memorisu u gornjem dijelu radne memorije i mogu biti upisani preko drugih programa. Treći dio fajla command.com upotrebljava se samo jedanput i kasnije se izbacuje iz memorije. Taj dio traži u korijenskom direktoriju fajl autoexec.bat. Očitanjem fajla autoexec.bat i config.sys sistem je konfigurirsan i spreman je za podizanje operativnog sistema /Windows naprimjer/ a nakon toga i za upotrebu. Program COMMAND.COM se mora nalaziti na svakoj sistemskoj disketi. I pored toga, on ne spada u operativni sistemi (vidi POZICIJU U PREDHODNOM POGLAVLJU). Radi se o izvršnom (.COM) programu koji je sličan svakom drugom izvršnom programu, ali je on zadužen za vrlo bitne operacije.

Kod DOS-a je COMMAND.COM je procesor naredbi ili tzv. korisnička ljuska (shell). Predstavlja vezu između korisnika i operativnog sistema. On interpretira naredbe i omogućava izvršavanje sistemskih datoteka Nakon što je sistem izvršio zadane naredbe i nakon što je COMMAND.COM izvršio odgovarajuće pripreme i postavio odzivni znak (prompt) računar i operativni sistem su spremni za rad. Korišćenje i izvršenje naredbi DOS operativnog sistema DOS se koristi na dva načina:

• kroz linijske naredbe, ili • kroz druge programe, u kojima preko menija koristimo mogućnosti DOS-a, a da pritom ne poznajemo način

rada DOS naredbi niti sintaksu pisanja istih. Komandna linija je linija u kojoj kucate komande (naredbe). Komandni prompt (odzivnik) pokazuje da ste u komandnoj liniji. Prompt može biti slovo za logičku oznaku disk jedinice praćeno obrnutom kosom crtom (backslash; "beksleš") (c:\ ili a:\, na Primjer) i nazivom direktorijuma (na Primjer, c:\dos). Slovo pokazuje koja je disk jedinica aktivna jedinica. MS-DOS pretražuje aktivnu disk jedinicu kako bi pronašao informaciju koja je potrebna da bi procesirao komande koje ste otkucali. Da biste naveli MS-DOS da izvrši zadatak, vi kucate komandu (na monitoru desno od komandnog prompta pojavljuju se znaci koje kucate), a zatim pritiskate taster sa natpisom "Enter". Sve naredbe DOS-a prolaze kroz proces navođenja:

• Svaki put kad se zada naredba (preko tastature ili programski), DOS najprije provjerava da li naredba postoji u listi internih naredbi. • Ako je naredba prisutna u memoriji, odmah se izvršava. • Ako naredbe nema u popisu internih naredbi (znači da je eksterna), DOS pretražuje tekući direktoriji traži datoteke koje imaju ekstenziju .EXE, .COM ili .BAT. • Ako se pronađe tražena datoteka, ona se učitava u memoriju, te se izvršava. • U slučaju da DOS ne nađe traženu eksternu naredbu, šalje i ispisuje na monitoru: Bad command or file name. • Kada je završen proces koji je pokrenula eksterna naredba, oslobađa se dio u memoriji u kojem je učitana eksterna naredba.

Poziv batch datoteke (tip BAT) uzrokuje čitanje svake linije u datoteci i izvršenje navedenih naredbi, redoslijedom navođenja. Više detalja o DOS-u, kao i nekoliko primjera i način izrade bach fajlova vidi u Dodatku.

Se

M K• • • • • Z(ffu

MPdUov MOPkopek MMVoIz MMO(mBprIz MMOis

eznadar: OS i RM

Moduli kKao što je nag

upravupravupravupravuprav

Zadatak OPERfajlovi i procunkcije.

Modul za upriključenje povodi do prek

U toku prekljvakvo preklju

Modul za upOvaj modul po

ošto upravljaomponenti, nperacije ulazkran, štampač

Modul za upModul za upraVodi evidenc

slobađanja prz modula za u

Modul za upModul za upraOmogućava otmasovne mem

Brine se i o prrebacivanje sz modula za u

Modul za upModul za upraOmogućava sstovremeno p

kod OS glašeno savremljanje procesljanje memorljanje U/I ureljanje datotekljanje mrežomRATIVNOGcesi) djelovim

pravljanje procesora sa ključivanja pručivanja proučivanje brže

pravljanje oziva operacanje I/O urenazvanih drajza i izlaza. Upč, odnosno ur

pravljanje avljanje radnociju o slobodrethodno zauzupravljanje ra

pravljanje avljanje fajlovtvaranje i zat

morije) u kojirebacivanju dsu potrebni baupravljanje fa

pravljanje avljanje procestvaranje i upostojanje više

meni OS se mima rijom eđajima kama m.

G SISTEMA ma kompjute

procesoromjedne na drurocesora sa j

ocesora izmeđe (kraće) nego

I/O kontrocija preključieđajima zavisveri. Modul pravlja raznimređaji masovn

radnom mom memorijodnoj radnoj zetih zona radadnom memo

fajlovima vima ima opetvaranje fajloima se nalazedjelova sadržaferi, pa se poajlovima pozi

procesimaesima ima opuništavanje pe procesa (viš

može dekomp

je da upravlera, pa se o

m ugu nit je zaedne niti na đu niti istog o preključivan

olerima ivanja. si od vrste uza upravljanjm ulazno/izlane memorije

memorijomom ostvaruje s

memoriji radne memorije

orijom pozivaj

eracije čitanjova, odnosno e sadržaji fajloaja fajlova izoziva i operacivaju operacij

peracije stvarprocesa, kaošeprocesni re

Operativni sistem

13

ponovati (pod

lja fizičkim operativni sis

Posto•jer pr••defin

adatak ovog drugu, koje procesa ne

nje procesora

uređaja, modje kontrolerimaznim uređajkao što su di

svoj zadatak adi zauzimane.

aju se operacij

ja i pisanja.čitanje i pisa

ova. zmeđu radne cija zauzimanje oslobađanj

ranja i uništao i stvaranjeežim rada), tj.

mi

dijeliti) u mod

(procesor, kotem može p

oji nekoliko plakše je

romjene utičuinformacinformac

nisane i ogran

modula.Uvodmogu pripaddolazi do iz

a između niti

dul za upravma ostvaruje ima koji su pskovi, diskete

tako što uvodnja zona slo

je ulaza i izla

anje njihovog

i masovne mnja dovoljno va, ulaza i izla

avanja. i uništavan više niti.

dule koji obez

ontroleri i raodijeliti na m

prednosti modmodifikovatiu samo na nekije se čuvaju ijamma se

ničene oblasti

di operacijuati istom ili r

zmene adresnraznih proces

vljanje kontrosvoj zadatak priključeni nae, CD/DVD R

di operacije zobodne radne

aza.

g sadržaja i v

memorije (druvelikog baferaza.

nje njihovih

prikupio i ob

zbijeđuju slje

adna memorimodule, koji

dularnih OS: i sistem i ispke dijelove sisamo gdje je

pristupa i.

u preključivaraznim procesnog prostora sa.

olerima se stako što uvo

a kontrolere ROM-ovi, itd

zauzimanja e memorije,

vodi evidencij

uge dvije funkrskog prostor

niti, odnosn


edeće funkcije

ija) i logičkii izvršavaju

pravljati greškistema,

e to potrebno,samo unut

anja čiji pozsima. procesa, pa

sastoji od niodi (drajversk(tastatura, m

d.).

i oslobađanjodnosno ra

ju o blokovim

kcije), a za ova.

no omogućav

jišin

e:

im te

ke

tar

ziv

je

iza ke) iš,

a. adi

ma

vo

va

Se

PjeIz M KgrGup

S PES

Npr(mSSSurS MSdPnmse Ssi

eznadar: OS i RM

oziva operace za stvaranjez modula za u

Moduli i hij

Korišćenje morupisani u hij

Generalno, mpravljaju raču

Slojeviti Prvi operativnEindhoven) od

istem je imao

Nulti sloj (prorocesa kada mogućnost daloj 1 obavlja loj 2 upravljaloj 3 upravljaređaja. loj 4 je sloj n

Moduli ovakvvaki od slojeiktira pravilorimjena pomiži sloj dospe

memorijom. Pe modul za up

vrha predstaistema raščlan

iju čitanja, rae slike procesaupravljanje pr

jerajhija

odularnog prijerarhijske niv

možemo reći dunarima koji

operativni sistem koji d strane E.W.o 6 slojeva ka

ocessor schese desi prek

a se pokrene vupravljanje m

a komunikacia ulaznim izla

na kome se na

ih operativniheva je predodo koje nalaže

menutog pravieva modul za

Predposlednji pravljanje pro

avljanja operani na više jed

adi preuzimana potrebna rarocesima poz

istupa kod Ovoe. da jednostavobavljaju kom

vni sistemje napravljeDijkstre.

ao što je prika

duling–raspokid ili istek taviše programmemorijom. Oijom izmedjuaznim(I/O) u

alaze korisnič

h sistema fordređen da sada se iz sva

la dovodi do a upravljanjesloj hijerarh

ocesorom.

ativnog sistednostavnijih m

nja sadržaja izadna memorijzivaju se oper

OS čiji kodov

vni operativnimpleksnije za

mi (layern na ovaj na

azano na sled

ored rada prajmera. Uz o

ma od jednom)On alocira (dsvakog proc

uredjajima i p

čki programi a

miraju hijeraadrži jedan odkog sloja posmještanja m fajlovima, d

hije sadrži mo

ma kao hijermeđusobno ne

Operativni sistem

14

zvršnih fajlova, pozivaju se

racije čitanja,

vi imaju više

i sistemi moadatke) slojev

red systečin je operat

dećim slikama

rocesora-)namovo sloj 0 ob).

dodjeljuje) proesa i operator

privremeno m

a na sloju 5 o

arhiju. d modula op

ozivaju samomodula za updok je sledećodul za uprav

rarhije slojevezavisnih zad

mi

va, koji su poe i operacije z pisanja, zauz

miliona instr

ogu imati movitu hijerarhij

ems) tivni sistem sa

a:

mijenjen je pbjezbjeđuje o

ostor procesimrske konzole.

memoriše (BU

obavlja se pro

perativnog siso operacije uravljanje proi niži sloj na

vljanje I/O ko

va je motivisdataka i zatim

otrebni za stvazauzimanja, ozimanja i oslo

rukcija nije b

onolitnu strukjsku realizaci

a imenom TH

oslovima aloosnovne funk

ma u glavnoj .

UFFERING) i

oces sistemsk

stema. Raspouvedene u nicesima u sloj

amjenjen modontrolerima, a

sana željom m svaki od njih

prikupio i ob

aranje slike podnosno osloobađanja.

bilo dovoljno

kturu, a složiju.

HE (Technisc

okacije procekcije za mult

memoriji.

informacioni

kog operatora

odjelu modulaižim slojevimj na vrhu hijedulu za uprava u poslednje

da se zadataih objasni zas


procesa, a pošobađanja.

o, pa su modu

ženiji (oni ko

he Hogescho

esora, promjetiprogramiran

tok ka i od I/

.

a po slojevimma hijerarhijerarhije. U prvljanje radnoem sloju nala

ak operativnosebno.

jišin

što

uli

oji

ool

eni nje

/O

ma je. rvi om azi

og

Se

PR Ohsv MopTmKpmdza V T ŠD(m

eznadar: OS i RM

Primjeri OS sRazlika iz

Osnovna razliijerarhije, a kvaki sloj ima

Monolitni opeperativnih sis

To znači da smodula. Kod slojevitih

ozivaju samomodula za ruk

ok je sledeći a rukovanje k

Većina modern

Tipovi jez

to se samog dDva najinteresmicrokernel).

sa slojevitomzmeđu sloj

ka je u tomekod slojevite tačno određe

erativni sistestema. e iz svakog

h modularniho operacije ukovanje proceniži sloj nam

kontrolerima,

nih sistema je

zgre

dizajna i narasantnija i uje.

m organizacijjevite i m

e, što se OS k realizacije O

enu funkciju (

emi se sasto

od modula m

h sistema rasuvedene u niesima u sloj

menjen modul a u poslednj

e neka vrsta h

avno same imedno najviše

jom : THE (monolitne

kod monolitnOS se dijeli n(upravlja tačn

oje od modu

monolitnih op

spodjelu modžim slojevimna vrhu hijeru za rukovanjem sloju nala

hibrida i najč

mplementacijesuprotstavlje

Operativni sistem

15

(6 layers), Mrealizacij

ne strukture sna više slojevno određenim

ula čija sarad

perativnih sis

dula po slojevma hijerarhijerarhije. U prv

nje radnom mazi se modul z

češće koristi

e jezgre tiče, pena tipa su m

mi

MS-DOS (4 laje OS

astoji od skuva od kojih s

m resursima).

dnja nije og

stema mogu s

vima diktira pe. Primena povi niži sloj doemorijom. Prza rukovanje

neke elemena

postoji nekolmonolitna jez

ayers).

upa procedurase svaki oslan

graničena pra

slobodno poz

pravilo koje nomenutog praospeva moduredposlednji sprocesorom.

ata slojevite i

iko tipova. zgra ( monol

prikupio i ob

a bez ikakvognja na slojev

avilima kao

zivati operac

nalaže da se ravila dovodiul za rukovansloj hijerarhij.

i monolitne st

lithic kernel)


g grupisanja ve ispod, i gd

kod slojevit

ije svih ostal

iz svakog slo do smještan

nje datotekamje sadrži mod

trukture.

) i mikrojezg

jišin

ili dje

tih

lih

oja nja

ma, dul

gra

Se

M OoO

VizGpPdd KmopkopPp Iz

O123 U

eznadar: OS i RM

MonolitnOperativni sist

d kojih svakaOS je realizov

Visok nivo mzmeđu samih

Glavna mana oad cijelog sisoznatiji primizajnu jezgreio jezgrinih m

Korisnički promesta, kao što

peracija preborisničkom rperacije poznoslije pozivaozvati i poziv

z svakog od m

Ovakva organ. Postoji glav. Postoji skup. Postoji skup

U ovom mode

ni OS –Mtemi koji kora može pozvavan kao skup p

međusobne indijelova kao ovakvog pris

stema, budućimjeri monolite), BSD jezgrmodula imple

ogrami serviso su registri bacuje procerežimu rada nnate od stranea jezgru, OS pva tu procedu

modula mono

izacija odgovvni program kp servisnih prp pomoćnih p

elu za svaki si

Monolitniste monolitn

ati svaku ako procedura, od

KuZ(bUrn

ntegracije svii visoke efik

stupa je prveni da sve komptnih jezgri sure, Solaris, Dementiran u v

se OS-a koriprocesora ili

esor iz korisnisu dozvolje

e procesora. preuzima kon

uru i na kraju

olitnih operati

vara označenokoji poziva serocedura koji procedura koj

istemski pozi

no jezgronu kernel strukje to potrebnd kojih svakaKod monolitnupravo u sisteZa takvu jezg(i hardverskibogatim skupUprkos činjerazličitim dijenemoguće zb

ih dijelova ukasnosti koja jnstveno problponente nužnu: Linux (poOS, većina Uidu korisničk

iste na sledei stek, pa slesničkog režimene neke kom

ntrolu, na osnse kontrola v

ivnih sistema

oj strukturi zaervisnu proced

izvršavaju sie pomažu sev

iv postoji jedn

Operativni sistem

16

o- -Kerneukturu (npr. Uno. vidi Jezgroa može pozvane jezgre se emskom (zaštgru je karakteim i softver

pom sistemskenici da su raelovima jezg

bog ispreplete

utiče na dobje posljedica lem da greška

no vjeruju jedstojanje mod

Unix jezgri kakih aplikacija

eći način: paredi specijalnama rada u mande proce

novu paramevraća korisnič

a mogu slobod

pp

ppp

a OS: duru istemske pozivisne procedu

na servisna p

mi

el- UNIX) realizoo operativnog

ati svaku ako jcijela jezgratićenom) načeristična vrlorskim) i inte

kih poziva. azne funkcio

gre, stvarno oenosti izvorno

bre performantakvog dizajna u bilo kojemna drugoj.

dula ne mijenao i Window, no smatra se

rametri sistema operacija –sistemski re

esora, a u sis

tara poziva očkom program

dno pozivati Ovo je dosadse sa punim pMess” or spaStruktura je t

OS je napisasvaka možeprocedura parametara i ipak se možeServisi (sistzahtijevaju pDa se prenoprebacuju mprebacuju upparametre i realizuje.

ive ure

rocedura koja

ovani su kao sg sistema: KEje to potrebno

a izvršava u jinu rada.

o snažna apstrerfejs prema

nalnosti najčodvajanje takvog koda i stru

nse zbog mina. m dijelu ovak

nja činjenicuws jezgra (hib

e u osnovi mo

mskog poziv– poziv jezgrežim rada i stemskom rež

određuje kojumu.

operacije svihd najviše korpravo nazvatiaghetti code).takva da uopš

an kao koleke pozvati bima definisrezultata. M

e uočiti neka memski poziv

parametre o ose putem s

mašinu iz kpravljanje nutvrđuje ko

a realizuje taj

prikupio i ob

skup proceduERNEL, u Doo. jezgrinom pr

trakcija nad sa aplikacijam

češće implemvih dijelova j

uktura podatak

inimalnih niv

kve jezgre na

u da je riječ bridnog dizajnonolitnom jez

va se smještara OS-a (kerkontrolu prežimu mogu s

u sistemsku p

h ostalih modrišćena organi “Velika zbr. šte nema struk

kcija procedbilo koju dsan interfej

Međutim i u omala strukturvi) objezbjeđutvrdjenim psteka). Ovak

korisničkog nna OS. OS oji sistemski

j poziv.


ura (tj. modulaodatku.

rostoru i to

sklopovima ma sa vrlo

mentirane u je u praksi ka.

voa apstrakci

ajčešće utiče n

o monolitnona budući da zgrom).

aju u određenrnel call). Ovedaje OS-u. se koristiti sv

proceduru treb

dula. nizacija i morka” (“The B

kture.

dure takvih ddrugu. Svakjs u smis

ovim sistemimra. đeni od OSpravilima (npkve instrukcinačina rada tada pribavl

i poziv da

jišin

a),

ije

na

om je

na va U ve

ba

že Big

da ka slu ma

S-a pr. ije

i lja se

Se

P(FprŠdrm

Dpdv M AOu

ZkraZloDsipr Gdn P(G

eznadar: OS i RM

omodne (utilFETCHING) rikazana na sto se tiče sakrugu procedu

modula, tako d

Da bi se konojedinačne patoteku korisidljiva za sva

Mikro jeAlternativa strOsnovna zami

takozvani ko

Zbog pojave omunikacijomada.

Zbog toga što ošije perform

Dodatni servisistema: jedinrocesima.

Glavni problefinisanog staedefinisano s

Primjeri primGNU Hurd, X

lity) procedupodatak iz k

slededoj slici:krivanja infouru, za razlikuda se samo u

nstruisao stvaprocedure, ili steći sistemskaku proceduru

ezgro (mrukturi monolisao je napravorisnički pros

takvih servim među proc

se daleko višanse od monosi su u praksina njihova pr

em takvog panja kao kod

stanje. Za spre

mjene arhitekXNU odnosno

ure se bave pkorisničkog p: ormacija, to ou od strukturodređenim ta

aran objektni datoteke ko

ki povezivač. u.

ikrokernlitnog operativiti minimalnstor (user spac

isa van proscesima (inter-

še poruka preolitnih jezgrii obične korisrivilegija je

pristupa gdje d monolitnih ječavanje pad

kture mikrojo Mac OS X)

problemima kprograma). P

ovdje uopšte e koja sadrži ačkama mogu

program opoje sadrže te

Pri tome, m

nel) ivnog sistemano i pouzdanoce).

Mikrojezgrpružaju tekveć spomennitima (thr Sve ostale ugrađene ((servers, pa

stora kernela-process comm

enosi iz kerne. sničke aplikacda mogu pis

se neki sistjezgri. Zato je

da sistema uvo

ezgri su prisu), QNX, L4 fa

Operativni sistem

17

koji su važnPodjela proce

ne postoji, ti module ili pu pozvati van

perativnog siprocedure, a

mogućnost skr

a je arhitekturo jezgro visok

ra je primjerk najosnovnijnuto upravljareads) pojedin

dodatne uslu(implementiraa se ovaj tip

a, kod mikromunication)

ela u korisnič

cije koje se msati i čitati n

temski servise moguće da odi se moguć

utni u moderamilija OS, S

mi

ni za nekolikedura se mož

tj. svaka procpakete, u kojon modula.

stema pomoća zatim se svrivanja inform

ra sa mikro jekih performan

r kernela mije nužne usluanje adresnimnog procesa t

uge poput graane) u korisnjezgra pone

ojezgri dolazkako je preno

čki prostor i o

mogu pokretaneke dijelove

i mogu gasitće u nekom

ćnost pauze i

rnim operativSymbian OS,

ko servisnih pže izvršiti u t

cedura je vidoj je većina in

ću ovog prisve zajedno pmacija ne pos

ezgrom (micrnsi, a sve osta

inimalističkoguge (odnosnom prostoromte komunika

afičkih interfničkom prostokad naziva i

zi do izražajošenje poruka

obrnuto, mikr

ati i gasiti beze memorije k

ti i paliti po trenutku nekčekanja do po

nim sistemimSingularity.

prikupio i ob

procedura (ntri sloja (lay

dljiva u odnosnformacija sa

stupa, prvo spovezuju u jstoji jer je sv

rokernel) ale funkcije j

g dizajna: ao sistemski p

m, vremenskiacijom među

fejsa, mrežnooru u vidu poi klijent serv

aja potreba za jedan od gl

rojezgre obič

z loših posljekoji su nedo

potrebi je nki servisi jednovratka uslug

ma: Minix, Am


npr. Prikupljeers) kao što

su na bilo koakrivena unut

se prevode svjednu objektnvaka procedu

jezgra potisnu

aplikacijama pozivi), a to im prekidimprocesima.

og steka i sl. osebnih servier kernel).

za efikasnolavnih aspeka

čno imaju neš

edica za ostatostupni ostali

nestanak strognostavno doćige.

migaOS, Ma

jišin

eni je

oju tar

ve nu

ura

uti

se su

ma,

su isa

om ata

što

ak im

go i u

ch

Se

K KMKta MKmNseT O• • • • • P Oksa CupflP

AmSsoSpr

eznadar: OS i RM

Korisnički mo

Kod arhitekturManje važni seKomponente Oako što šalju p

Mikro jezgro vKomponente memorijom... Npr. ako apliervera može d

Tako je ostvar

Osnovne prednDodavSistemPredsPredsOmog

PrivilegoOS radi u sist

orisničkom (na privilegovan

Cilj uvođenja pada u sistemlag u kome se=0, korisničk

Ako korisničkmora da korist

istemski pozoftverski prekamo prekidorelazi u privil

oduli međusob

re sa mikro jeervisi i aplikaOS izvan mikporuke preko

vrši validacijumogu biti d

ikacija treba da pošalje porena klijent-se

nosti OS sa mvanje novog m je bezbjedntavlja podršktavlja podrškgućava jedno

ovani režtemskom - pneprivilegovanim registrim

dva režima m. Ovaj režime nalazi informki režim rada;

Način reali

kom programuti takozvane sziv je specijakid.

om se može plegovani reži

bno komunic

ezgrom samoacije su van jkro jezgra se o mikro jezgra

u poruka, predrajveri uređ

da otvori daoruku drugim erver arhitekt

mikro jezgromservisa ne zah

niji jer se višeku distribuiranku objektno-ostavnije proje

žim radaprivilegovanoanom) režimu

ma, za I/O...) j

rada računarm rada mora macija o režim; P=1, privile

izacije prelas

u treba uslugsistemske pozalna instrukcij

preći iz korisim rada i onda

iraju slanjem

o najvažnije fezgra i izvršaimplementiraa.

enosi poruke iđaja, server

atoteku tada serverima i m

tura unutar je

m su sljedeće:htijeva modif

e operacija izvnim sistemimrijentisanim Oektovanje jez

a i sistemom režimu rau rada. Tu se jer bi inače O

ra je obezbeđbiti hardversmu rada (trengovani režim

ska iz korisnič

ga programa kzive. ja kojom se

sničkog u pria operativni s

Operativni sistem

18

m poruka (mes

funkcije OS-avaju se u koraju kao serve

između kompdatoteka, se

ona šalje pormože da poziednog računar

: fikovanje jezvršava u kori

ma, OS, gra i pouzdan

mski pozada (sve nare

neke naredbOS mogao ost

đivanje zastitski podržan, mnutnom, u kom

m rada.

čkog u privile

koji radi u pr

pokreće neka

ivilegovani rsistem izvršav

mi

ssage passing

a se nalaze u risničkom režr procesi. Ov

ponenata i dajerver procesa

ruku serveru va primitivnera.

gra OS, isničkom reži

niji OS.

zivi edbe izvršive ne izvršavatati bez "kont

e racunarskomora spostojme se nalazi

egovani mod

rovilegovano

a rutina iz pr

režim rada. Kva operacije k

g).

jezgru. žimu rada. ve komponent

je komponena, programi

datoteka pree funkcije unu

mu rada,

e), a korisničaju (npr. za prrole".

g sistema odati indikatorsračunar).

rada kod mo

m režimu rad

rivilegovanog

Kad se desi pkoje je zahtje

prikupio i ob

te komunicira

ntama pristup za upravljan

eko mikro jeutar mikro jez

čki procesi sromjenu režim

d namjernih iski registar, k

onolitnih OS

da onda kori

g režima rada

prekid, proceevao korisničk


aju međusobn

hardveru. nje virtuelno

ezgra. Svaki ozgra.

se izvršavajuma rada, za r

ili nenamjernkoji će sadrža

snički progra

a, to je u stva

esor automatski program.

jišin

no

om

od

u u ad

nih ati

am

ari

ski

Se

S RkHUfour

VZhN POa)hsepbsoprup(h

eznadar: OS i RM

Sloj apstRazvojem hard

omponente oHAL). Uloga HAL-a ormata podatređaja.

Virtuelni uređZahvaljujući o

ardvera i razmNa ovaj način

Podjela resurOsnovni tipov

) hardverskoardverskih ure ne preporučarticionisanja) logičko paroftverskoj imredstavljaju pravljanje pahipervizor).

rakcije hdvera i softve

operativnog s

jeste da obetaka (mada j

đaj predstavlovoj komponmjenu podatase adaptacija

rsa sistema nvi particionisao (fizičko) paređaja. Aplikačuje paralelna. rticionisanjemplementacijsamostalna oarticijama vr

hardverera, a u veliksistema, koja

zbjedi interfee potreba za

lja standardiznenti operativaka, bez obzira operativnog

na virtuelna oanja su: articionisanjacije koje su

no korištenje

e – predstavlji particija. okruženja u rši putem p

a HAL –oj mjeri i anaje dobila na

ejs između kea tim zanema

zaciju načina vnom sistemura na hardver

g sistema za d

okruženja je

e – predstavljprojektovanefizičkih resu

a razdvajanjeNa sličan nokviru kojih

posebnog sof

Operativni sistem

19

–virtuelnalizom na kojaziv sloj ap

ernela i samoarljiva), a naj

na koji se priu se omogućar koji se ispoddrugu arhitekt

e poznat pod

lja fizičko raze tako da radeursasa drugim

e radnih okrunačin kao kh je mogućeftverskog me

mi

ni uređajji način se onstrakcije ha

og hardvera. ajbitniji zadat

istupa hardveava da koristd njega nalazituru računara

nazivom pa

zdvajanje resue samostalno

m aplikacijam

uženja unutar kod hardverse izvršavanjeeđusloja koji

ji i partini koriste, došrdvera (Har

HAL se bavitak jeste obe

rskim uređajiti iste mehanii. svodi na pisa

rticionisanje

ursa sistema ku okviru oper

ma) imaju najv

računarskog skog particio odvojenih oi se naziva

prikupio i ob

icionisanšlo je do izdvrdware Abstr

i eventualnimezbjeđivanje

ima. nizme za posm

anje novog H

e.

korištenjem oerativnog sisteviše koristi o

g sistema, pri onisanja, kreoperativnih smonitor vir


nje vajanja posebnaction Layer

m konverzijamtzv. virtuelno

matranje stan

HAL-a.

odvojenih ema (ili za kood hardversko

čemu se radieirane particisistema, ali rtuelne mašin

jišin

ne r –

ma og

nja

oje og

i o ije se ne

Se

O DomNvranP WkG

Opm W PvrprUDdGdud

eznadar: OS i RM

OsnovneDanas je Wind

d preko 90%mrežni serveriNastao je kao

erziji i ne pračunarima zaajpoznatiji suostoje takođe

Windows jezgorisničkih ap

Govrimo o hib

Ovakav konceoboljšanja v

mikroprocesor

Windows

rogrami pisarha prema dredvidljiva.

Unix i WindowDok se UNIX

ogađajima. Glavni program

ugmadi na mogađajem. Ti

karaktedows najpop

%. Takođe je i ili serveri bao grafička naredstavlja viš

asnovanim nau firme AMDe i varijacije z

gra (Windowplikacija, no sbridu jer se m

ept sa neznatnvezana za rima.

model pr

ani za tradiciodnu. Putanja

ws se fundamX program sas

m čeka da semišu, ubačeni handleri pro

eristike Wpularniji opera

značajno rasaza podataka.dogradnja Mše samo graf

a procesorimaD. Postoje ili sza procesore

ws kernel) jematra se u os

mikrokernel na

B

nim izmjenammrežne ap

rogramira

onalne operaizvršavanja

mentalno razlistoji od koda

e desi neki doa fleš memo

ocesiraju doga

Windowativni sistemsprostranjen .

MS DOS operfičko okružena firme Intel isu postojale vsa 32 i sa 64

e hibridnog dsnovi monolitalazi unutar k

Blok šema koj

ma zadržan jplikacije i

anja

ativne sistemeprograma m

ikuju što se tia koji nešto i

ogađaj, kao štorija ili sličnoađaj, ažuriraju

Operativni sistem

20

ws OS , uživajući oi u segmentu

rativnog sistenje već uistini njima sličnivarijante kojebita.

dizajna budućtnom jezgromkernela.

oja odgovara

je i u aktuelnvišenitno u

e koriste promože zavisi

iče modela prizvršava ili p

to je pritisnuo, i onda zovu ekran, ažur

mi

gromnu nadmu malih i sre

ema. Današnjnu potpuni oim. Oznaka ze rade na proc

ći da je dio jm.

Windowsu XP

nim verzijamaupravljanje p

ceduralni moo ulaznim p

rogramiranja.pravi pozive s

uta taster na tave procedururiraju unutrašn

moć na svetskednjih servera

je verzije se operativni sisa takve procecesorima DE

jezgrinih mo

XP

a Windowsa.procesima o

odel u kojemparametrima,

sistema, Win

astaturi, pomu koja dalje pnje stanje pro

prikupio i ob

kom tržištu sa u primjena

baziraju na stem. Windowesore je h86 k

EC Alpha, MI

odula implem

. Izmjene su omogućeno

m se programi, ali uglavno

ndows progra

mak miša, pritpreuzima ko

ograma.


stonih računaama kao što

prvobitnoj Nws OS radi nkompatibilni,IPS i PowerP

mentiran u vid

se odnosile nvišejezgreni

i izvršavaju oom je priličn

am je upravlj

tisnuto neko ontrolu nad ti

jišin

ara su

NT na , a C.

du

na im

od no

an

od im

Se

Wp Ualwpr W(mpr PkobM Zza S WoZMkWBsinŠobWb WUdzaW

eznadar: OS i RM

Windows progoruke koje ša

Ulazna tačka li većina pos

window procerozoru.

WinMain kreimessage loorikladnim wi

etlja porukaojom aplikabično pojavl

MENIJA ili kl

Završetkom peavršava sa rad

Sistemski

Windows korisvrnuti i na p

Zasad treba reMicrosoft je d

oriste da bi dWindows-a poBroj Win32 Aistema, ali daemoguće vidtaviše, ono šbrnuto.

Win32 API imarovima i slič

Windows U Dodatku s

etaljima koriasad pogleda

Windowsa 9 n

grami koristalje operativn

Windows prsla se obavljaedure. One ob

ira taj prozorop) gdje sindow proced

a završava dcija završavljuje jer je kliknuo X u go

etlje poruka, dom.

pozivi i A

isti pozive siprocese kod Wći da su kod W

definisao skupdobili odgovaočev od WindAPI poziva jaleko veći brodjeti koji pozšto je poziv

ma velik bročno, što se mo

ide dalje se možete uišćenja, realizajte kako je nema...

te model dogni sistem. Dog

rograma je fua u funkcijambrađuju poru

r i onda ulazse poruke pdurama.

dolaskom Wa sa radomkorisnik odaornje desnom

WinMain za

API kod W

stema. O uprWindowsa. Windowsa prp nazvan Winarajuće uslugdows-a 95. e vrlo velik

oj poziva se pzivi su pozivisistema u je

oj poziva zaože (a najčeš

upoznati sa zacije i konst

najavljena

gađaja prikazgađaj može bi

unkcija WinMma koje naziuku koja je po

zi u petlju poprihvaćaju i

WM_QUIT po. Ova se po

abrao Exit izm uglu.

vršava i aplik

Windowsa

ravljanju proc

rocedure iz bn32 API procge operativno

i mjeri se hpotpuno izvrši sistema (tj. dnoj verziji

upravljanje će i jeste) pod

nekim (samtrukcije Wind

verzija 8 o

.

Operativni sistem

21

zan na slici uiti pritisak tas

Main, ivamo oslana

oruka šalju

oruke oruka

z File

kacija

a

cesima, uopš

biblioteke i pcedura (Aplikog sistema. O

hiljadama. Mnava u korisniono što odraWindows-a,

prozorima, dvesti pod tip

mo sa nekimdows OS-a, a

ovog OS-a; a

mi

u kojem aplikstera, pomak

šte biće kasni

pravi pozivi skacioni prograOvaj interfejs

nogi od tih pičkom prostorađuje kernelmože se odr

geometrijskimpično korisnič

m) a a

kacija odgovamiša, ili neka

ije nešto više

sistema bitnoamski interfejje (djelimičn

poziva koristru. Kao poslj), a koji nisuraditi u koris

m figurama, čko okruženje

prikupio i ob

ara na događa druga stvar

e rečeno, a u

o različiti. js) koje progrno) podržan

te da bi se aedica toga je

u. sničkom pros

tekstom, foe.


đaje obrađujur.

dodatku ćem

rameri treba od svih verzi

ažurirali pozičinjenica da

storu drugog

ntovima, skr

jišin

ući

mo

da ija

ivi je

, i

rol

Se

U P PnZ

O

Spr OsiPevPpprPprpr OJeKre

eznadar: OS i RM

Upravlja

Program i

rocesi predsteki algoritam

Znači: program

Od ideje do pr

vaki proces revođenjem (

Operativni sisistemima sa r

Program je faventualno po

Proces (ili tasosebna struktrocesa.

Posao (job) jerograme. Njerograme.

Ovo su samo nednostavno re

Kada se progegistara i mem

anje proc

i proces

tavljaju jedanm. Proces je pm je fajl na di

rocesa

gleda svoju (određivanjem

stemi izvršavrazdijeljenim fajl koji sadrždataka. Kao tsk) je dinam

ktura podatak

objekat pakeegova obrad

neke od moguečeno, progr

gram učita u morije.

cesima

n od najvažnprogram u staisku. Kada se

memoriju km) logičkih a

vaju različitevremenom –

ži nizove nartakav on je op

mičke prirode.a koje se naz

etne obrade i a se odvija

ućih definicijram je pasiva memoriju, p

nijih koncepatatusu izvršavae taj fajl učita

kao granični dresa u odgov

e programe: – korisnički predbi mašinskpisan samo sv. To je objekziva kontroln

obuhvata nizsekvencijalno

a za programan objekat, tpostaje proc

Operativni sistem

22

ata operativnianja, zajednoa u memoriju

skup logičkvarajuće fizič

u sistemimarogrami ili zakog jezika (kvojim sadržajkat multiprogni blok proce

z naredbi kono, tako što

m, proces i posto jest datoteces, tj. aktiva

mi

ih sistema. P sa svim resui počinje da s

kih memorijsčke adrese ko

a sa paketnoadaci (tasks). koji se može jem i ima statgramiranja i esa PCB (Pro

trolno-upravlse izvršava n

sao. eka na disku.an objekat ko

rogram je niursima koji suse izvršava do

kih adresa. oje su rezervis

om obradom izvršavati natičku strukturpredstavlja p

ocess Control

ljačkog jezikaniz naredbi

. oji ima svoje

prikupio i ob

iz instrukcijau potrebni zaobijemo proc

Operativni ssane za proce

to su poslo

a posmatranoru. program koml Block) ili P

a, programa ikoji pokreće

e resurse popu


a koji ostvarua rad programces.

sistem upravles.

ovi (jobs), a

m procesoru)

me je pridodaPD - deskript

i podataka za e odgovaraju

ut procesorsk

jišin

uje ma.

lja

u

) i

ata tor

te uće

kih

Se

P NNNGpd

KpPbjeNNnP K SobobobloOrapr KkU

eznadar: OS i RM

Procesi i n

NajjednostavnNit (thread)seNit i proces prGrubo govore

odprogramimijele zajednič

Kako jedan prodršku i na kodrška za koiblioteka obeezgra(kernel)

Najznačajnije Niti jezgra (k

iti, raspoređirimjeri : Win

Kontrolni b

vaki proces iblast koda (pblast podatablast steka (okalne promje

Osim memorijaznih ulazno rocesom. Ove

Kontrolni blokoje operativn

U informacije - ime ili jed - kontekst (o - prioritet pr - informacij - lista otvore - status zauz - trenutno st

niti

nija definicijae može shvatiredstavljaju meći nit možemma ima veću čke resurse, št

Ilust

roces može dkorisničkom norisničke nitezbeđuje pod. vrste niti su :

kernel) direktvanja niti i up

ndows 95/98/N

blok proces

ma tri fundamprogramska s

aka (sekcija p(stek sectionenljive. je proces korizlaznih uređe podatke gen

k procesa je ni sistem koris

iz kontrolnoginstveni idenokruženje) prrocesa; je o memorijienih datotekazetih ulazno-itanje procesa

a procesa (tasiti kao proces

moguće metodmo shvatiti kmodularnostto često dovo

tracija za pokkorišć

a se izvršavanivou za koristi realizuje sdršku za stv

: POSIX Pthrtno podržavapravljanja nitNT/2000, So

a –PCB-

mentalna memsekcija –read podataka datan) u kojoj se

risti i procesđaja. dio procneriše i korist

dio radne msti za upravljg bloka spada

ntifikator procrocesa;

i procesa; a; izlaznih resur

a.

k) je da je to s unutar procede realizacijekao podprogr, brži je i ma

odi do kolizije

kazuje razne mćenjem niti i p

a i u korisničksničke niti (usse preko biblvaranje niti,

reads, Mach Ca operativni stima u prostorlaris, Tru64 U

morijska dijelonly)u kojoj

a section) u kočuvaju privr

orske registrcesa su i podati operativni s

memorije, to janje tim procaju: cesa (PIO);

rsa;

Operativni sistem

23

program kojesa.

e paralelnog izram, a task kanji, ali i nese, pada progr

modele multipprocesa (thre

kom režimu iser threads), lioteke za radraspored izv

C-threads i Sosistem. Konkru jezgra. UNIX , BeOS

la (sekcije): se čuvaju ins

ojoj se čuvajuremeni podac

re poput brojaci koji ga opsistem.

est memorijscesom.

mi

i se izvršava.

zvršavanja prkao programstabilniji –težrama i sistema

iprocesiranjaeads and proc

i u režimu jezi na nivou jezd sa korisničvršavanja nit

olaris UI-threkretno, jezgro

S, Linux.

strukcije progu globalne proci poput para

ača naredbi, pisuju, to jest

ska struktura

rograma. . Program ko

ži za kontrolua.

kod različitihcesses)

zgra (kernel),zgra za niti ječkim nitima ti i upravljan

eads. o (kernel) izv

grama, omjenljive i ametara potpr

ulazno izlaznpodaci koji s

sa osnovnim

prikupio i ob

oji ima mogu, jer pojedin

ih OS

, potrebno je ezgra (kernel (user threadnje nitima, a

vršava oper

programa, adr

ne resurse posu neophodni

m informacija


ućnost rada ni podprogram

obezbediti isthreads).

d library). Ovali bez utica

racije stvaran

rese povratka

oput datotekai za upravljan

ama o proces

jišin

sa mi

stu

va aja

nja

a i

a i nje

su,

Se

“ PprP123 P- n- ndp Asiizi NTalsiKad PU

eznadar: OS i RM

“Laki” i “te

ostoje dva grocesa razlikuostoje operat. samo teš. samo lak. podržava

odjela proces svaki te dijeli ni sa laki pre može dijelolazi proces odaci procesa

Ako neka aplistemskog pozvršni kôd, pomaksimalnu

Nasuprot tomeTask ili procesli svi thread-oistemskog vre

Kontekst “lakdresnom pros

rogramski jezU M2 laki pro

eški” proce

glavna tipa pruju se uglavntivni sistemi, ške procese (Uke procese (Oaju i teške i la

sa na teške i leški proces (tkim, pristup

rocesi (niti, thliti jer ne moB i on isto sa B… Znači l

ikacija treba oziva). Svaki podatke, moduveličinu radn

e, u operativs sastoji se oovi istog procemena nego p

kog” procesa storu matično

zici, koji omoocesi su zapak

Kontr

esi

rocesa u svijnom po načinukoji podržav

UNIX) Oberon) ake procese (W

lake procese vtask) ima sopp tim djelovihreads) mogožemo unaprestavi nešto nalaki procesi im

da izvrši viproces obezb

ule za rukovannog prostora.

nim sistemimd jednog ili vcesa dijele kôprelazak sa jeuključuje sku

og procesa.

ogućavaju krekovani u teške

rolni blok pro

etu multitasku kako upravaju:

Windows)

vrši se na osnpstveni memima ima samu dijeliti meed znati koji a stek, A je zmaju sopstve

še funkcija sbeđuje resursenje objektima

ma Windows više thread-ovôd i podatke uednog “teškogup procesors

eiranje lakih pe procese, ko

Operativni sistem

24

ocesa PCB: s

kinga - threavljaju memori

novu toga, kamorijski prostmo dati proceemorijski pro proces koriszavršio svoj

eni stek a mog

simultano, dije potrebne zaa - hendlere,

osnovna jedva (jedan je mu memoriji, pg” procesa naskih registara

procesa: Javaompajler dijel

mi

struktura i ele

ads ili “laki” ijom.

ako koriste metor za kod, ges. ostor za kod,sti stek: procrad i sad su gu dijeliti kod

jeli se u višea izvršavanje penvironment

dinica izvršavmain). Svaki pa prelazak sa drugi. a, kernel stek

a, Modula-2, i vrijem e izm

ementi

procesi i “te

emoriju (kojeglobalne prom

, globalne pres A stavi nemu potrebni

d, globalne pr

e procesa (npprograma - impromjenljive

vanja je threaod njih ima ra jednog na d

, thread envi

Concurrent Pmeđu više pro

prikupio i ob

eški” procesi

e dijelove memjenljive, st

romjenljive iešto na stek podaci sa st

romjenljive i

pr. korišćenjema virtualni ae, bazni priori

ad - nit ili torazličit stek idrugi thread o

ironment blo

Pascal, Ada, iocesa.


. Ova dva tip

morije): ek i heap koj

i heap. Stek i nastavlja rateka, a tamo heap.

em UNIX foadresni prostoitet, minimaln

ok izvršavanji status mašinoduzima man

k i user stek

itd.

jišin

pa

ju

se ad, su

ork or, nu

ja. ne, nje

k u

Se

OP

• pr• d• prse

Um

PmbprIzpr

eznadar: OS i RM

Osnovna sroces se mož

Novi (new) ripravan. Spreman -pobije pravo kAktivan – (rebacuje u ste zapamti tren

STA

U složenijim memorije na e

START

roces koji je može da nasta

lokira, u merelazi iz stanjz stanja suspereći samo exp

stanja prože nalaziti u je

– stanje u k

pripravan (reakorištenja pro(run) označavanje pripravanutno stanje p

REAART

OSNOVSTANJ

Osnovna

OS se pojaeksternu. U O

READY

OSNOVNASTANJA

SW-READY

Slika 2 - St

u stanju susavi sa radom eđuvremenu sja suspendovendovan i bloplicitno, tj. za

ocesa ednom od sta

kojem se proc

ady) – označocesora, proceva proces kojan, a ukoliko popunjavanje

RUN

ADY

VNAJA

a stanja proce

avljuju još dvOM ostaje sam

RUN

WAIT

SW-WA

tanja procesa

spendovan i b(npr. proces se suspendiraan i blokiran okiran u stanahtjevom kor

anja:

ces nalazi na

ava proces kes prelazi u stji se trenutnoproces mora

em PCB-a).

WAIT

esa

va stanja. Sumo PCB proc

STOP

IT

a

blokiran prelapošalje zahtea, pa postajeu stanje susp

nje blokiran i risnika.

Operativni sistem

25

akon što je st

koji se nalazi tanje aktivan.o izvršava. U

obaviti neku

STOP

U(odoUprIzkvIznedapr

uspendovanjecesa.

P

Na

Proresui da

azi u stanje sev skeneru dae suspendovapendovan i sp

iz stanja sus

mi

tvoren, kreira

u redu za iz.

Ukoliko OS pu I/O operacij

stanju RUNonaj koji se odijelio CPU) stanjima RErocesa. z stanja RUNvanta vremenz stanja RUNeki resurs koja dobije) ili roces završi p

e procesa po

taj način dob

• proces jdo suspend• proces jdo suspend

oces koji je surse, oslobađalje proces.

suspendovan a skenira slikuan i blokiranpreman.) spendovan i s

a se PCB i p

zvršavanje. N

rekine aktivaju, tada ide u

N se nalazi utrenutno izv

). EADY i WA

N u READYna (tj. po prekN u WAIT pi je u tom treako mora da

posao.

odrazumeva

bijamo još dva

e suspendovovanja u stane suspendovovanja u stan

suspendovan,đaju se resurs

i spreman, au, čeka da sk, kada skene

spreman u sta

prikupio i ob

proces ide u

Nakon nekog

an proces tadu stanje čeka.

uvijek samovršava - kom

AIT se može

Y proces prekidu od časovproces prelaz

enutku zauzeta sačeka da m

prebacivanje

a stanja:

van i spremanju spreman) van i blokiranju blokiran).

, prestaje dasi koje je zaou

ako postaje spkener završi ser završi sken

anje spreman


sljedeće stan

vremena, ka

da se taj proc(U oba sluča

jedan proceme je dispeče

e nalaziti viš

lazi po isteknika). zi ako zatražt (koji ne možmu neki drug

e iz operativn

an (ako je doš

n (ako je doš

se takmiči uzeo, ali osta

preman, tj. aksa radom, pa niranje, proc

n procesi mog

jišin

nje

da

ces aja

es er

še

ku

ži že gi

ne

šlo

šlo

za aje

ko se

ces

gu


26

Operacije nad procesima Operativni sistem može da izvrši sledeće operacije nad procesima:

o kreiranje procesa o uništavanje procesa o izrada veza proces – proces roditelj o promjena stanja procesa o promjena prioriteta procesa.

Kreiranje procesa Za svaki program odnosno posao OS kreira bar jedan proces. U okviru tog procesa može se realizovati niz radnji, npr. editovanje, prevođenje, povezivanje i izvršenje (za vrijem e kartica se radilo slično tome). Povoljnije rješenje je da se navedene faze kreiraju kao posebni procesi, odnosno editovanje, prevođenje, eventualno povezivanje i obavezno izvršenje. Svi prethodno pomenuti procesi su kreirani od strane OS. Korisnik ne mora uopšte da zna da je za njegov program formiran bilo koji proces. Međutim, za složenije programe se pokazuje da je izuzetno korisno da se razbiju na dijelove i da se za te dijelove formiraju procesi. Programski jezici imaju sredstva za kreiranje procesa koja stoje na raspolaganju programeru (npr. funkcije CreateProcess, CreateThread u C++) Proces u toku svog izvršavanja može, odgovaraqjućim sistemskim pozivom (npr. fork u UNIX-u), da kreira nove procese. Proces koji proizvodi nove procese naziva se roditeljski proces (parent process), dok se tako dobijeni proces naziva dijete proces (child process) i može i sam da kreira svoje naslednike. Tako nastaje stablo procesa. Odnosi proces roditelj – proces dijete mogu se opisati na osnovu načina dijeljenja resursa i načina izvršavanja. Postoje sledeći načini dijeljenja resursa: • Roditelji i djeca procesi dijele sve resurse • Djeca procesi dijele podskup roditeljskih resursa • Roditelji i djeca ne dijele resurse. Kao što smo ranije rekli, svaki proces za svoj rad koristi različite resurse – procesorske registre, memorijski prostor za kod, podatke i stek, datoteke i ulazno/izlazne uređaje. Specijalno je osejtljiv memorijski adresni prostor koji se između procesa roditelja i djece može raspodjeljivati na sljedeće načine: • Dijete duplikat roditelja • Dijete ima program učitan u sebe Prema načinu izvršavanja, odnos između procesa roditelja i djece mogu biti sledeći: • Roditelji i djeca nezavisno i konkurentno rade • Roditelji se blokiraju i čekaju da djeca završe sa radom. Završetak procesa Proces završava svoju aktivnost kada izvrši poslednju instrukciju svog koda i traži od OS da ga završi tako što mu upućuje sistemski poziv exit. Pri tome, proces dete može da vrati izlazne podatke roditeljskom procesu preko sistmskog poziva wait Operativni sistem zatim dealocira resurse pridružene procesu i tako proces na tzv. normalan način završava sa radom. Proces se može završiti i nasilno. Procesi roditelji mogu da prekinu izvršavanje procesa djece koju su kreirali korišćenjem sistemskog poziva abort iz jednog od sledećih razloga: • Djeca prevazilaze dodijeljene resurse • Task pridružen dijetetu više nije potreban • Roditelji završavaju rad Operativni sistemi ne dozvoljava dijetetu da nastavi sa radom, ako je roditelj završio i nasilno uništavaju sve procese potomke što se naziva kaskadno završavanje (cascade termination).


27

Odnosi među procesima Procesi mogu biti međusobno nezavisni ili zavisni. Ako se procesi izvršavaju uporedo i nezavisno onda nema interakcije niti razmjene informacija između njih, nasuprot kooperativnim procesima koji moraju da razmenjuju informacije ili da se međusobno sinhronizuju - dijele stanje (podatke). U multiprocesnom OS izolovanih procesa praktično nema – svi oni dijele resurse sistema (memoriju, fajlove, I/O uređaje) Kod nezavisnih procesa rezultat izvršavanja procesa ne zavisi od redosljeda izvršavanja i preplitanja sa drugim nezavisnim procesima – ne zavisi od raspoređivanja. Kod procesa koji dijele podatke rezultat izvršavanja zavisi od redosleda izvršavanja i preplitanja – dakle, zavisi od raspoređivanja. Odnose među procesima koje ćemo analizirati možemo svrstati u tri osnovne grupe:

• međusobno isključenje procesa (mutual exclusion) • sinhronizacija procesa (synchronization) • uzajamno blokiranje - zastoj (deadlock)

Međusobno isključenje procesa Međusobno isključenje procesa je takav odnos među procesima koji ne dopušta istovremeno izvođenje dva procesa u pojedinim njihovim djelovima (kritičnim sekcijama), dok se u ostalim djelovima procesi mogu bez problema uporedo izvršavati. U ovakav odnos dolaze nezavisni procesi koji treba da koriste neki nedjeljiv resurs, npr. datoteku ili područje u memoriji u koje oba mogu da upisuju podatke. Na primjer, pretpostavimo da procesi p1 i p2 rade u nekom sistemu za rezervaciju avionskih karata. Pri tome bi rezervaciji karate odgovarao upis u neko memorijsko područje R. Onaj proces koji prvi dobije resurs R mora izvršiti rezervaciju, odnosno upisati rezervaciju u području R, ili ako je neki proces već ranije izvršio rezervaciju i upisao svoje podatke u područje R, proces mora odustati od rezervacije. Zbog toga, svaki proces kada pristupi u područje R mora pre rezvisanja provjeriti da li je područje slobodno i ako jeste, upisati svoje podatke. Problem može nastati ako proveru da li je područje R slobodno proces izvrši nakon što je istu proveru izvršio, a pre no što je izvršio rezervaciju neki drugi proces. Da bi se ovo sprečilo, od trenutka kada neki proces P krene u proveru, mora se zabraniti pristup području R drugim procesima sve dok proces P ne završi sa rezervacijom. Ovaj dio koda u kome neki proces koristi nedjeljivi resurs naziva se kritična sekcija. OS mora da posjeduje mehanizam koji će vremenski uskladiti izvođenje procesa i pri svakom korišćenju nedjeljivog resursa provoditi međusobno isključivanje procesa. Ukoliko procesi istovremeno ulaze u svje kritične sekcije treba takođe provesti međusobno isključenje, dakle propustiti samo jedan proces. Sinhronizacija procesa Uopšteno gledano, procesi unutar računarskog sistema teku asinhrono. Međutim, u pojedinim slučajevima mogu postojati djelovi procesa, pa i čitavi procesi čiji rad neophodno uskladiti. To usklađivanje tokova dvaju ili više procesa međusobno nazivamo sinhronizacijom procesa. Sinhronizacija procesa sastoji se u tome da se djelovi procesa koji treba da budu sinhronizovani odvijaju prema određenim pravilima, odnosno prema određenom redosledu. Taj redosled može biti od slučaja do slučaja različit, pa imamo različite vidove sinhronizacije procesa. Sinhronizacija nije jed noznačan odnos kao međusobno isključenje. Uzajmno blokiranje procesa – zastoj Treća vrsta odnosa je tzv. deadlock - zastoj. Ovakav odnos je nepoželjan u sistemu i treba ga, ako je moguće sprečiti ili, ako se dogodi, intervencijom operativnog sistema razrešiti. Do međusobnog blokiranja dolazi zbog konkurisanja za resure računarskog sistema ili zbog čekanja na događaj koji ne može nastupiti. Raspodjela poslova Mehanizam raspodjele poslova OS omogućava predaju upravljanja između taskova. Multitasking se izvršava između dva ili više procesa.


28

Konkurentni procesi Nit (thread) je entitet koji se izvršava koristeći program i druge resurse od pridruženog procesa. Svaka nit je pridružena nekom procesu. Jednom procesu se može pridružiti više niti. Rad sa više niti (multithreading) se odnosi na mogućnost operativnog sistema da podrži izvršavanje više niti u okviru jednog procesa. Tradicionalan pristup je izvršavanje jedne niti po procesu. Primjeri operativnih sistema sa takvim pristupom su MS-DOS i više verzija UNIX-a. Većina savremenih operativnih sistema podržava niti. Na primjer, sve novije verzije operativnog sistema Windows i Solaris podržavaju rad sa nitima. Takođe, savremeni programski jezici kao što su Ada i Java podržavaju niti. Paralelno (uporedno, istovremeno, konkurentno) izvršavanje više procesa je moguće samo ako se računarski sistem sastoji od više centralnih procesora. Za takav računarski sistem se kaže da je višeprocesorski. Na sistemu sa jednim procesorom moguće je samo kvaziparalelno izvršavanje procesa. U bilo kom trenutku izvršava se samo jedan proces. Primjer kvaziparalelnih procesa R1, R2 i R3 je prikazan na slici dole.

Primjer paralelnih procesa R1, R2 i R3 je dat na slici dole desno. Pretpostavljeno je da sistem ima 3 procesora i da se na svakom od njih izvršava samo po jedan proces.

Slika 1. Slika 2. Jedna nit može da zahtjeva servis neke druge niti. Tada ta nit mora da sačeka da se pozvani servis završi. Potreban je mehanizam sinhronizacije jedne niti sa drugom niti ili sa hardverom. To se može uraditi pomoću signala koji ima značenje da je pozvani dio posla završen. Konkurentne niti su niti koje se izvršavaju u isto vrijeme. Konkurentne niti mogu da se takmiče za ekskluzivno korišćenje resursa. Niti mogu da postavljaju istovremene zahtjeve za istim resursom ili istim servisom. Operativni sistem mora da obezbijedi interakciju između konkurentnih niti. Kritična sekcija je segment koda čije instrukcije mogu da utiču na druge niti. Kada jedna nit izvršava kritičnu sekciju ni jedna druga nit ne smije da izvršava tu istu kritičnu sekciju.

Slika 3.

Teškoće koje nastaju u softverskoj realizaciji algoritama za upravljanje kritičnim sekcijama su:

• stalno testiranje promjenljivih ili stanja čekanja, što troši procesorsko vrijeme, • svi detalji implementacije direktno zavise od programera i mogućnost greške je uvijek prisutna, • ne postoji način da se nametne protokol koji zavisi od kooperacije, programer može da izostavi neki dio, • ovi protokoli su suviše komplikovani.

Problem upravljanja konkurentnim procesima Za upravljanje konkurentnim procesima potrebno je da:

• Metod za dijeljenje vremena mora da bude implementiran tako da omogući svakom od kreiranih procesa da dobije pristup sistemu. Ovaj metod uključuje mogućnost prekidanja onih procesa koji ne ustupaju procesor dovoljno. • Proces i sistemski resursi moraju da imaju zaštitu i moraju da budu zaštićeni međusobno. Veličina memorije koju dati proces može da koristi mora da bude ograničena za bilo koji proces, kao i operacije koje može da izvršava na uređajima kao što su diskovi. • Sistem ima ugrađene mehanizme unutar jezgra za prevenciju potpunog zastoja između procesa.

Se

P B P DF

N

ZslTpZnjeBkUfuUskdZSAKPNpZraVnpr

eznadar: OS i RM

Pojam, stBilo koji opera

Pojam fajla

Datoteka, fajl Fajl (file) znač

Naglasimo dat kao lo koo fi

Za datoteku logova.

Tip podataka podatka, kao i

Za razliku od akon isključeedino otkazom

Bitne karakteorišćenja. Na

Upisivanje logunkcija sistem

U opštem slukladišti. Datoatoteke može

Za pojam fajlaadržaj fajla o

Atributi fajlaKontrolni blok

rimjer, indekNajvažniji atr

odataka, itd. Zaštita datoteačunaru i da t

Važno je i spračina: hardvromjene vlaž

trukturaativni sistem

a - datotek

(file) predstači papir, doku

fascikle.

toteke se mogogička sliku

fizička slika use može reć

podrazumijevoperacije kojpodataka ko

enja napajanjm uređaja na ersitike sistema jednom disgičke datotek

ma za upravljučaju veličinaoteka nije uve da bude razba su vezani saobrazuju korisa se čuvaju u k datoteke na

ksni čvor u sisributi datotek

eka je važna tim informaciriječiti da ne

verske greškežnosti, softver

a, upravtreba da omo

ka (file)

avlja osnovnuument unutar

gu posmatratikoja prikazuj

u kojoj se dati i da je to a

va skup vrijeoje mogu da soji se nalaze ja ili ponovnkojima se da

ma datoteka ku se može nke na momoanje datoteka

a logičkog slvijek memorisbacan u više badržaj i atribusnički podacideskriptoru fajčešće je dirstemu datotekke su: ime, v

osobina OS ijama mogu ddođe do gub

e, otkazi naprske greške, v

vljanje i zogući jednosta

u organizacionr Pojam fajl

izlaznim uPod fajlom(disk, cd, Datoteke svojim popovezanihZa operatmemoriji

i na dva načinje datoteku katoteka sastoji apstraktni ti

dnosti koje pe izvrše nad pu operativno

nog uključenjtoteke nalazesu: struktur

nalaziti više rorijski uređajama. loga je različsana kao cjelblokova koji

uti. i. fajla poznatimrektorijumskaka ext2). veličina, datu

koja omogućda pristupe sabljenja podatapajanja, otkavandalizam dr

Operativni sistem

29

zaštita faavno organiz

nu cjelinu, u kl je uveden zbuređajima kojm nazivamousb) koji sad

omogućuju kotrebama. Zah informacijativni sistem,i.

na: kao redove inf

iz reda informip podataka

podatak možepodatkom. oj memoriji, a sistema. Po

e. ra, imenovanrazličitih sisj je jedna od

čita od veličilina na jednonisu susjedni

m pod imenoa struktura, a

um i vrijeme

ćava da različamo vlasnici taka. Datotekeazi glava disrugih korisni

mi

ajlova zovanje i pretr

koju smještambog potrebe pji omogućavaimenovani p

drži određene

korisnicima da korisnika, d, tj logičku cj to je objek

formacijskih macionih blokoji OS def

e da ima, mem

podaci u datodaci koji se

nje, zaštita, tema datotekd osnovnih f

ine fizičkog om mjestu nai, odnosno m

m kontrolni bali se može i

e posljednjeg

čiti korisnici tih podataka e ili dijelovi ska, prašina, ka, prisustvo

raživanje pod

mo podatke. povezivanja paju memorisaprostor na minformacije.

da organizujudatoteka (filejelinu sa značkat koji se

cjelina kova iste velifiniše i impl

morijski pros

toteci su pose čuvaju u da

fizička orgaka. funkcija oper

sloga na urea disku, već kože doći do f

blok datotekeimplementira

g ažuriranja,

skladište svoji autorizovandatoteka mogvelike tempjakih magnet

prikupio i ob

dataka na raču

programa sa uanje podataka

memorijskom

u podatke u e) predstavljačenjem. čuva u sek

ičine lementira ka

stor potreban

stojani, tj. osatotekama se

anizacija dat

rativnih siste

eđaju na komkod realnih sfragmentacije

e (file controati i kao zase

vlasnik, do

je informacijni korisnici. gu da budu uperaturne proetnih polja, itd


unaru.

ulazno-a. medijumu

skladu sa a kolekciju

kundarnoj

ao niz logičk

n za smiještan

taju sačuvanimogu izgub

oteka i nači

ema, tj. glavn

me se datoteksistema sadrže podataka.

ol block, FCBebna tabela (n

zvole, lokaci

e na djeljeno

uništeni na viomjene, velikd.

jišin

kih

nje

i i biti

ini

na

ka žaj

B). na

ija

om

iše ke

Se

F FFTm Ujefip8UprstetIzn DpUpr

Tipnast(extDOU sekstsist

Izilek

eznadar: OS i RM

Format ili

ormat ili tip dormati su neo

Takve ograničmoraju intepreU početnom ednostanan - irme strogo čozadini. Prvi 0-tih godina n

U posljednje rograma i prtandarda. U ntablirali. U prz razloga uštaprimjer Ope

Datoteke se nodacima, koj

U većini operreliminarno d

datoteke stavka imentension), što

OS/Windows.sledećoj tabeltenzija koje emima.

z komandnogli izvršna datokstenzije i otv

i tipovi da

datoteke odreophodni zbogčene, linearneetirati putem kstadiju računskupocjenostčuvale format koraci u pranpr. WAV fovrijeme sve roizvodjača nekim oblastreostalima je tede memorien Document

najjednostavne mogu biti t

rativnih sistemda odredi vrst

se može rena datotekje slučaj u o

. li navedene s

se koriste

g intepretera Uoteka). Međuvara datoteku

atoteka

eđuje na koji g činjenice dae strukture nekonvencija. Snara, komplet memorije nate kao poslov

avcu slobodneormat za audi

se više kor- XML. Pretima (npr. prrazvoj i prim

ije, XML daXML za svo

nije mogu poekstualne i bima, posle izrtu datoteke i d

alizovati koke tj eksoperativnim s

su neke od zu ovim op

UNIX ne preputim, Linux u u pridruženom

način se vrši a su datoteke e mogu jasno Sve konvencijksni i kompra čvrstom disvne tajne. Rae razmjene poo datoteke. risti metoda duslov za k

rikaz vektorskmjena ovih i slatoteke su čeoje datoteke.

dijeliti na izvinarne. rade, datotekda je poveže

orišćenjem stenzijom sistemima

značajnijih perativnim

poznaje ekstegrafičkom ok

m aplikacijom

Operativni sistem

30

memorisanjesa stajališta oopisati različ

ije za jednu vrimirani, takosku. Dodatni azmjena podaodataka izme

koja omogukorištenje ovekih grafika iličnih standaresto komprim

zvršne datotek

ka osim imens nekom apli

Kod Unixnekim ka

Ova metosistemimadatoteke o

enziju (datotekruženju prel

m.

mi

e računarskih operativnog sčite vrste pod

vrstu datotekaozvani binarnrazlog predst

ataka sličnih eđu različitih

ućava memore tehnologijeili matematičrda u toku.

mirane (npr.

ke (tj preved

na dobija i tipikacijom.

xolikih OS tarakterističn

oda zadavanja – magični bodređuju njen

eka sa ekstenzliminarno odr

podataka. sistema jednodataka što zna

označavaju sni formati sutavljala je i čprograma iz programa sač

risanje podate je upotrebakih formula)

ZIP). Slobod

dene i poveza

p. Pomoću ti

tip datoteke sim zapisom.

ja tipa primbrojevi koji s

n tip.

zijom txt bez ređuje vrstu d

prikupio i ob

o-dimenzionaači da se komse formatom.u bili standarčinjenica da sz različitih firčinjavali su R

taka koje je a internacion) slični stand

dni OpenOff

ane program

ipa, operativn

se alternativn

menjuje se nase nalaze na s

problema modatoteke na os


lni redovi bajmpleksni poda

rdni. Razlog u komercijalnrmi je stajalaRIFF formati

nezavisno onalno priznatdardi su se ve

fice.org koris

e) i datoteke

ni sistem mo

no može zad

a UNIX/Linsamom počet

ože biti arhivsnovu

jišin

jta aci

je ne

a u iz

od tih ec

sti

e s

že

dati

nux tku

va


31

Prepoznavanje i otvaranje fajla kod Unixa Na UNIX sistemima postoji nekoliko osnovnih tipova datoteka:

• tekstualne datoteke - ASCII (neformatiran tekst), English text (tekst sa interpunkcijskim karakterima) • izvršni shell programi. Ovaj tip datoteka se može pro čitati korišćenjem programa za pregled sadržaja tekstualnih datoteka (cat, less) ilimodifikovati pomo ću editora teksta (kao što su vi i joe); • izvršne (binarne) datoteke; • datoteke u koje su smješteni podaci (na primjer, Open Office Writer dokument). Ove datoteke mogu se pročitati korišćenjem programa iz koga su kreirane i programakoji je kompatibilan sa tim formatom datoteka (na primjer, Open Office može daotvori dokumente kreirane Microsoft Office paketom).

Kako bi bez otvaranja datoteke u nekom editoru (koji inače služe samo za pregled tekstualnih datoteka) saznali o kakavoj se datoteci radi, možemo se poslužiti naredbom file: $ file /bin/ps Prilikom određivanja tipa datoteke komanda file izvršava slede će testove:

• Test specijalnih datoteka se na osnovu sistemskog poziva stat() određuje da li jedatoteka regularna ili specijalna (odnosno node, simbolički link, imenovani pipe). Ukolikodatoteka prođe ovaj test na ekranu se prikazuje tip datoteke, a dalje izvršenje komande seobustavlja. • Test magičnih brojeva određuje se programski paket kojim je datoteka kreirana. Svaki program prilikom kreiranja datoteka upisuje neke kontrolne informacije (overhead) koje ovaj test posmatra kao identifikator tipa datoteke, odnosno magični broj. Bilo kojadatoteka sa nepromenjenim identifikatorom, koji se nalazi na fiksnom ofsetu od početka datoteke, može biti opisana na ovaj na čin. Magični brojevi se smještaju u datoteke/usr/share/magic.mgc i /usr/share/magic i prilikom izvršavanja ovog testa redom traže nafiksnom ofsetu u datoteci. Ukoliko se određeni magi čni broj poklopi sa magi čnim brojemdatoteke, program file prekida dalje izvršenje i na ekranu ispisuje informaciju o programukojim je datoteka kreirana.Ukoliko datoteka ne prođe ni test magi čnih brojeva, program file će pokušati da odredi dali je datoteka tekstualna i u tom smislu ćenajpre izvršiti test seta karaktera. • Test seta karaktera (character settest). U datoteci postoje tri tipa karaktera:

normalni karakteri (karakteri koji mogu biti prikazani na ekranu), kontrolni karakteri, kao što su space i tab (karakteri koji ne mogu biti prikazani naekranu, ali se

pojavljuju u običnim tekstualnim datotekama), binarni karakteri (karakteri koji se ne mogu prikazati direktno na ekranu, i ne pojavljuju se u običnim

tekstualnim datotekama • Karakter set (character set) je jednostavna deklaracija normalnih, kontrolnih i binarnihkaraktera. Na osnovu karaktera koji se u datoteci pojavljuju komanda file određuje karakter set kome datoteka pripada. Ukoliko datoteka pro đe ovaj test komanda file naekranu prikazuje ime karakter seta datoteke (ASCII, ISO-8859-x, UTF-8, UTF-16,EBCDIC). • Nakon toga se izvršava jezički test (language test) kojim će komanda file pokušati da odredi programski jezik u kome je datoteka napisana - u datoteci se traženizovi karaktera koji su karakteristi čni za određene programske jezike. Na primjer, ukolikose u datoteci pojavi riječ keyword.br, to znači da se ispitivanje vrši nad troff(1) ulaznom datotekom, dok riječ struct nagoveštava da se radi o C programu. U slučaju da program file jezičkim testom ne može da odredi programski jezik, datoteka se smatra tekstualnom

Se

L N1)2)3) S

Ssi

K L Utj

UprdDstje

DgSsvRjeD

eznadar: OS i RM

Logički i f

Najvažnije akt) planir) dodjel) uprav

istem za upra• • •

istem za upristem za upra

Komponente s

Logička st

U najjednostav bajtova.

U jednostavnijromjenljive dokumenti.

Datoteka sa ltrukture, nprednostavan te

Datoteke se godina studija kupu datotekvih datoteka k

Radi razlikovednodjelna imDirektorijum

fizički sist

tivnosti operaranje dodjele la slobodne sljanje slobod

avljanje podaidentifikovkorišćenjeopis kontr

ravljanje podaavljanje podac

sistema za up

truktura i

vnijem slučaj

ije logičke stdužine. Primj

logičkom strr umetanjemekstualni doku

grupišu u skuistog smjera

ka pristaje nakoje su obuhv

vanja direktormena, jer nemmi

tem za up

ativnog sistemsekundarne m

sekundarne mdnim memorij

acima ima sljevanje i locirane direktorijumrole pristupa k

acima upravljcima.

pravljanje pod

i organiza

ju, datoteka n

trukture spadmjer zapisa je

rukturom možm kontrolnih

ument.

upove datotekpripadaju jed

aziv direktorijvaćene pomerijuma, svak

ma potrebe za

pravljanje

ma u dijelu zamemorije,

memorije, skim prostor

edeće funkcijnje izabranih

ma za opisivankorisniku u dj

lja radom sek

dacima

Pointoborg NaZapreZapodrDrNakoU/op DrčitmeKaup

acija dato

nema svoju lo

aju strukturee red u tekstu

že se simulirznakova Lin

ka. Na primjdnom skupu djum (directornutim skupom

ki od njih poklasifikacijom

Operativni sistem

32

e datoteka

a upravljanje

rom na sekund

e: h datoteka, nje lokacije s

djeljenom sist

kundarne mem

ostoje dva odterfejs ka

buhvata datoganizaciju po

a slici su prikadatak OS je eko datoteka a svaki uređaotreban je poriver). rajver uređajaamjenjen je ontrolerom ili/I operacije nperacijom.

rajver diska tajućim glavehaničkim dada drajver dpisuje u regist

oteka (FIL

ogičku struktu

e zapisa, pri čualnoj datote

rati umetanjne Feed (LF

er, prirodno datoteka. ry, folder), akm. osjeduje imem direktoriju

mi

ama

podacima na

darnoj memo

vih datoteka emu, rad sa b

morije i mož

dvojena aspekrajnjem ko

oteke i direodataka.

kazane kompoda preslika na fizički ure

aj koji se poseban progra

a je ili dio Oza direktn

i kanalom. Dna uređaju i p

pristupa sevama diskaijelovima koiska zna kojutre kontrolera

LE SYST

uru i predstav

čemu jedan zeci. Složenije

jem kontrolnF) i Carriag

je da datotek

ko se prihvati

e koje bira kuma (pogotov

a sekundarnoj

oriji.

i njihovih atrblokovima rad

že se dekomp

ekta sistema orisniku i ektorijume,

onente sistempodatke sa keđaj ili više fivezuje sa da

am koji se zo

S ili je raspou komunika

Drajver uređajprocesiuranje

ktorima, sta, nosačima

oji obezbjeđuu komandu tra diska.

TEM)

vljena je kao k

zapis u datote strukture pr

ih znakova uge Return (C

ke sa podaci

i gledište da

korisnik. Za o ne po njiho

prikupio i ob

j memoriji su

ributa, di pristupa da

ponovati na l

za upravljaimplementaa implemen

ma za upravljakojima radi kfizičkih uređajatim računarsove drajver u

oloživ operatiaciju sa dataja je odgovoe završetka z

azama, cilindglava i

uju da disk reba proslijed

kolekcija reči

teci može bitredstavljaju f

u datoteke bCR) u tekst,

ima o studen

skup datotek

direktorijumovom sadržaju


u:

atotekama.

ogički i fizič

anje podacimcija. Interfe

ntacija fizičk

anje podacimakrajnji korisnja. skim sistemouređaja (devic

ivnom sistemtim uređajem

oran pokretanzahtjeva za U

drima, upisnsvim drugiispravno rad

diti disku, on

i,

ti fiksne ili formatirani

bez logičke dobijamo

ntima pojedin

ka sadrži imen

me su dovoljnu).

jišin

čki

ma: ejs ku

a. nik

om ce

mu. m, nje U/I

o-im di. je

nih

na

na


33

Direktorijum ili katalog je struktura podataka koja sadrži listu datoteka i poddirektorijuma. Direktorijum omogućava automatsko vođenje evidencije o datotekama i preslikavanje između imena datoteka i samih datoteka. I sam direktorijum je datoteka. Direktorijum je posebna datoteka koja sadrži jednu ili više datoteka. Osnovna razlika u odnosu na korisničke datoteke je da podaci unutar direktorijuma nisu korisnički podaci, već sistemski podaci o sistemu datoteka. Direktorijum sadrži informacije o atributima, lokaciji i vlasniku datoteke. Direktorijumi uspostavljaju logičku organizaciju sistema datoteka koja je nezavisna od organizacije uređaja. Za pristup datotekama koje se nalaze u direktorijumima koriste se sistemski pozivi koji odgovaraju osnovnim operacijama za rad sa datotekama. Datotekama se može pristupati pomoću apsolutne staze i pomoću relativne staze. Datoteke na različitim putanjama mogu imati isto ime. Diskovi mogu da sadrže na stotine hiljada ili više miliona datoteka. Direktorijum obezbjeđuje sistematičan način za imenovanje i lociranje tih datoteka. Dio sistema za upravljanje datotekama omogućava administraciju organizacije datoteka koje se mogu nalaziti na više uređaja uključujući uređaj koji se samo povrijemeno povezuju na dati sistem. Postoji nekoliko načina za izbor strukture podataka kojom se predstavlja sadržaj direktorijuma. Prva mogućnost je da direktorijum podržava linearni prostor imena, kao što je prikazano na slici 2.

Slika 2. Linearni prostor imena

Slika 3. Hijerarhijski prostor imena sistemi direktorijuma DOS/Windows

Druga mogućnost je hijerarhijski prostor imena, kao što je prikazano na slici 3. Najjednostavniji oblik hijerarhijskog direktorijuma je struktura podataka u obliku stabla. Na svaki direktorijum sem korijenog direktorijuma i na svaku datoteku pokazuje tačno jedan direktorijum. Direktorijumi koji imaju hijerarhijsku strukturu u obliku stabla se često primjenjuju u različitim OS. Ovakav način omogućava da datoteke sa istim imenom mogu da se pojavljuju u različitim direktorijumima.

Slika 4. Aciklični graf

Treći mogući način za strukturu podataka koja se koristi kao sadržaj direktorijuma je aciklični graf, kao što je pokazano na slici 4. Grafovi u opštem slučaju mogu biti ciklični i aciklični. Kod cikličnih grafova postoji zatvorena putanja. Kod acikličnih grafova to nije slučaj.

Označavanje datoteka Svaka datoteka posjeduje ime koje bira korisnik. Poželjno je da ime datoteke ukazuje na njen konkretan sadržaj, ali i na vrstu njenog sadržaja (radi klasifikacije datoteka po njihovom sadržaju). Zato su imena datoteka dvodijelna, tako da prvi dio imena datoteke označava njen sadržaj, a drugi dio označava vrstu njenog sadržaja, odnosno njen tip. Ova dva dijela imena datoteke obično razdvaja tačka. Realizacija sistema datoteka Prilikom realizacije sistema datoteka, definiše se:

• Logička struktura sistema datoteka – logička struktura je način predstavljanja sistema datoteka korisniku; pod ovim se podrazumjeva definicija datoteka, direktorijuma, njihovih atributa i operacija dozvoljenih nad njima tj. sve što predstavlja logičku sliku sistema datoteka. • Fizička struktura sistema datoteka – čine je strukture podataka na disku koje služe za skladištenje podatakač u ove strukture spadaju, npr blokovi (UNIX, Linux) i klasteri (clusters (sistem datoteka FAT)) • Preslikavanje logičke strukture sistema datoteka u fizičku – pod ovim preslikavanjem podrazumjeva se

Se

PP Om SSsi Npp M(D

Ninb PobO BvJSsu

eznadar: OS i RM

uspostavljodređuje d

o pravilu, sisrimjer, sa dat

Organizamemorije

istemi datotevaki disk se mistemi datotek

Nulti sektor diarticija koja articija je ozn

MBR je nezavDOS, Window

Slika

Nakon startovnformacije u oot blok u op

rogram iz bobzira da li se

Osim boot blo

Bitan dio parteličina sistemezgro operat obzirom dauperbloka na

janje veze izmda se sadržaj

stem datotekatotekama – po

acija i fize (diskov

eka se skladištmože podijelka.

iska se nazivase nalazi na načena kao ak

visan od operws, Unix...) i

a 1. Primjer s

vanja računaglavnom starperativnu me

oot bloka punna njoj nalaz

oka struktur

ticije je i supma datoteka, btivnog sistema superblok disk za sluča

među sadržajdatoteke myd

a se realizujeotrebno je pre

zička strva) te na diskovimiti na jednu il

a glavni startnkraju glavno

ktivna.

rativnog siste vrsti fajl sist

strukture siste

ara BIOS (Brtnom slogu lmoriju.

ni operativni zi operativni sra particije d

perblok koji broj slobodnih

ma održava ssadrži kritič

aj da otkaže d

ja konkretne doc.txt iz dire

e u više nivoeći put od im

ruktura

ma ili nekomli više particij

ni slog (Mastog startnog sl

ema, dok je Btema (FAT, N

ema datoteka

asic Input-Olocira se akti

sistem koji ssistem koji sediska zavisi o

sadrži ključnh blokova u s

superblok u one podatke

dio diska na k

Operativni sistem

34

datoteke ili dektorijuma c:

oa, tj slojeva mena datoteke

sistema

m drugom medja, kao na slic

ter Boot Recologa sadrži po

BOOT SECTNTFS, FreeB

Output Systemivna particija

se nalazi na e može boot-iod sistema do

ne parametre sistemu datotoperativnoj neophodne z

kome je upisa

mi

direktorijuma\1, nalazi u b

(layers). Pri do konkretno

datoteka

dijumu sekunci 1, pri čemu

ord, MBR) i kočetnu i krajn

TOR aktivne BSD...)

m) čita i izvna disku i uč

aktivnoj partirati ili ne. o sistema.

o sistemu dateka i drugi admemoriji i pza rad sisteman superblok.

a i struktura nlokovima 15,

radu sa objekog fizičkog b

a kod se

ndarne memoru na particijam

koristi se za snju adresu sv

particije zavi

vršava glavnčitava se u nj

ticiji. Svaka p

atoteka kao šdministrativn

periodično gama, operativn

prikupio i ob

na disku; npr,16 i 25...

ktima sistembloka na disku

kundarn

rije. ma mogu da

startovanje ravake particije

isan o operat

ni startni slonjen prvi blok

particija ima

što su: tip sisni podaci. a upisuje na ni sistem rep


r, preslikavan

ma datoteka –nu.

ne

budu nezavis

ačunara. Tabee i jedna od t

tivnom sistem

og. Na osnovk koji se naziv

a boot blok b

stema datotek

disk. plikuje sadrž

jišin

nje

na

sni

ela tih

mu

vu va

ez

ka,

žaj


35

Pozicija superbloka

Pored superbloka u particiji se nalaze podaci o slobodnim i zauzetim blokovima datog sistema datoteka u obliku bitmape ili povezane liste pokazivača. Takođe, u svakoj particiji se nalaze direktorijumi i datoteke koji pripadaju datom sistemu datoteka. Particije mogu da budu primarne, logičke i dodatne. Primarne particije su one sa kojih je moguće podizanje operativnog sistema. Svaki disk mora da ima bar jednu primarnu particiju. Upotrebom više primarnih particija moguće je instalirati i koristiti više operativnih sistema na istom disku. Logičke particije su particije čija je namjena skladištenje podataka. Sa logičkih particija se ne može podizati operativni sistem. Dodatne particije omogućavaju prevazilaženje ograničenja koje postoji po pitanju maksimalnog broja mogućih particija na jednom disku. Dodatna particija može da sadrži više logičkih particija. Logička struktura i organizacija datoteka Organizacija datoteka označava logičku strukturu slogova datoteke na osnovu načina na koji im se pristupa.

Kriterijumi koji se koriste kod izbora organizacije datoteke su:

brz pristup podacima, jednostavnost ažuriranja, jednostavnost održavanja, pouzdanost.

Operativni sistemi podržavaju datoteke koje na implementacionom nivou mogu biti nizovi bajtova, nizovi slogova ili nizovi složenijih organizacija podataka.Postoji veliki broj organizacija datoteka koje su implementirane ili predložene za implementaciju. Od svih do sada poznatih organizacija datoteka, najčešće se koriste sljedeće: • Serijska organizacija datoteke omogućava da se podaci upisuju redosljedom kojim nastaju. Mogu se upisivati slogovi promjenljive dužine i promjenljiv skup polja unutar sloga. Unutar serijske organizacije ne postoji struktura. • Sekvencijalna organizacija. Razlika između serijske i sekvencijalne organizacije datoteka je u tome što kod sekvencijalne organizacije postoji informacija o vezama između slogova logičke strukture datoteke. I kod jedne i kod druge organizacije slogovi se upisuju u susjedne lokacije unutar memorisjkog prostora dodjeljenog datoteci. Svi slogovi su iste dužine. • Kod spregnute organizacije se koriste pokazivači. Postoje jednostruko, dvostruko i višestruko spregnute datoteke. • Rasuta organizacija. Za rasutu organizaciju je karakteristično da se adresa lokacije dobija transformacijom vrijednosti identifikatora sloga. Neophodno je da svaki slog ima svoj ključ. • Indeks-sekvencijalna organizacija datoteke uvodi tri zone: primarnu zonu (ili zonu podataka), zonu indeksa i zonu prekoračenja. Zbog poboljšanja performansi indeks-sekvencijalne datoteke se periodično reorganizuju. • Indeksna sa B stablima otklanja potrebu periodičnog obnavljanja. Ovaj nedostatak je otklonjen kod indeksne organizacije sa B- stablima koja ima primarnu zonu i zonu indeksa. Osnovna karakteristika indeksne organizacije sa B-stablima je da postoji automatska reorganizacija po potrebi. • Organizacija sa više ključeva. Datoteke sa više ključeva su najčešće indeksne datoteke sa B-stablom ili nekom varijantom B-stabla. Za svaki ključ postoji po jedna zona indeksa.

Se

M Dmp NobprKtavrPp

SpZ

DdunDd

PzabprMzaSurprPin

Pkppr M JenmT

eznadar: OS i RM

Metode pristup

Da bi se podamemoriju raču

odacima se z

Najjednostavnbliku trake. rocesuiraju sl

Kod sekvencijačnim redoslrijednost tekuosle svakogokazivača se

ekvencijalni okazivača bu

Znači, pri sekv• • •

Drugi metod južine. Direktiz blokova il

Direktan pristuatotekama na

• • • • •

ostoje i drugasniva na primlokove datoteristupa željen

Metoda pristua pristup odvakoj datotređena po rilikom čitanjrilikom upis

ndeksna datot

erformanse omponentamodataka sa srebacuju, tak

Metode dodjel

edan od proba disku tako

mogućih metoTri glavne met

1. Metoddiska. Dtaj način

upa datotekam

aci iz datotekunara. Inform

zovu metode p

niji metod priKod sekven

log po slog. Ojalnog pristupledom, jednaućeg pokaziv

g pristupa ažurira. pristup zaht

ude nula (CP=vencijalnom p

čitanje sleupis u sledpozicionir

je direktan ptan pristup jeli slogova i zup omogućav

a disku je direčitanje n-tupis u n-tipozicionirčitanje slečitanje pre

ge metode pmjeni indekseke. Kod taknom slogu. upa pomoću idgovarajućemeci pridruženekom kritja brzo možea novog zapteka.

pristupa podma računara, k

porijeg uređako da povećan

le prostora n

blema koji se da im se mo

oda za dodjelutode za dodjeda dodjele sodjela susjed

n ova implem

ma i podacim

ke koristili pmacijama u pristupa.

istupa je sekncijalnog priOvakav načinpa informacija iza drugevača (currendatoteci, vr

teva da posto=0). pristupu datodećeg bloka deći blok ranje na početpristup ili re

e zasnovan nazbog toga se va korisniku ektan. U opertog bloka i blok ranje na n-ti bdećeg bloka

ethodnog blokpristupa kojea. Kod indek

kvih metoda p

indeksnih datm zapisu u ena je indeterijumu, poe naći odgovapisa u datote

dacima direkkoje imaju raaja na brži u

njem veličine

a disku

riješava u okože brzo pristu prostora. elu prostora nsusjednih m

dnih blokova mentaciona m

ma

potrebno je ddatoteci se

kvencijalni pstupa postoji

n pristupa se kje se prosljeđ, u odnosu

nt pointer, Cednost teku

oji mogućnos

teci, mogu se

tak elativni pristua modelu dato

slogovima uda prustupi k

racije koje se

blok

ka e se zasnivajusiranog pristupristupa prvo

toteka koristibazi podata

eksna datoteomoću koje arajući zapis. ku, ažurira s

ktno zavise azličite brzinuređaj. Keš mkeš memorij

kviru sistamatupiti i da ko

na disku su: memorijskih

je jednostavnmetoda omogu

Operativni sistem

36

da se podacimmože pristu

pristup. Sekvi pokazivač koristi kod edđuju

na CP). ućeg

st premotava

e izvesti slede

up. Pretpostavoteke u obliku datoteci mokrajnjem blomogu izvesti

u na direktnoupa za datu do se pretražuj

i se aka. eka,

se se i

od toga gdne rada, da efmemorija je je cijena siste

a za upravljanorišćenje pros

lokacija za na za realizacućava brzo i

mi

ma pristupi i upiti na više

vencijalni prina trenutnu

ditora i progra

anja datoteke

eće operacije

vlja se da se ku diska. Datoože pristupatku datoteke bi ukoliko je p

om pristupu, datoteku se krje indeks, a z

dje se podafikasnije kumskuplja od u

ema raste.

nje datotekamstora na disku

skladištenje ciju. Susjedno

jednostavno

da se nakonnačina. Nač

stup je zasnolokaciju un

amskih prevo

na početak,

:

u datoteci naoteka se možeti brzo i to pbez čitanja p

pristup datotec

kao što je inreira indeks. Izatim se na o

aci nalaze. Kmuniciraju priuređaja sa ko

ma je kako dou bude što je

date datotekost blokova p izračunavan

prikupio i ob

n toga učitajučini pristupa

ovan na modnutar datotekodilaca.

, tako da vre

alaze logički e posmatrati

po proizvoljnprethodnog saci direktan sp

ndeksirani pIndeks sadržiosnovu pokaz

Keš memorijrivrijemenim ojih se podac

odijeliti prose moguće bolj

ke koristi suspoboljšava penje adrese blo


u u operativnuskladišteni

delu datotekeke i podaci

ednost tekuć

slogovi fiksnkao numerisom redosljedadržaja. Pristupadaju:

pristup koji i pokazivače nzivača direktn

ija omogućavpremještanje

ci privrijemen

tor datotekamje. Postoji vi

sjedne blokoverformanse. Noka u kome

jišin

nu im

u se

eg

ne an

du. up

se na no

va em no

ma iše

ve Na se


37

nalaze podaci. Za pristup podacima potreban je samo pomjeraj od početka datoteke. Moguć je sekvencijalan i direktan pristup podacima. Nedostatak strategije dodjele susjednih memorijskih lokacija jeste eksterna fragmentacija. 2. Metoda dodjele povezanih blokova fiksne veličine omogućava skladištenje svih datoteka tako što se koriste blokovi fiksne veličine. Susjedni blokovi se povezuju u povezanu listu. Osnovna prednost ove implementacione metode je da nema eksterne fragmentacije. Upravljanje memorijom je pojednostavljeno jer su svi blokovi iste veličine. Ne postoji potreba za premještanjem ili kompakcijom neke datoteke. Blokovi mogu da budu razbacani bilo gdje na disku. Nedostatak može da bude degradacija performansi kod direktnog pristupa podacima, jer je potrebno slijediti pokazivače od jednog bloka diska do sljedećeg. 3. Metode koje koriste šemu sa indeksima svakoj datoteci pridružuju tabelu indeksa. Svaki indeks u tabeli indeksa pokazuje na blokove diska koji sadrže stvarne podatke date datoteke. Slog za svaku datoteku unutar direktorijuma sadrži broj bloka indeksa i ime datoteke. Za male datoteke neiskorišćenost bloka indeksa može da bude velika, jer i u slučajevima kada se mali broj pokazivača stvarno koristi cio blok indeksa mora da bude dodijeljen.Ovakav način implementacije sistema datoteka obezbjeđuje brz direktan pristup podacima.

Upravljanje podacima (datotekama) Upravljanje podacima je jedna od osnovnih funkcija operativnih sistema.

Korisnici savremenih računarskih sistema ne moraju da vode računa o upravljanju podacima, koje je neophodno kod aplikacija koje pristupaju datote-kama memorisanim na sekundarnoj memoriji. Dio operativnog sistema koji upravlja podacima naziva se sistem za upravljanje podacima ili sistem za upravljanje datotekama (File Manager). Njegov zadatak je da omogući organizaciju podataka na takav način da krajnji korisnik može da im pristupi brzo i lako.

Upravljanje datotekom obuhvata ne samo upravljanje njenim sadržajem, nego i upravljanje njenim imenom. Tako, na primjer, stvaranje datoteke podrazumijeva i zadavanje njenog sadržaja, ali i zadavanje njenog imena (što se dešava u toku editiranja, kompilacije, kopiranja i slično). Takođe, izmjena datoteke može da obuhvati ne samo izmjenu njenog sadržaja, nego i izmjenu njenog imena (što se dešava, na primjer, u editiranju). Operacije nad datotekama Operacije nad datotekama su dio operativnog sistema. Najčešće komande sistema za upravljanje podacima su: • kreiranje datoteke, • čitanje i pisanje unutar datoteke, • pozicioniranje unutar datoteke radi operacije čitanja i pisanja, • postavljanje i korišćenje mehanizma zaštite, • promjena vlasništva nad datotekom, • listanje datoteka u datom direktorijumu, • brisanje datoteke. Mogu se podijeliti na osnovne i izvedene. Zbog lakšeg snalaženja daćemo pregled nekih komandi za upravljanje podacima sa orginalnimm (engleskim) nazivima osnovne open close read write seek

izvedene create delete append get attributes set attributes rename


38

Zaštita fajlova Fajlovi su namjenjeni za trajno čuvanje podataka. Za uspešnu upotrebu podataka neophodna je zaštita fajlova, koja obezbjeđuje da podaci, sadržani u fajlu, neće biti izmjenjeni bez znanja i saglasnosti njihovog vlasnika, odnosno, koja obezbijeđuje da podatke, sadržane u fajlu jednog korisnika, bez njegove dozvole drugi korisnici ne mogu da koriste. Podaci, sadržani u fajlu, ostaju neizmjenjeni, ako se onemogući pristup fajlu i radi pisanja (radi izmjene njegovog sadržaja). Takođe, podaci, sadržani u datoteci, ne mogu biti korišćeni, ako se onemogući pristup datoteci, radi čitanja (radi preuzimanja njenog sadržaja). Na ovaj način uvedeno pravo pisanja i pravo čitanja datoteke omogućuju da se za svakog korisnika jednostavno ustanovi koja vrsta upravljanja datotekom mu je dozvoljena, a koja ne. Tako, korisniku, koji ne posjeduje pravo pisanja datoteke, nisu dozvoljena upravljanja datotekom, koja izazivaju izmjenu njenog sadržaja. Ili, korisniku, koji ne posjeduje pravo čitanja datoteke, nisu dozvoljena upravljanja datotekom, koja zahtijevaju preuzimanje njenog sadržaja. Za izvršne datoteke uskraćivanje prava čitanja je prestrogo, jer sprečava ne samo neovlašteno uzimanje tuđeg izvršnog programa, nego i njegovo izvršavanje. Zato je uputno, radi izvršnih datoteka, uvesti posebno pravo izvršavanja programa, sadržanih u izvršnim datotekama. Zahvaljujući posjedovanju ovog prava, korisnik može da pokrene izvršavanje programa, sadržanog u izvršnoj datoteci, i onda kada nema pravo njenog čitanja. Pravo čitanja, pravo pisanja i pravo izvršavanja datoteke predstavljaju tri prava pristupa datotekama, na osnovu kojih se za svakog korisnika utvrđuje koje vrste upravljanja datotekom su mu dopuštene. Da se za svaku datoteku ne bi evidentirala prava pristupa za svakog korisika pojedinačno, uputno je sve korisnike razvrstati u klase i za svaku od njih vezati pomenua prava pristupa. Iskustvo pokazuje da su dovoljne tri klase korisnika. Jednoj pripada vlasnik datoteke, drugoj njegovi saradnici, a trećoj ostali korisnici. Nakon razvrstavanja korisnika u tri klase, evidentiranje prava pristupa datotekama omogućuje matrica zaštite (protection matrix) koja ima tri kolone (po jedna za svaku klasu korisnika) i onoliko redova koliko ima datoteka. U presjeku svakog reda i svake kolone matrice zaštite navode se prava pristupa datoteci iz datog reda za korisnike koji pripadaju klasi iz date kolone. Na slici 2 je prikazan primjer matrice zaštite.

owner group other

file1 r w x r - x - - x

file2 r w x - - x - - x

file3 r w - - w - ----

file4 r w x ---- r - -

Slika 2. Matrica zaštite

U primjeru matrice zaštite sa slike 2 vlasnik (owner) datoteke file1 ima sva prava pristupa, njegovi saradnici (group) nemaju pravo pisanja, a ostali korisnici (other) imaju samo pravo izvršavanja (pretpostavka je da je reč o izvršnoj datoteci). Ima smisla uskratiti i vlasniku neka prava, na primjer, da ne bi nehotice izmjenio sadržaj datoteke file2, ili da ne bi pokušao da izvrši datoteku koja nije izvršna (file3). Primijetite i malu nelogičnost za file4.

Za uspjeh izloženog koncepta zaštite datoteka neophodno je onemogućiti neovlašteno mijenjanje matrice zaštite. Jedino vlasnik datoteke smije da zadaje i mijenja prava pristupa (sebi, svojim saradnicima i ostalim korisnicima). Zato je potrebno znati za svaku datoteku ko je njen vlasnik. Takođe, potrebno je i razlikovanje korisnika, da bi se među njima mogao prepoznati vlasnik datoteke. To se postiže tako što svoju aktivnost svaki korisnik započinje svojim predstavljanjem. U toku predstavljanja korisnik predočava svoje ime (username) i navodi dokaz da je on osoba za koju se predstavlja, za šta je, najčešće, dovoljna lozinka (pasword). Predočeno ime i navedena lozinka se porede sa spiskom imena i (za njih vezanih) lozinki registrovanih korisnika. Predstavljanje je uspešno, ako se u spisku imena i lozinki registrovanih korisnika pronađu predočeno ime i navedena lozinka. Predstavljanje korisnika se zasniva na pretpostavci da su njihova imena javna, ali da su im lozinke tajne. Zato je i spisak imena i lozinki registrovanih korisnika tajan, znači, direktno nepristupačan korisnicima. Jedina dva slučaja, u kojima ima smisla dozvoliti korisnicima posredan pristup ovom spisku, su: • radi njihovog predstavljanja i • radi izmjene njihove lozinke. Za predstavljanje korisnika uvodi se posebna operacija, koja omogućuje samo provjeru da li zadani par ime i lozinka postoji u spisku imena i lozinki registrovanih korisnika. Slično, za izmjenu lozinki uvodi se posebna operacija, koja omogućuje samo promenu lozinke onome ko zna postojeću lozinku. Sva druga upravljanja spiskom imena i lozinki registrovanih korisnika (kao što su ubacivanje u ovaj spisak parova imena i lozinki, ili njihovo izbacivanje iz ovog spiska) nalaze se u nadležnosti poverljive osobe, koja se naziva administrator (superuser. root, admin, ...).

Se

ZdadkNmDnunjizPsvUseNbZčijesaPkNN

U

UK

D

eznadar: OS i RM

Zaštita datotea on neće oddministratoraoristi.

Nakon prepozmoguće je ustaDa bi se poje

umeričku oznjih označava z iste grupe mrema tome, rvi korisnici k

U ostale korisne rezerviše za

Numerička ozi obavljala pr

Zato se uvodiitanje datoteke njegova namamo u granicaored operacijorišćenje dato

Nakon zatvaraNumerička ozn

U Unix/Linux • Def

o o o

• Defo o o

U Windows opKorisnika i Gr

• Nasle• Sabira• Jače z

Dozvole za rad• Čitanj• Pisanj• Čitanj• Modif• Puna ko

eka potpunodavati lozink

a ima smisla p

znavanja koranoviti koja pednostavila pnaku. Radi klgrupu kojoj k

međusobno saredni broj gru

koji imaju isti nke spadaju

a administratonaka korisnikrilikom svakoi posebna opeke). Pomoću omjera u skladama iskazanije otvaranja, oteke. anja datoteke,naka vlasnika

sistemima zafinisanja vlas

VlaGruSvi

finisanje prisČitPišIzv

perativnim sirupa. Korisnikđivanja anja dozvola zabrane d sa određenije je je i izvršavanfikacija ontrola

o zavisi od odke, niti ih kopotpuno izuz

risnika (odnoprava pristupaprovjera korilasifikacije kokorisnik pripa

aradnici. upe i redni brredni broj grsvi korisnici ore. ka pojednostaog pristupa daeracija otvaraoperacije otvdu sa njegoviih namjera.

potrebna je

, pristup datoa datoteke i p

aštita se uglavsničke kategoasnik (korisniupa (korisnički (svi korisnictupnih prava

taj (Read) i (Write)

vršavaj (Execu

istemima, admk pripada Gru

im datotekam

nje

dgovornosti ioristiti, radi peti iz zaštite

osno, nakon a korisnik posničkih pravaorisnika zgodada, a drugi o

roj člana gruprupe kao I vlačiji redni bro

avljuje provjeatoteci, umesnanja datotekearanja se saoim pravima, o

i operacija z

teci nije dozvprava pristupa

vnom ostvaruorije ik koji je naprka grupa kojoci sistema) se formira ka

ute)

ministracija kupi koja može

ma se formiraj

Operativni sistem

39

i poverljivospristupa koridatoteka, s ti

njegovog uosjeduje za sva pristupa, u

dno je da ovuod njih označ

upe zajedno jeasnik. oj grupe je ra

eru njegovog no je takvu pe, koja pretho

opštava i na kotvaranje dat

zatvaranja dat

voljen do njena korisnika iz

uje pomoću d

ravio datotekoj je datoteka

ao proizvolja

kontrole priste pripadati na

ju kao standa

mi

sti administrisničkim datom da on tada

uspešnog predvaku datotekuuputno je, um numeričku oava člana gru

ednoznačno o

azličit od redn

prava pristupprovjeru obavodi svim druoji način koritoteke je uspe

toteke, pomo

nog narednogz pojedinih kl

dva mehanizm

ku) a formalno pr

an kombinacij

tupa i prava nadgrupi itd. P

ardne dozvole

atora, odnosotekama. Zboa svoje nadlež

dstavljanja), .

mjesto imenaoznaku obrazuupe. Podrazum

određuju vlas

nog broja gru

pa datoteci. Ipiti samo pre p

ugim operacijisnik namjeraešno, a pristu

oću koje kori

g otvaranja. asa predstavlj

ma:

iključena)

ja osnovnih p

nad datotekamPri određivanj

e u koje spada

prikupio i ob

sno od tačnosog prirode njžnosti mora v

uz pomoć m

a korisnika, uuju dva rednamijeva se da

snika. Saradn

upe vlasnika.

pak, da se takprvog pristupjama (kao štoava da koristiup datoteci je

isnik saopštav

ljaju atribute

prava:

ma je ostvareju prava se po

aju:


sti pretpostavkjegovog posl

vrlo oprezno

matrice zašti

uvesti njegova broja. Prvi osu svi korisni

nici vlasnika

Posebna grup

kva provjera npa. o su pisanje i datoteku. Ake dozvoljen, a

va da završav

datoteke.

ena kroz sisteoštuju princip

jišin

ke la, da

ite

vu od ici

su

pa

ne

ili ko ali

va

em pi:


40

Upravljanje memorijom Upravljanje memorijom je jedna od osnovnih funkcija operativnih sistema. Memorija se sastoji od niza memorijskih reči, a svaka ima jedinstvenu adresu. Prilikom izvršavanja procesa, procesor na osnovu programskog brojača (Program counter, PC) čita instrukciju iz memorije (fetch). Pročitane instrukcije u toku izvršenja dodatno mogu zahtjevati čitanje operanada ili upisivanje podataka na druge memorijske lokacije. Razni operativni sistemi koriste različite metode upravljanja radnom memorijom. Ove metode mogu biti krajnje jednostavne, ali i veoma složene, poput straničenja (paging) i segmentacije, a svaka ima svoje prednosti i mane. Izbor metode za upravljanje memorijom u velikoj mjeri zavisi i od hardverske podrške, tj od procesorske arhitekture. Savremeni operativni sistemi omogućavaju svakom procesu da dobije više virtuelne memorije, nego što je ukupna veličina stvarne (fizičke) memorije na datom računarskom sistemu. Glavni cilj kod upravljanja memorijom je da se kombinovanjem velike spore memorije sa malom brzom memorijom ostvari efekat velike brze memorije. Za upravljanje memorijom bitni su programski prevodilac, operativni sistem i hardver.

1. Programski prevodilac struktuira adresni prostor date aplikacije. 2. Operativni sistem preslikava strukture programskog prevodioca u hardver. 3. Na kraju, hardver izvršava stvarne pristupe memorijskim lokacijama.

Dodjeljivanje memorije U radnu memoriju se, pored korisničkih procesa, smješta i rezidentni dio operativnog sistema (npr jezgro). Da bi u višeprocesnom okruženju obezbjedio stabilan i pouzdan rad sistema, neophodno je što efikasnije dodjeliti različite dijelove memorije. Mamorija se dijeli na najmanje dvije particije od kojih je jedna (najčešće niži deo) namenjena rezidentnom dijelu operativnog sistema (kernel space) a druga particija (viši dijelovi) – korisničkim procesima (user space). Obično se u najnižem dielu memorije nalazi tabela prekidnih rutina. U korisničkom adresnom prostoru nalazi se više procesa koji formiraju red čekanja na procesor. Takođe, postoje i procesi koji nastoje da uđu red čekanja, obično sa diska. Da bi proces ušao u red čekanja na procesor, neophodno je da najpre dobije potrebnu memoriju. Glavni problem pri upravljanju memorijom jeste dodjela slobodne memorije procesima koji se u ulaznom redu (alokacija memorije). Tehnike za dodjelu memorije procesima grubo se mogu podijeliti na dvije vrste:

Kontinualna alokacija (contiguous allocation) – i logički i fizički adresni prostor procesa sastoje se od kontinualnih niza memorijskih reči, pri čemu memorijske particije koje se dodjeljuju procesima po veličini mogu biti jednake ili razčličite

Diskontinualna alokacija (discontiguous allocation) – fizički adresni prostor procesa nije realizovan kao kontinualan niz memorijskih adresa; diskontinualna alokacija obuhvata metode straničenja, segmentacije i straničenja sa segmentacijom.

Dodjela memorije može da bude kontinualna i diskontinualna. Ako se za dati proces koriste susjedne memorijske lokacije u okviru datog dijela memorije, tada je to kontinualna dodjela memorije. Ukoliko se za dati proces koriste dijelovi memorije kod kojih postoji diskontinuitet u pogledu susjednosti lokacija, tada je to diskontinualna dodjela memorije. Vremenski i prostorni problem upravljanja memorijom Najvažnije aktivnosti operativnog sistema u dijelu za upravljanje memorijom su:

1) vođenje evidencije o tome koji se dijelovi memorije trenutno koriste i ko ih koristi, 2) donošenje odluke o učitavanju procesa u memoriju, odnosno koje procese prebaciti u memoriju kada

memorijski prostor postane raspoloživ, 3) dodjela i oslobađanje memorijskog prostora po potrebi.


41

Da bi se jedan program izvršio neophodno je da se u memoriju unesu i njegove instrukcije i podaci, kako bi bili dostupni centralnom procesoru. To ne znači da sve instrukcije i svi podaci moraju da budu u memoriji sve vrijeme tokom izvršavanja programa. Moguće je unijeti u memoriju samo jedan dio instrukcija programa sa podacima neophodnim za njihovo izvršavanje. Po izvršavanju tog dijela programa u memoriju se može unijeti, u sve lokacije, sljedeći niz naredbi sa podacima potrebnim za njihovo izvršavanje. U uslovima višeprogramskog rada ovakva mogućnost je posebno zanimljiva. Držanjem u memoriji dijelova, a ne cijelih programa, moguće je aktivirati više programa u jednom vremenskom intervalu čime se povećava stepen višeprogramskog rada, a time i stepen iskorišćenja ostalih resursa računara. Naravno, ovakav način rada zahtijeva dodatne hardverske komponente i povećava složenost operativnog sistema. Sa stanovišta operativnog sistema memorija je podijeljena u dva nivoa. Prvi nivo čini primarna (glavna) memorija u kojoj se nalaze trenutno aktivni dijelovi različitih programa, dok drugi nivo čini sekundarna (pomoćna) memorija sa relativno brzim pristupom, na kojoj se čuvaju kompletne kopije svih aktivnih programa. Operativni sistem problem upravljanja memorijom svodi na problem vremenske i prostorne raspodjele programa ili dijelova programa između dva nivoa memorije. Drugim riječima, upravljanje memorijom se sastoji od sljedeće tri komponente:

1) upravljanje unošenjem ("fetch policy") – u smislu donošenja odluke o tome kada će se program ili njegovi dijelovi unijeti u memoriju,

2) upravljanje smještanjem ("placement policy") – u smislu donošenja odluke o tome gdje će se program ili njegovi dijelovi smjestiti u memoriji,

3) upravljanje zamjenom ("replacement policy") – u smislu donošenja odluke o tome koji će se program ili dijelovi programa izbaciti iz memorije da bi se oslobodio prostor za unošenje drugog programa ili dijelova drugog ili istog programa.

Različite metode i tehnike upravljanja memorijom koje se primjenjuju u operativnim sistemima razlikuju se upravo po tome kako i na osnovu čega donose neku od navedenih odluka. Samo upravljanje memorijom može da bude statičko i dinamičko. Statičko upravljanje memorijom je kada se cio program unosi u memoriju prije izvršavanja programa. Dinamičko upravljanje memorijom je kada se veličina memorije određuje na osnovu veličine programa u trenutku unošenja programa u memoriju ili kada se dijelovi programa mogu unostiti u memoriju u toku izvršavanja programa.

Načini upravljanja memorijom

Prema tome, u opštem slučaju postoje sljedeći načini upravljanja memorijom:

pomoću statičkih particija, pomoću dinamičkih particija, pomoću statičkih stranica, pomoću statičkih segmenata, pomoću dinamičkih stranica, pomoću dinamičkih segmenata, pomoću dinamičkih stranica i segmenata.

Memorijski sistem sa više nivoa Da bi procesor mogao da čita instrukcije ili izvršava operacije nad podacima potrebno je da te instrukcije, odnosno podaci budu smješteni unutar fizičke (RAM) memorije. Procesor i RAM memorija su povezani pomoću magistrale podataka veoma velike brzine. Magistrala podataka najčešće može imati širinu 32, 64 ili 128 bita. Širina magistrale podataka definiše količinu podataka koja se može prenijeti u toku jednog ciklusa magistrale. Širina magistrale podataka ne definiše maksimalnu veličinu programa ili maksimalnu veličinu podataka. To je određeno širinom adresne magistrale.

Se

A

IaizrasenNRap

Takou fiziU opmemolokacrazlič ProgrizvršamemoPonekpromveliči

eznadar: OS i RM

Adresna magis

ako brzina przmeđu procesad aplikacija.e nalazi u glaekoliko poda

Na datom račuRAM memoriplikaciji dodj

đe, operativnički memorijsštem slučaju oriju on će

cijama. Odnočitih nivoa me

ram za uprava dvije oorijskog prokad se korist

mijeniti veličiina dodjeljen

strala može d

Slika 2. M

renosa podatasora i RAM m. Iz ugla krajnavnoj memorataka. unaru najčešćiji. Da bi omjeljuje virtuel

ni sistem presski prostor.

svaki put kae da bude os između bemorije prika

avljanje memosnovne opeostora i oslti i treća opina već dodje memorije s

da ima bilo ko

Memorijska p

aka između prmemorije se knjeg korisnik

riji, a oko 1%

će postoji višmogućio različlni adresni pro

likava virtuel

ada se prograna različit

brzine pristuazan je na slic

morijom (meracije: dodjlobađanje zaeracija pomoeljene memomanji ili pov

oju širinu u za

piramida

rocesora i RAkoristi keš m

ka keš memor% programa se

še programa čitim procesiostor.

lni adresni pr

am učita u glim memorij

upa i cijene ci 3.

memory manaelu kontinuaauzete memoću koje se morije, tako šteća.

Operativni sistem

42

avisnosti od p

AM memorijememorija. Keš

rija je nevidlje nalazi u ke

ili procesa kima da koegz

rostor

lavnu jskim

kod

ager) alnog

morije. može to se

M

mi

procesora.

Memorijssistema je Memorijs

r k g m

Za svaki vrijeme pKapacitetpoboljšavTakođe, nkomprom

e može da buš memorija jejiva. U prosjš memoriji. U

koji su aktivnzistiraju na d

Memorijski s

ski sistem e više nivoski

ski sistem je pegistri,

keš memorija,glavna memormagnetni disk

nivo prikazristupa i nazi

t i prosječvaju. na svakom m

mis brzine i cij

de veoma vele mnogo bržaeku oko 10%U registrima

ni u isto vrijedatom računar

Slistem kod sav

prikupio i ob

savremenihi sistem, kao

podijeljen na

, rija (RAM) i

kovi. zan je kapaciv memorije. čno vrijem

memorijskomjene.

lika, u mnogia, ali i skuplja

% ukupne velise nalazi jed

eme i svaki oaru operativni

lika 3. vremenih rač


h računarskna slici .

četiri nivoa:

citet, prosječn

me se staln

m nivou posto

im slučajevima. Ona ubrzavičine programna instrukcija

od njih pristupi sistem svak

čunarskih siste

jišin

kih

no

no

oji

ma va

ma a i

pa koj

ema

Se

L RAnFPFpr

U VF Kuprfije Uup V PPmmKUmkpropVdrP• Kre• U

eznadar: OS i RM

Logičko i

Razlikujemo lAdresa koju g

aziva fizička izička adresareslikavanje izičke i logičrevođenja i p

Upravljanje m

Virtuelna adreizička adresa

Kod savremenpravljanje mreslikavanje izičke adreseedinica za upr

U okviru jedinpisana u regi

Vezivanje

rogram se narogram sa di

metode upravlmemorija. Kolekcija procU sistemima smože unapred

oje će memorograma i zaperativnog si

Vezivanje adrrugi. ovezivanje in

VrijemKako nije pozelativne, a ne

VrijemU fazi učitava

fizičko ad

ogički i fizičkgeneriše procadresa.

a je adresa oplogičkih adrečke adrese su punjenja progr

Preslikav

memorijom ob

esa je adresa ua je adresa na

nih računara pmemorijom ili translacija

e i na taj načravljanje mem

nice za upravstar za relocir

adresa

alazi na diskuiska se moraljanja memor

cesa na diskusa omogućen

d znati koji ćeorijske lokacato koristi reistema je da presa se može

nstrukacija i pm e prevođenznato gdje ćeapslolutne ad

m e učitavanjanja poveziva

dresiranje

ki memorijskcesor naziva

erativne memesa u fizičke j

identične akrama.

vanje virtueln

buhvata presli

u programu i računarskom

preslikavanje(Memory M

a iz logičke čin vrši adremorijom je ug

vljanje memranje se doda

u kao binarna a mora učitatrijom koja se

u, koja čeka ponim multiproge procesi biticije biti sloboelativne ili sprevede relati

shvatiti kao

podataka sa mnja (compile te proces kojdrese. Prograja u memorij

ač (linker) i p

e memorij

ki adresni prose logička a

morije. e obavezno. o se primjene

ne adrese u fiz

ikavanje adre

nju generiše m hardveru.

e iz virtuelne Management

u stvarnu (fiesiranje glavngrađena u čip

orijom nalazaje svakoj virt

izvršna datotti u memorijukoristi, proce

ovratak u megramiranjem,

zastupljeni uodne. On ne imboličke (zvne u fiksne transformac

memorijskim time) i će izvršava

am se kasnije ju (load time)punilac (load

Operativni sistem

43

ija

stor. adresa, dok s

e metode vez

izičku, pomoć

esa kao što je

procesor.

u fizičku adUnit, MMU

fizičku) adresne memorije

p procesora.

zi se posebantuelnoj adresi

teka (binary eu, unutar adres se u toku i

emoriju i nast veći broj pru memoriji p

može unaprzavisno od pprilikom učit

cija, tj prevođ

adresama ob

ati generisanimože smesti

e) der) na bazi r

mi

e adresa kojo

zivanja adre

ću posebnog h

to prikazano

dresu vrši posU). Za ovo psu. Hardver š. Kod većine

n registar zai.

executable). resnog prostoizvršavanja m

tavak izvršenjrocesa dijeli rprilikom izvršred odrediti programskog tavanja progrđenje adrese

avlja se u sle

i kod biti smti bilo gdje u

relokatibilnog

om se puni m

sa (address b

hardvera MM

na slici.

seban hardverpreslikavanje šalje jedinici e savremenih

relociranje

ora novostvomože više put

ja, naziva se uradnu memoršenja programfiksne memojezika i kon

ama u memosa „jezika“ j

dećim fazam

mješten u mememoriji.

g koda generi

prikupio i ob

memorijski a

binding meth

MU jedinice

r koji se naziadresa se kza upravljan

h mikroračun

adresa (TL

orenog procesta pomjerati n

ulazni red (inriju računara

ma u takvom orijske lokacnkretne upotroriju. jednog adres

ma:

emoriji, prevo

rišu apsloutne


adresni regist

hods) u vrijem

iva jedinica zkaže i da je nje memorijonarskih sistem

LB). Vrijedno

sa. Zavisno ona relaciji dis

nput queue).. Programer nokruženju, nije za smještrebe). Dužno

nog prostora

odilac generi

e adrese i pun

jišin

tar

me

za to

om ma

ost

od sk-

ne niti taj ost

a u

iše

ne


44

memoriju programom. Povezivač može povezati korisnički program sa drugim relokatibilnim modulima (object modules). • Vrijem e izvršavanja (execution time) Za vrijeme izvršavanja, proces se može pomjerati s jednog segmenta na drugi (uključujući i disk, ukoliko se koristi i virtuelna memorija)

Faze koje prethode izvršavanju programa

Adresa koju generiše procesorska instrukcija je logička, a adresa same memorijske jedinice je fizička. Logičke i fizičke adrese su potpuno iste u fazi prevođenja i u fazi učitavanja programa, ali se razlikuju u fazi izvršavanja (u fazi izvršavanja nazivaju se i virtuelnim adresama). Skup svih logičkih adresa koje generiše program naziva se logički ili virtuelni adresni prostor, a skup svih fizičkih adresa koje njima adgovaraju naziva se fizički adresni prostor.

Relokacioni registar definiše adresu fizičkog početka programa. Svaka logička adresa koju generiše progrma se sabira s vrednošću relokacionog registra i tako se dobija fizička adresa. Korisnički program uvijek počinje od nulte adrese i ne treba voditi računa o svom fizičkom prostoru, osim o gornjoj granici programa (max). Logički adresni prostor koji se nalazi u opsegu [0,max] mapira se u opseg [R+0, R+max], gdje je R vrijednost relokacionog registra, tj fizička adresa početka programa.


45

Privremena razmjena - SWAP Prilikom izvršavanja, proces se mora nalaziti u radnoj memoriji. Postoje situacije kada se proces može privremeno prebaciti iz memorije na disk, kako bi se oslobodila memorija. Oslobođenja memorija puni se drugim procesom. Razmena (swap) koristi se u prioritetnim šemama za raspoređivanje procesa gdje se procesi visokog prioriteta čuvaju u memoriji, dok se svi procesi niskog prioriteta upisuju na disk i čekaju da se oslobodi memorija. Ova varijanta razmjenjivanja naziva se roll out, roll in. Proces koji se razmenjuje mora biti potpuno oslobođen aktivnosti - ne sme da radi, niti da čeka kraj neke ulazno-izlazne operacije (stanja WAIT i READY). Virtuelna memorija Koncept virtuelne memorije je jedna od najboljih ideja primjenjenih na računarske sisteme. Glavni razlog za uspjeh ove ideje je da virtuelna memorija radi automatski, tj. bez intervencija programera aplikacija. Osnovna prednost korišćenja virtuelne memorije je mogućnost izvršavanja programa koji zahtijeva memorijski prostor veći od fizičke (operativne) memorije, raspoložive na datom računarskom sistemu. Koncept virtuelne memorije stvara utisak korisniku da je njegov program u potpunosti učitan u memoriju i izvršen. Prije nastanka koncepta virtuelne memorije programer je morao da vodi računa da njegov program može da stane u fizičku memoriju. Osim toga, primjenom virtuelne memorije moguće je dijeljenje računara između procesa čija je veličina ukupnog adresnog prostora veća od veličine fizičke memorije. Ako se primjeni vezivanje adresa u vrijeme izvršavanja programa fizička i logička adresa su različite i tada se logička adresa naziva virtuelna adresa. Program za upravljanje memorijom proširuje RAM memoriju sa rezervisanim dijelom memorijskog prostora na disku. Prošireni dio RAM memorije se naziva zamjenski ( swap) prostor. Proširenje RAM memorije zamjenskim prostorom ima isti efekat kao instaliranje dodatne RAM memorije. U mnogim slučajevima dovoljno je povećati zamjenski prostor kako bi se izvršavali veći programi. Operativni sistem jedino mora da obezbjedi da program i podaci budu raspoloživi u RAM memoriji u trenutku kada su potrebni. Dijelovi programa kojim se ne pristupa često i dijelovi programa koji se koriste za upravljanje greškama se prenose na zamjenski prostor. Kada bilo koji od tih dijelova zatreba, program za upravljanje memorijom taj dio prenosi u RAM memoriju. Koncept virtuelne memorije posebno dolazi do izražaja kod višekorisničkih operativnih sistema, jer kod prenošenja dijelova programa ili podataka u/iz operativne memorije procesor ne mora da čeka, vec odmah prelazi na izvršavanje drugog posla. Svaka aplikacija ima svoj virtuelni adresni prostor koji operativni sistem preslikava u fizičku memoriju. Veličina virtuelne memorije je ograničena samo veličinom zamjenskog prostora na disku. Jednostavno rješenje korišćeno kod prvih Unix sistema je posebna particija diska koja se koristi samo kao zamjenski prostor. Kod takvog rješenja prostor diska se dijeli na dva glavna dijela: jedan koji se koristi za straničenje i drugi koji se koristi za file sistem. Problem sa ovakvim pristupom je nefleksibilnost. Postoje sljedeće osnovne vrste organizacije virtuelne memorije:

• segmentna, • stranična, • segmentno-stranična.

Tehnika razmjene zahtjeva postojanje 3 komponente: • Prostor na disku (swap space) na koji će se smještati

uspavani procesi • Mehanizam swap-out koji prebacuje proces iz

memorije na disk • Mehanizam swap-in koji vraća uspavani proces sa

diska u memoriju

Najveći dio vremena u ciklusima razmene otpada na prenos podataka između memorije i diska. Trajanje jedne razmene zavisi od količine podataka za prenos, karakteristike diskova i pratećeg hardvera. Kako je to vrijem e ogromno u odnosu na vrijem e izvršavanja memorijskih ciklusa, ne preporučuje se često korišćenje tehnike razmjenjivanja. Swap postoji na svim modernim operativnim sistemima i to u različitim modifikovanim varijantama. Rijetko se razmenjuju cjeli procesi - uglavnom se razmenjuju manji dijelovi memorije (npr stranice).


46

Raspodjela memorije Ukoliko se koristi kontinualno dodjeljivanje memorije, i logički i fizički adresni prostor procesa se sastoje od kontinualnog niza memorijskih adresa. Prosto rečeno, svaki proces dobija jedan kontinualni dio memorije. Metode kontinualnog dodjeljivanja memorije su: • Multiprogramiranje sa fiksnim praticijama • Multiprogramiranje sa particijama promjenljive veličine

Uvođenje particija je jednostavan metod koji omogućava višeprogramski rad, tj. da više programa koji se izvršavaju bude u isto vrijeme u operativnoj memoriji.

Multiprogramiranje i statičke particije

statičke particije-unaprijed nepromjenjvo izdjeljene

Upravljanje memorijom pomoću statičkih particija je jedan od najosnovnijih načina upravljanja memorijom. Za višeprogramski rad neophodna je dodjela više particija. Memorija se dijeli u particije fiksne veličine, kao što je to pokazano na slici 1.

Slika 1. Statičke particije

Particije su fiksirane u vrijeme inicijalizacije sistema i ne mogu se mijenjati u toku izvršavanja programa. Svakoj particiji se dodjeljuje po jedan proces. Programi se raspoređuju tako da budu smješteni u najmanjoj particiji koja je dovoljno velika da prihvati cio program. Izvršni program koji je pripremljen za izvršavanje u datoj particiji ne može da se izvršava u nekoj drugoj particiji bez ponovnog povezivanja (relinking). Kod ovog načina upravljanja memorijom postoji potreba zaštite koda operativnog sistema od mogućih promjena od strane korisničkih procesa. Zaštita se može uraditi pomoću baznog i graničnog registra.

Jedan od najstarijih i najprostijih metoda dodjeljivanja memorije je ovakva podjela cjele fizičke memorije na više dijelova fiksne veličine, pri čemu se u jednom dijelu može nači samo jedan proces. U ovakvoj organizaciji, stepen multiprogramiranja je jednak broju memorijskih particija. Ova metoda je korišćena u sistemu IBM OS/360. Cijela memorija se izdijeli na više dijelova. Svi procesi se stavljaju u red čekanja (input queue) koji može biti jedinstven za cjeli operativni sistem ili poseban za svaku particiju. Višestruki redovi čekanja običmo se formiraju za opsege veličina Q=1 KB, Q=2 KB, Q=4 KB. Ukoliko za proces koji je došao na red nema dovoljno memorije, uzima se sledeći manji proces iz liste. Kada postoji više redova čekanja, veći broj malih procesa može čekati u redu za male particije, dok su velike particije neiskorišćene. U tom slučaju ima dovoljno memorije, ali se ne koristi. Bolji je jedinstveni red čekanja, jer ako nema mjesta u memoriji u redu čekanja za particiju koja odgovara veličini procesa, procesu se dodjeljuje veća particija. Dva procesa ne mogu biti smještena u jednoj particiji. Multiprogramiranje sa fiksnim particijama korišćeno je u sistemima s grupnom obradom (batch). Ova metoda je nepogodna za interaktivne sisteme zbog postojanja većeg broja procesa promjenljive veličine (obično malih) koji se pojavljuju po slučajnom rasporedu. Ova metoda se više ne koristi.


47

Diskontinualno dodjeljivanje memorije- dinamička alokacija straničenjem Umesto fiksnih particija, memorija se dijeli dinamički, a svaka šupljina (hole), tj slobodan kontinualni dio memorije, može se iskoristiti za smještanje procesa - pod uslovom da je dovoljno velika. Šupljine dinamički nastaju i nestaju, zajedno sa procesima, mogu biti bilo gdje u memoriji i imati bilo koju veličinu, što odgovara procesima na interaktivnim sistemima. Kada proces naiđe u sistem, traži se šupljina dovoljno velika za proces. Sav prostor koji proces ne zauzme od cijele šupljine, predstavlja novu šupljinu u koju se može smestiti novi proces. Alokacija memorije je dinamička - memorija se sastoji od procesa i šupljina, a OS dinamički vodi evidenciju o zauzetosti memorije na jedan od sledećih načina:

• Bit mape (bit maps) • Povezane liste (linked lists) • Sistem udruženih parova - drugova (buddy system)

Koriste se dvije metode: straničenje (paging) segmentacija (segmentation), kao i njihove kombinacije straničenje sa segmentacijom i segmentacija sa straničenjem. Straničenje Straničenje je metoda sa hardverskom podrškom na nivou procesora koja se koristi u svim operativnim sistemima i na svim računarskim arhitekturama. Gotovo da ne postoji nijedan savremeni procesor koji hardverski ne podržava straničenje. Fizička memorija, tj fizički adresni prostor, podijeli se na blokove fiksne veličine, koji se nazivaju fizičke stranice ili okviri (page frames). Logički adresni prostor takođe se podijeli na blokove istih veličina koji se nazivaju logičke stranice (pages). U daljem tekstu, pod terminom stranice podrazumevaćemo logički stranicu, a pod terminom okvir - fizičku. Veličine stranica su po pravilu stepen broja 2, najčešće u opsegu od 512 B do 8 KB, mada mogu biti i veće, 16 MB. Swap prostor na disku takođe se dijeli na stranice koje po veličini odgovaraju memorijskim stranicama.

Straničenje

Metoda straničenja funkcioniše na sledeći način: svakoj logičkoj stranici odgovara jedna fizička, a korespodencija između njih se čuva u tabeli stranica (page table). To omogućava da se kontinualni logički prostor procesa razbaca svuda po memoriji. Svaka logička adresa koju generiše procesor dijeli se na dva dijela:

• broj stranice (p, page number) - koristi se kao indeks u tabeli stranica koja sadrži baznu adresu okvira. Bazna adresa predstvlja viši dio adrese

• pomjeraj unutar stranice (d, page offset) - definiše položaj u odnosu na samu stranicu i - u kombinaciji sa baznom adresom (čisto sabiranje) - definiše punu fizičku adresu koja se šalje memorijskoj jedinici.

Naglasimo da je osnovna adresabilna jedinica bajt i da je pomjeraj isti i za logičku i za fizičku adresu Ako je veličina logičkog adresnog prostora 2m, a veličina stranice 2n, tada viši dio adrese dužine m-n definiše broj stranice, dok najnižih n bitova adrese predstavljaju pomjeraj unutar stranice.

Se

PZUlo• • • • LPstbrlololo

Pmok Sfizasw ZK MOu Od S Ppr SNsed Spr L

Kh

eznadar: OS i RM

Primjer stranZamislimo da Uzmimo korogičke stranic

stranicstranicstranicstranic

Logička adresomoću brojatranica i nalaroj 1, i tako rogička stranicogička stranicogička stranic

roces koji ulamu stranica m

kvira, koji se

vako straničeizičke memoapisom u tabwap tehnike s

Značajan aspeKorisnik svoj

Mapiranje logOperativni sist

tabeli okviraOperativni sis

efiniše mapir

Segmentacij

rethodno razrostor.

ama strukturaNpr, sam kodegmenata dobefiniše logičk

egmentacija jrostor sastoji

Logička adres• imena• pomje

Kod straničenjardver.

ničenja: imamo mem

risnički procce, sa logičkimca 0 (0-3) ca 1 (4-7) ca 2 (8-11) ca 3 (12-15)

a 0 ima broj la logičke straazimo da je oredom: ca 1 smještenca 2 u okvir 3ca 3 u okvir 7

azi u stanje izmemorije trebae pune proces

enje predstavorije. Smanjebeli. Kao possa stranicama

ekt straničenjdio memorije

ičkog i fizičktem mora da

a (frame tabletem mora i d

ranje za taj pr

ja memorij

matrani sluča

a programa nd se sastoji obija ime pomke segmente u

je metoda upse od kolekc

a se sastoji oda segmenta (ueraja unutar s

nju logička ad

moriju veličineces koji zam adresama:

logičke stranianice ulazimoona smješten

na je u okvir 43 i 7.

zvršavanja ma. Svaka stranom, pri čemu

vlja dinamičknje stranica

sljedica, povea, poželjnije s

nja je jasno re doživljava k

kog prostora zprati koji su

e) u kojoj je sda za svaki proces.

je

ajevi odnose

nije kontinualod više cjelin

moću koga seu izvornom p

pravljanja memcije segmenat

d dva dijela: umesto imenasegmenta

dresa jednodi

e 32 B. Definauzima 4

ice 0. o u tabelu na u okvir

4,

mora da dobijenica mora da u se mapiranje

ku relokaciju,dovodi do p

ećava se kašnsu veće strani

razdvajanje kkao kontinual

zadatak je OSokviri slobod

svaki okvir opproces generiš

se na korisni

na, jer prograna kao što s

e referencira programu, a p

morijom kojata, a svaki seg

a segmenta ob

imenzionalna

Operativni sistem

48

nišemo 8 okvi

e potrebnu mese mapira u oe stranica - ok

, a tabela strpovećanja njnjenje peilikoice zato što je

korisničkog lni prostor iak

S i korisnik gadni, a koji su pisan jednim še tabelu stra

ičke procese,

ami se logičksu tabele, poi može nezav

prevodilac na

a podržava logment ima jed

bično se zada

a, pri čemu r

mi

ira veličine 4

emoriju, takookvir. Ako prkvir upisuje u

ranica predstajihove tabeleom mapiranje rad sa disko

pogleda na mko su stranice

a ne vidi. dodjeljeni i tzapisom.

anica koja se

, tj programe

ki dijele na višolja, stek, provisno da se uosnovu toga

ogički korisnidinstveno ime

aje broj koji p

razdvajanje

B, što znači d

o da se za datroces zahtevau tabelu stran

avlja relokaci, jer je svaka ili pretraživvima efikasn

memoriju i ae raznih proce

to kom proce

odnosi samo

, koji zahtev

še nezavisnihomjenljive, itučita u memopravi memor

čki pogled nae i dužinu.

predstavlja ide

dijelova adr

prikupio i ob

da je m=6, a

ti proces preraa n stranica, tanica.

ioni registar ka stranica ovanja. U sluč

niji kada su tra

aktuelne fiziesa razbacane

esu. Sve se to

o na njegove

vaju kontinual

h cjelina. td. Svaki odoriji. Po pravrijske segmen

a memoriju. L

entifikator se

rese i transli


n=2.

ačunava kolikada se alocira

za svaki okvopisana jedničaju korišćenansferi veći.

ičke memorije po memorij

o čuva u jezgr

stranice i ko

lan memorijs

d ovih logičkvilu, programnte.

Logički adres

egmenta)

iranje obavl

jišin

ko a n

vir im nja

je. ji.

ru,

oja

ski

kih mer

sni

lja

Se

PSobn

Mapisegmmikro

Nza

S Ni dP P(sst• •

eznadar: OS i RM

ri segmentaclobodna membzira na količailaska proce

iranje se menata a ima

oprocesora.

Na slici je prika 5 segmenata

Segmentacij

Najpopularnijeza straničenjijeliti na fizičri tome, stran

rocesor Intelselector) i potranica. Stran

ciji, kao i primorija se ne činu slobodneesa, može se s

obavlja prea podršku i

kazan slučaj sa, čije su defi

tabeli

ja sa strani

e serije proceje, tako da očki diskontinuničenje poništ

l 80386 koriomjeraja u o

ničenje je realspoljna tabunutrašnja

i multiprogramože iskori

e memorije. Psmanjiti sažim

eko tabele u hardveru

segmentacije nicije date u i segmenata.

ičenjem

esora Intel (80mogućavaju ualne logičketava eksternu

isti segmentaokviru segmelizovano u dvbela se zove ka - tabela stran

amiranju s pastiti za smjeProblem ekstmanjem mem

0x86 i Pentiuprimenu kom

e celine. u fragmentacij

acije sa stranenta (offest).va nivoa: katalog straninica

Operativni sistem

49

articijama preštaj segmenaterne fragmen

morije.

um) i Motorombinovanih m

ju segmenata

ničenjem. LoIz tabele se

ica (page dire

mi

romjenljive data ukoliko nntacije, koja z

la (68000) immetoda disko

a.

ogička adresaegmenata čita

ectory)

dužine, javlja ne postoji dozavisi od veli

maju ugrađenuontinualne alo

a se sastoji a se adresa l

prikupio i ob

a se eksterna ovoljno velikičine segmena

u podršku i zokacije pa se

od identifikalogičke stran


fragmentacija šupljina, bata i raspodje

za segmentacie procesi mog

atora segmennice u katalog

jišin

ja. ez

ele

iju gu

nta gu


50

Fragmentacija memorije Fragmentacija se odnosi na neiskorišćenu memoriju koju sistem za upravljanje memorijom ne može da dodijeli procesima. Uz nju je povezan i sljedeći problem. Neka postoji više (m) slobodnih segmenata u koji se može upisati sljedeći proces. Postavlja se pitanje koji od njih odabrati. Moguća su sljedeća rješenja:

Prvi koji zadovoljava (first-fit): Procesu se dodjeljuje prvi segment koji zadovoljava postavljene memorijske zahtjeve. Obično pretraživanje počinje od početka liste slobodnih segmenata ili se nastavlja od mjesta gdje je prethodno ispitivanje zaustavljeno.

Najbolje poklapanje (best-fit): Procesu se dodjeljuje onaj segment koji nabolje odgovara njegovim memorijskim zahtjevima. Iako na prvi pogled ovim pristupom se najbolje iskorištava slobodna memorija, rezultat je stvaranje malih segmenata, šupljina, koji su posljedica razlike veličine segmenta i programa.

Najlošije poklapanje (worst-fit): Procesu se dodjeljuje najveći slobodni segment. Ovaj algoritam ima za cilj stvaranje što većih šupljina, suprotno prethodnom algoritmu.

Provedene simulacije pokazale su da su prva dva algoritma bolja od posljednjeg u smislu bolje iskoristivosti memorije kao i prosječnog vremena izvođenja procesa. Postoje dva tipa fragmentacije: interna i eksterna. Interna fragmentacija je dio memorije unutar regiona ili stranice koja je dodjeljena datom procesu i ne koristi se od strane tog procesa. Interna fragmentacija je prouzrokovana različitom veličinom dodjeljene memorije i programa koji je učitan u taj dio memorije. Taj dio memorije nije raspoloživ za korišćenje drugim procesima sistema sve dok dati proces ne završi sa radom ili ne oslobodi dodjeljenu memoriju. Interna fragmentacija ne postoji kod upravljanja memorijom pomoću dinamičkih particija, kod statičkih segmenata i kod dinamičkih segmenata. Eksterna fragmentacija je neiskorišćena memorija između particija ili segmenata. Ova memorija nije kontinualna, već se sastoji iz više manjih dijelova. Eksterna fragmentacija ne postoji kod upravljanja memorijom pomoću statičkih i pomoću dinamičkih stranica. Za prevazilaženje problema eksterne fragmentacije koristi se tehnika sažimanja ili kompakcije (compaction). Kompakcija se izvršava u tri faze.

1. Prvo se određuje nova lokacija za svaki blok koji se premješta.

2. Zatim se ažuriraju svi pokazivači na taj blok u skladu sa novom lokacijom.

3. U trećoj fazi se podaci premještaju na novu lokaciju

Primjer spajanja memorije, premještanjem procesa P3 i P4

OPERATIVNISISTEM

OPERATIVNISISTEM

Se

Z KkmAd Vp Z HHreUdoppr

Odd Je

O

eznadar: OS i RM

Zaštita me

Kada programompletnog si

memoriju. Ako nekoliko

odjeljene. Ov

Važna karakteojavljuju u nj

Zaštita memor

Hardversko rjeHardverska zegistar.

U baznom regati program psega memorrikazano na s• Prvo se

vrijednos• Ako je o

adresa m• Ako je

memorij

Ovakvom harijelu memorijozvoljenog a

edino operativ

Operativni sist

emorije

m šalje podatkistema. Jedan

o procesa dijvim se ostvaru

eristika sistemjegovoj tabel

rije se može i

ešenje je preszaštita memo

gistru se nalazsmješten, dorije unutar k

slici. provjerava d

sti koja se naovaj uslov ispmanja od zbira

i ovaj uslovi.

rdverskom zaije koji je izvdresnog pros

vni sistem m

tem takođe, s

ke na pogrešnn od osnovn

jeli memorijuje određeni

ma sa stranii stranica.

implementira

slikavanje adrorije se može

zi najmanja aok se u grankoga program

da li je genealazi u baznompunjen tada sea vrijednosti uv ispunjen d

aštitom elemivan njegovog tora tada će d

ože da napun

sprečava prog

ne adrese ili iih zadataka

u, procesimaoblik privatn

ičenjem je d

ti hardverski

resa (addresse ostvariti kor

adresa fizičkeničnom regist

m može pristu

erisana adresam registru. e provjerava u baznom i grdozvoljava s

inisana je modozvoljenog

doći do sistem

ni bazni i gran

grame da mije

Operativni sistem

51

ih smješta nasistema za u

a se ne smijnosti procesa

da svaki proc

i softverski.

s translation) rišćenjem dva

e memorije gtru nalazi ve

upati, kao što

a veća ili je

da li je generaničnom reg

se pristup fiz

ogućnost da adresnog pro

mske greške,

nični registar

enjaju sadržaj

mi

a nedozvoljenupravljanje m

ije dozvoliti a.

ces može da

i ovo rješenja registra koj

gdje je eličina o je to

dnaka

risana gistru. zičkoj

neki korisniostora. Ako jtj. do takozv

korišćenjem

j ovih regista

ne lokacije domemorijom je

da mjenjaju

a pristupi sam

e je opisano ui se zovu: ba

Logičk

čki program e generisana ane fatalne g

specijalne pr

ara.

prikupio i ob

olazi do zastoe zaštita proc

u lokacije ko

mo onim ok

u nastavku teazni ( base) i

ki adresni pro

m nakon adresadresa datog

greške.

riviliegovane


oja ili čak pacesa koji dije

oje nisu njim

kvirima koji

eksta. granični (lim

ostor

siranja pristug programa v

instrukcije.

jišin

da ele

ma

se

it)

upi an

Se

U Urasiup

U SUsekksajeurUi kp G

eznadar: OS i RM

UpravljaUlazni i izlaznačunarom. Uistemu. Izlaznpotrebljivom

U/I modul

poljašnji uređU većini račune naziva U/I omunikaciju omunikacija a određenim pedne strane biređaja.

U/I modul je dobezbjeđuje

ontrolu njihoerformanse ra

Glavne funkcij• • • • •

anje uređni uređaji su

Ulazni uređajini uređaji pre

m za ljude.

Različiti m

li

đaji računarsknarskih sistem

modul. U/I sa U/I uređ

sa procesoropravilima. Nii to znatno us

direktno prikrazmjenu in

ovog rada naačunarskog s

ije U/I modulKontrola iKomunikaKomunikaPrihvatanjOtkrivanje

đajima Uveoma važn

i prikupljaju euzimaju pod

odeli realizac

kog sistema sma procesor nmodul komuđajima. Perif

om i memorijije isplativo usporilo operac

ključen na sistnformacija saa način koji nistema.

la su: i usklađivanjeacija sa proceacija sa uređajje podataka e grešaka

U/I proceni za efikasno

podatke iz odatke dobijen

RačTo (nprtast Svapod Spo

cije pristupa

se još nazivajne kontroliše unicira direktferni uređajiom znatno usuključivati u pcije procesor

temsku magia U/I uređajinajmanje utič

e saobraćajaesorom ajima

Operativni sistem

52

essing&co korišćenje rokoline i prene obradom i

čunari rade sasu: uređaji zar. modemi), tatura, monito

aki od ovih udatke iz račun

oljašnji uređaj

U/I uređajim

u i periferni u direktno pertno sa procei su znatno sporila cio siprocesor logi

ra, dok bi sa d

istralu ima i če na

mi

control računarskog vode ih u obprosljeđuju i

a velikim broja memorisanjuređaji koji

or, štampač) i

uređaja treba narskog sistem

ji se priključu

ma i njiov odn

uređaji ili perriferne uređajsorom i procsporiji od pstem. Osim tiku rada velikdruge strane o

sistema. Oni blik pogodanih na dalju ob

jem različitihje (npr. disko omogućuju drugi specije

da ima mogma.

uju na računa

nos prema OS

riferali. e, nego su on

cesor preko nprocesora taktoga, svaki pekog broja razlonemogućilo

prikupio i ob

i predstavljajun za obradu ubradu ili prik

h uređaja. ovi, trake), ur

interfejs saelizovani uređ

gućnost da po

ar preko U/I m

S (kernelu)

ni priključeninjega obavljako da bi njeriferni uređaličitih periferdodavanje no


u vezu ljudi u računarsko

kazuju u oblik

eđaji za prena ljudima (npđaji.

ošalje ili prim

modula.

i na uređaj koa svu potrebnihova direktnaj radi u skladrnih uređaja. Sovih tipova U

jišin

sa om ku

nos pr.

mi

oji nu na du Sa

U/I

Se

B

T P NčeKoPm

eznadar: OS i RM

Blok dijag

Tehnike iz

Programira

Najjednostavnekanja ((busy

Kada procesordgovarajućemostoje četiri

modulu: • Kontrperifernogpreduzeti. • Test odgovaraju• Komapročita pobafer. • Komapročita po

gram U/I

zvršavanj

ani U/I mod

niji način izvry and wait). r izvršava prom U/I modulu

tipa komand

rolna komag uređaja i k

komanda kućih perifernanda za čitaodatak iz per

anda za pisdatak sa mag

modula

ja U/I ope

del

ršavanja U/I

ogram i naiđu. di koje proce

anda koja skojom se naz

ojom se ispiih uređaja. anje izdaje rifernog uređ

sanje izdaje gistrale i pren

Blok d

eracija

operacija je

đe na zahtjev

esor može da

se koristi zznačava akcij

ituje stanje U

direktivu U/đaja i smjesti

direktivu U/ese ga u perif

Operativni sistem

53

diagram U/I m

programirani

za U/I opera

a pošalje U/

za aktiviranjeija koju treba

U/I modula

/I modulu dai ga u intern

/I modulu daferni uređaj.

mi

modula

i U/I (Progra

acijom, on od

/I

e a

i

a ni

a

mmed I/O: P

dređuje potreb

prikupio i ob

PIO), poznata

bne adrese i


a i kao meto

šalje komand

jišin

da

du

Se

P PmPn

R SRsa Kuppbr Opovmse MKpr

eznadar: OS i RM

Prekidina te

rekidima uprmogu da budu

rimjer obavlja slikama dol

Razlike izm

uštinski razlkRazlika je u naamog program

Kod programipravlja U/I oodataka. Kadrži od U/I int

Osnovni mehaodataka se invaj način ne p

može takođe ke (javila se) o

Moglo ni se reKod modernih

ristup ne razl

ehnika U/I

ravljan U/I seu jedino računjanja U/I opele.

među progra

ka između ovačinu pokretama (procesa),

ranog U/I preoperacijom, kda procesor izterfejsa, evide

anizam koji snicira od strapostoji više pkoristiti mehaodređena greš

eći da je razlih OS-a i prolikuju bitno.

– Interapt

e primjenjuje narski sistemiracije sa peri

amiranog i

va dva pristupanju procedur, a kod interap

enosa vrši se kao što je čitazda komanduentno je da pr

se koristi kodane U/I uređapotreba za peranizam prekidška, ukazuje n

ika istorijska,grama za ob

U/I model

na skoro svimi sa vrlo ogranifernim uređaj

prekidnog

pa nema. re pristupa urpt modela zah

razmjena poanje statusa spu U/I uređajurocesor suviše

d prekidne U/aja, koji korisrmanentnim tda kada želi dna/ završetak

, i da se odnobradu U/I zah

Operativni sistem

54

l

m računarskimničenom funk

ajema (diskov

g modela pr

ređaju. Kod pahtjev za kom

dataka izmeđpoljnjeg uređ

u on zatim čee mnogo vrem

/I je isti kao isti prekidni mtestiranjem stda CPU obratlokalne oper

osi na vrijemehtjeva proces

mi

m sistemima,kcijom. vima, štampač

ristupa U/I

programskog munikacijom s

đu CPU-a i Uđaja, izdaje keka sve dok smena gubi na

i kod programmehanizam dtatusa U/I ureti njemu pažnracije i dr.

e kad se procsi se obavljaj

bez obzira n

čem...) uz ko

I uređajima

modela zahtja U/I uređaje

U/I interfejsa. komande REAse U/I operaca testiranje sp

mirane U/I. Ka ukaže CPU

eđaja. U/I uređnju iz drugih r

ces izvršenja u paralelno p

prikupio i ob

na njihovu vel

orišćenje prek

a

tjev je implemem dolazi izv

CPU izvršavAD ili WRITcija ne završipremnosti za p

Kod prekidnoU-u na svoju eđaj razloga, kao

programa stvpa se progra


ličinu. Izuzet

kida je prikaz

mentiran unutana.

va program koTE i vrši pren

. Kako je CPprenos.

og U/I-a prenspremnost. N

što su: očeku

varno prekidamski i intera

jišin

ak

an

tar

oji nos PU

nos Na

uje

ao. apt

Se

D NpbrizprUD

DkKpprM

DbrKurZDpDdsvciPp

eznadar: OS i RM

Direktan pr

Nedostaci obaodataka izmerzinom kojomzvrši veliki brrenosu veliki

U tom slučajuDMA), kod ko

Direktan pristukontroler preKod PC-a DM

odataka. Svakrenose podata

Moguća su raz memo I/O po memo

Da bi se izvrši

roj bajtova koKada procesor

ređaja sa kogZatim procesoDMA kontrole

omoći centraDMA dobija k

a bude slobodvoje operacijikluse na mago završetku rocesoru se š

ristup –DM

a prethodno oeđu memorijem procesor mroj instrukcijaih količina pou je efiksnijeoje se prenosp

up memoriji edstavlja speMA prenos ki od DMA kaka. Svaki odzličiti tipovi Dorija -> I/O port -> memororija -> memo

io prenos potroje treba prenr treba da izvga se vrši prenor predaje adrer nastavlja

alnog procesokontrolu nad dna kada je pe sa magistragistrali od cenoperacije, Dšalje samo je

MA model p

pisana načinae i U/I modu

može da testira zbog čega o

odataka. e primjeniti tpodataka obav

zahtijeva dodcijalizovani obavlja se p

kontrolera imd kanala možeDMA prenosaort, rija i orija

rebno je defnnijeti. vrši U/I opernos ili na kojiresu DMA konizvršavanje o

ora. magistralom

procesor ne koalom. Ovakavntralnog proc

DMA šalje predan prekid,

pristupa U/I

a izvršavanjaula. Prenos pra i servisira ostali program

tehniku prenovlja u jednom

datni modul procesor koj

posredstvom a po četiri kae se programia:

nisati tip pren

raciju, on upii treba upisatintrolnog blokoperacije i p

samo kada ooristi ili kadav način rada Dcesora. rekid proceso, bez obzira n

Operativni sistem

55

I uređajim

a U/I operacijpodatak se od

U/I modul. Pmi moraju da

osa nazvanu m koraku.

priključen naji može da izposebnog m

anala – četiri nmirati da u dato

nosa, početnu

še DMA koni podatke. ka DMA kontprenosi jedan

ona nije zauza DMA kontroDMA kontrol

oru kojim gana količinu p

mi

ma

a su što zahijdvija preko pPri izvršavanjčekaju. Ovi

direktan pris

a sistemsku mzvršava prog

mikrokontrolernezavisne cjeom trenutku o

(ili krajnju) a

trolni blok u

roleru i prelan po jedan b

zeta od straneoler zahtijevalera se naziva

a obavještavaprenesenih p

evaju interverocesora i brju svake U/I nedostaci pos

stup memorij

magistralu kogramirani U/ra specijalizoeline koje omobavi prenos

adresu u mem

memoriju. K

zi na druge pajt radeći dir

e centralnog pa od procesoraa krađa ciklu

da je operacpodataka.

prikupio i ob

enciju procesrzina prenosaoperacije prosebno dolaze

ji ( Direct m

oji se DMA k/I. ovanog za p

mogućavaju zabloka podata

moriji gdje se

Kontrolni blok

poslove. irektno sa m

procesora. Ma da privreme

usa, jer u sušt

cija izvršena


ora pri prenoa je ograničenocesor mora do izražaja p

memory acces

kontroler. DM

prenos blokovasebne direktnaka.

nalazepodac

k sadrži adre

agistralom b

Magistrala moeno suspendutiniDMA kra

a. Na taj nači

jišin

su na da pri

ss,

MA

va ne

ci i

su

ez

že uje de

in,


56

Zaštita operativnih sistema Problem zaštite postoji kod svih računarskih sistema, a posebno kod sistema koji su povezani na Internet. Pitanje zaštite je postalo jedno od najvažnijih pitanja u svakom poslovnom sistemu. Operativni sistem ima značajnu ulogu u riješavanju problema zaštite. Apsolutna zaštita računarskih sistema se ne može ostvariti. Osnovni cilj je obezbjediti visok nivo zaštite i zato pristup riješavanju problema zaštite mora biti sveobuhvatan sa stalnim razvijanjem novih mehanizama zaštite u skladu sa bezbjednosnim problemima koji nastaju. Kod savremenih računarskih sistema primjenjuje se sistem zaštite na više nivoa, tj. zaštita se primjenjuje:

1. na nivou mreže, 2. na nivou operativnog sistema, 3. na nivou aplikacije, 4. na nivou baze podataka, 5. kao proceduralna zaštita.

Osnovna potreba za zaštitom u okviru operativnog sistema nastaje zbog dijeljenja resursa kao što su memorija, U/I uređaji, programi i podaci. Operativni sistem može da obezbjedi sljedeće načine zaštite: Bez zaštite – kada se dijelovi koda sa kritičnim sekcijama izvršavaju u različito vrijeme; Izolaciju – kada se svaki proces izvršava nezavisno od drugih procesa bez dijeljenja resursa i bez međusobne komunikacije. Svaki proces ima svoj adresni prostor, datoteke i druge objekte; Sve je djeljivo ili nema dijeljenja resursa – vlasnik objekta deklariše objekat kao javni ili privatni. Ako je objekat javni svako mu može pristupiti, ako je privatni može mu pristupiti samo vlasnik; Dijeljenje preko ograničenja pristupa – kada operativni sistem obezbjeđuje da samo autorizovani korisnik može da pristupi datom objektu. U ovom slučaju operativni sistem kod svakog pristupa datog korisnika nekom objektu provjerava dozvolu pristupa; Dijeljenje preko dinamičkih sposobnosti – kada se koncept kontrole pristupa proširuje tako da omogući dinamičko kreiranje prava za dijeljenje objekata; Ograničeno korišćenje objekata – kada se ograničava ne samo pristup datom objektu, već operacije koje se mogu vršiti nad objektom. Svaki višekorisnički operativni sistem mora da obezbjedi zaštitu od neautorizovanog pristupa jednog korisnika resursima drugog korisnika. Sistem lozinki koji se uglavnom primjenjuje nije potpuno siguran. Korisnici obično biraju lozinke koje se lako pogađaju ili biraju složenije, ali ih zapisuju i ostavljaju na vidljivim mjestima. Narušavanjem sistema lozinki dolazi se do neautorizovanog pristupa resursima datog sistema. Zahtjevi sistema zaštite savremenih sistema Kod današnjih sistema koji se zasnivaju na komunikaciji korisničkog procesa i servisa koji obezbjeđuju neku vrstu usluge ili obrade podataka postoje sljedeći zahtjevi sistema zaštite:

1) Međusobna autentikacija, 2) Kontrola pristupa ili autorizacija, 3) Zaštićena komunikacija, 4) Neporicanje slanja, odnosno prijema podataka, 5) Ne ponavljanje slanja, 6) Nema odbijanja servisa.

Međusobnom autentikacijom se obezbjeđuje verifikacija identiteta obe strane koje učestvuju u komunikaciji. Tek nakon završene međusobne autentikacije se može nastaviti dalja komunikacija. Kontrolom pristupa se obezbjeđuje da samo autorizovani korisnici mogu pristupiti traženim podacima. U suprotnom, neautorizovani korisnik bi mogao da naruši integritet podataka, tako što bi mogao da ih mjenja. Zaštićena komunikacija garantuje tajnost podataka koji se prenose preko komunikacionog kanala. Neporicanje ima značenje da ni jedna strana koja učestvuje u komunikaciji ne može da poriče slanje, odnosno prijem podataka prenijetih u toku procesa komunikacije. Ne ponavljanje slanja obezbjeđuje sistem od mogućnosti da treća strana kopira cijelu ili neki dio poslate poruke i nakon toga vrši ponovo slanje tih istih podataka. Zahtjev da nema odbijanja servisa obezbjeđuje da nema degradacije performansi datog sistema i garantovanje legitimnim korisnicima sistema da mogu da koriste potreban servis.


57

Vrste napada Dati računarski sistem ili dio mreže možemo posmatrati sa aspekta obezbjeđivanja informacije. Uobičajen tok informacija kada zaštita sistema nije narušena je od izvora do odredišta kao na slici 1.

Slika 1. Uobičajen tok informacija kada zaštita sistema nije narušena

Kada je zaštita sistema narušena, tada postoje sljedeće mogućnosti:

• prekid toka informacija, • modifikacija informacija, • presretanje informacija, • fabrikacija informacija (slika 2).

Napadi koji prouzrokuju prekid toka informacija se nazivaju napadi na raspoloživost sistema. Primjeri takvih napada su: prekid komunikacione linije, uništenje neke hardverske komponenete ili nedostupnost datog sistema za upravljanje datotekama. Napadi koji imaju za cilj modifikaciju informacija pripadaju klasi napada na integritet podataka. Primjeri takvih napada su: modifikacija sadržaja elektronske pošte, modifikacija sadržaja date datoteke, modifikacija elektronskih dokumenata koji se prenose preko mreže. Treća vrsta napada su napadi na tajnost ili povjerljivost podataka. Oni su prouzrokovani presretanjem informacija koje se prenose, tako što neautorizovani subjekt dobija pristup tim informacijama. Primjeri takvih napada su: korišćenje sniffer programa, nedozvoljeno kopiranje datoteka ili programa koji se prenose. Četvrta vrsta napada su napadi na autentičnost, koji su prouzrokovani fabrikacijom informacija. Nastaju tako što neautorizovani subjekt generiše falsifikovane ili lažne informacije unutar datog sistema. Primjeri napada na autentičnost su: dodavanje sadržaja unutar nekog elektronskog dokumenta, generisanje nepostojeće elektronske pošte ili ponovno slanje pošte poslatih u nekom prethodnom periodu

Slika 2 Tok informacija kada je zaštita sistema narušena.

Napadi na računarske sisteme se mogu takođe klasifikovati u dvije grupe: pasivni i aktivni. Kod pasivnih napada nema promjene podataka, dok kod aktivnih može biti promjene podataka, generisanje novih podataka, može se vršiti ponovno slanje i može se primjeniti masovno slanje podataka čime se ugrožava raspoloživost napadnutog sistema. Krajnji efekat zlonamjernih programa mogu da budu veoma različiti uključujući i obaranje operativnog sistema.

Slika 3. Klasifikacija zlonamjernih programa

Se

Ntr

UkLnBre V RRbrprCbrddT

UnvfafaNseprredo C CvprtrIzZPra

eznadar: OS i RM

Napade na oprojanske kon

U opštem slučoji se instalir

Logička bombedokumentov

Bakterije su zesurse.

Virusi

Računarski virRazultat izvrš

risanje neke rogram može

Ciljevi autora rzo širenje via se virus teška odbrana od

Tipičan virus u• • • •

U fazi spavanjekog drugog irusa. Identičazi trigerovanaza izvršavan

Najpoznatiji tie uvijek nalazrograma i inecord) i šire setekcije od sstvaruju da d

Crvi

Crv je računarirusa ili za zrenose prekoroše puno mezmeđu crva i

Za razliku odropagacija cračunara.

perativne sistenje.

čaju postoje raju i izvršavaba je zlonamvani dio kodazlonamjerni p

rus je programavanja virusadatoteke, po

e uraditi. virusa su:

irusa, ko detektuje,

d virusa bude u toku svog ž

faza spavafaza propafaza trigerfaza izvrša

ja virus je beprograma ili

čna kopija virnja dolazi donja u kojoj viripovi virusa sze kao dio ne

nficiraju sve se nakon pod

strane antivirudetekcija na o

rski program zamjenu pos

o računarske morije na hovirusa ne po

d virusa, za rva može bit

eme od stran

zlonamjerni aju kao dodatmjeran progra koji omogućprogrami koji

m koji se moa može biti i

oziv nekog te

što kompliko

životnog cikluanja, agacije, rovanja, avanja. esposlen. Iz oi datoteke, itdrusa se smješ

o aktiviranja vrus može samsu: paraziti, stekog izvršnogprograme ko

dizanja sistemusnih softversnovu karakt

koji kopira stojećih datotmreže koristest računarima

ostoji baš uvijaktiviranje c

ti mnogo brž

ne zlonamjern

programi kojtni dijelovi neram koji se ćava pristup ni se replikuju

že sam reproispisivanje neelefonskog br

ovanija. usa prolazi kr

ve faze virusd. Ova faza nta unutar nekvirusa i tada

mo ispisati nektalno prisutnig programa.

oji se izvršavma sa diska. Sra. Polimorfnerističnog uzo

samog sebe steka verzijameći nedostatka. Najčešće sejek jasna grancrva nije pota od propaga

Operativni sistem

58

nih programa

ji mogu postekih drugih p

aktivira na neželjenim kou sve dok ne

odukovati takoeke poruke nroja, itd. Dru

roz sljedeće f

s se može aktnije obaveznakog programa

on započinjeku poruku nai u operativnoStalno prisut

vaju. Boot seStealth virusi ni virusi su vorka virusa n

sa jednog račma datoteka kke operativnihe prenose uz nica. Crvi su treban korisnacije virusa.

mi

a možemo po

tojati nezavisrograma. neki događ

orisnicima. napune cio

o što dodaje sna ekranu, prugim riječima

faze:

tivirati na neka za sve virua ili datoteke e funkciju zaekranu ili izv

oj memoriji, bni virusi u m

ektor virusi insu posebno pirusi koji mu

nije moguća

čunara na drukoje predstavh sistema u pelektronsku pdosta slični v

nik i oni skrBrzina propa

odijeliti u nek

no od drugih

aj (npr. na

disk ili dok

sopstveni kodrikaz slike naa, virus može

ki događaj, kase. U fazi proi na taj način

a koju je i navršiti neku deboot sektor, s

memoriji su obnficiraju glavprojektovani utiraju priliko

ugi. Crvi se mvljaju Trojanpogledu zaštipoštu i uz dodvirusima, ali rivaju svoje agacije je pro

prikupio i ob

koliko grupa

h programa, k

neki datum)

ne potroše sv

d nekom druga ekranu, moe uraditi sve

kao što je datuopagacije se n se vrši daljeamjenjen. Posestruktivnu opstealth i polimbično dio nekvni boot slogda budu nevi

om svakog in

mogu koristitinske konje. Oite. Crvi se bdatke elektronizmeđu njih širenje na doporcionalna


a: virusi, crv

kao i program

). Trapdoor

ve procesorsk

gom programodifikovanje

što računars

um, prisustvovrši klonirane inficiranje. sljednja faza peraciju. morfni. Parazkog sistemskog (master boidljivi priliko

nficiranja, čim

i za prenošenObično se crbrzo replikujunskoj pošti. postoji razlik

druge računara broju ranjiv

jišin

i i

mi

je

ke

mu. ili

ski

om nje

U je

ziti og

oot om me

nje rvi u i

ka. re.

vih


59

Trojanski konj Trojanski konj je program koji se najčešće prenosi na ciljni računar kao nevidljivi dodatak uz neki drugi program, a zatim dolazi do njegovog aktiviranja. Mogu se prenijeti kopiranjem programa, skidanjem sa Interneta, kao i otvaranjem dodatka u elektronskoj pošti. Aktivnosti Trojanskih konja mogu biti veoma različite. Mogu da obrišu podatke, pošalju svoju kopiju na sve računare sa liste elektronske pošte i da omogući dodatne napade na dati računar. Obično ostvaruju povezivanje sa nekim udaljenim računarom i prenose informacije sa računara na kome su instalirani. Trojanski konji koji se izvršavaju u okviru jezgra operativnog sistema su najopasniji. Tada ovi programi imaju potpunu kontrolu nad datim sistemom. To znači da programi kao što su, na primjer, drajver uređaja, screen saver i bilo koji drugi programi koje operativni sistem izvršava predstavljaju potencijalni izvor napada. Trojanski konji se najčešće prikazuju kao korisni programi, ali u suštiti oni uvijek imaju neku neželjenu aktivnost po onoga ko ih koristi. Oni se koriste za indirektno izvršavanje funkcija koje neautorizvani korisnici ne bi mogli da ostvare direktno.

Mehanizmi zaštite i autentikacija Zaštita sistema može biti implementirana na više različitih načina. Pod fizičkom zaštitom podrazumijeva se obezbjeđenje zgrada, obezbjeđenje prostorija i neki način kontrole identiteta korisnika sistema. Glavni problem zaštite kod svih operativnih sistema je autentikacija (proces određivanja identiteta nekog subjekta). Tradicionalan mehanizam zažtite je sistem kod koga se koristi korisničko ime i lozinka kojim se verifikuje identitet korisnika i na taj način isključuje mogućnost rada neidentifikovanih korisnika. Tajnost lozinke je glavni dio sistema kojim se naovaj način obezbjeđuje zaštita. Od načina implemenatacije sistema lozinki najviše zavisi koliko će sistem biti zaštićen. Zato većina današnjih sistema ne omogućava korisnicima unos onih lozinki koje nisu dovoljno sigurne i koje se nazivaju slabe lozinke. Primjeri slabih lozinki su ime i prezime, riječ iz riječnika, ime člana porodice, itd. U cilju bolje zaštite, potrebno je da operativni sistem podrži jake lozinke, odnosno:

1. kontroliše da lozinke budu riječi koje se ne mogu naći u riječniku, 2. kontroliše da lozinke budu riječi najmanje 6 karaktera dužine, 3. kontroliše da lozinke budu sastavljene i od slova i brojeva, 4. obezbjedi da lozinke imaju period važenja, 5. ograniči broj pokušaja prijavljivanja na sistem sa pogrešnom lozinkom, tako što će nakon maksimalnom broja pokušaja automatski zabraniti korisnički nalog.

Najvažnija lozinka u datom sistemu je lozinka sistem administratora, jer ona ima kompletnu kontrolu nad sistemom. Upravo zbog toga najveći broj napada na sistem ima za cilj pronalaženje lozinke sistem administratora. Sistem zaštite koji se zasniva na lozinkama se može narušiti pogađanjem lozinki. Drugi način je metodom grube sile gdje se korišćenjem današnjih računara veoma brzo može pretražiti kompletan skup mogućih lozinki čija je maksimalna dužina unaprijed poznata. Narušavanje sistema zaštite koji se zasniva na lozinkama se može narušiti kao rezultat vizuelnog ili elektronskog monitoringa. Vizuelni monitoring nastaje gledanjem u tastaturu prilikom unosa korisničkog imena i lozinke. Elektronski monitoring se može uraditi pomoću sniffing alata kojim se može snimiti identitet korisnika i njegova lozinka. Kriptovanje podataka koji sadrže lozinku rješava ovaj problem.

Documents

Seznadar: OS i RM Operativni sistemi - razno.sveznadar.info · operativni sistem osigurava sredstva za pravilno korištenje navedenih komponenti. Poput vlade operativni sistemi ne