Sistemet operative

Dr. Zhilbert Tafa

Definicioni i sistemit operativ Sistemi operativ sht softueri m i rndsishm n kompjuter.

Definicion: Sistemi opertiv sht program i cili menaxhon resursete kompjuterit, ofron serviset pr prdoruesin dhe menaxhon/renditekzekutimin e programeve tjera

Definicion: Sistemi operativ paraqet ndrmjetsuesin midis shfrytzuesit n njrn an dhe resurseve harduerike dhe softuerike t kompjuterit n ann tjetr.

sht i prbr nga bashksi programesh t cilit funkcionojn s bashku pr t realizuar veprime t ndryshme.

Shfrytzuesi nuk do t thot se sht njeriu. Shfrytzues mund t jet edhe p.sh. ndonj aplikacion. P.sh. aplikacioni nga Web serveri mund t krkoj t dhna nga baza e t dhnave e cila gjendet n kompjuterin tjetr. Ose, nj klijent mund t krkoj t dhna nga serveri.

Pozita e sistemeve operative

Detyrat kryesore t SO

1. Ti pranoj dhe ti prpunoj

komandat dhe krkesat nga

shfrytzuesit.

2. T menaxhoj, ti lexoj (load) dhe

ti ekzekutoj programet.

3. T menaxhoj resurset

harduerike prfshir edhe I/O.

Multitasking Multitasking paraqet aftsin/mundsin e sistemit

operativ pr t manipuluar me disa programe pothuaj njkohsisht, pavarsisht se a jan fizikisht prezent nj apo m shum CPU.

N multitasking SO, midis tjerash, pr procesin e optimizimit duhet balancuar: Cilat aplikacione kan prparsi mbi tjerat.

Cilat fajle duhet t ruhen n cilin lokacion t hard diskut.

Kush ka t drejtn t bj ndryshime sistemore n kompj.

Kur kompjuteri duhet t fokusohet n aplikacionin aktiv e kur n aplikacionet q ekzekutohen n prapavij.

Cilit nga I/O pajisjeve ti jepet prparsi n momentin e duhur, etj.

Sot pothuaj t gjitha sistemet operative kan multitasking aftsin.

Sherbimet kryesore t SO-ve moderne

Shumica e SO prfshijn disa apo t gjitha nga shrbimet e mposhtme:

Ofrojn interfejs pr prdoruesin dhe pr programet

(Command interface).

Ofrojn qasje n fajl sistemin dhe serviset (File services).

Ofrojn servis t posam pr rrjetzim (Network Services).

Ofrojn I/O serviset t cilat mund t prdoren direkt nga secili program dhe nga

hardueri (I/O services).

Kta servise i mundsojn HW dhe SW t komunikoj me core services.

(Core services):

Alokimi i resurseve pr programe (si jan):

memorija, I/O pajisjet dhe koha e procesorit.

Ngritja e OS (bootstrapping ose Initial Program Load)

Disa shrbime sigurije pr t mbrojtur fajlet dhe programet

nga njri tjetri dhe nga jasht, etj.

Ofrojn mjete (tools) pr administratort

pr t rregulluar parametrat e sistemit pr prdorim konkret (Control Panel etj).

Nj paraqitje e thjeshtzuar e komponentave

Core services prfshin alokimin e

resurseve, scheduling (ndarjen e

ekzekutimit t proceseve n koh),

menaxhmentin e memorijes, komunikimin

midis proceseve, etj.

Programet e SO, varsisht se a jan gjith

kohn n RAM apo thirren n baz t

nevojs, mund t ndahen n rezidencijal

dhe jorezidencijal.

Menaxhimi i programeve

1. OS pranon komandat nga prdoruesi.

2. Varsisht nga nevojat e shfrytzuesit,

thrret programet e veta (menaxherat) q t kryejn akcionet e duhura.

(lokimi i resurseve memorike, menaxhimi i I/O pajisjeve, koha e CPU-s pr

ekzekutimin e programeve etj.)

Kshtu, nse duhet dika p.sh. t shkruhet n disk,

SO s pari verifikon emrin e fajlit dhe shikon ne fajl sistemin

se ku ka kllastera t paprdorur n HDD.

Pasi ti ket prcaktuar, ia dorzon BIOS-it ia informatat

i cili pastaj komunikon me HDD kontrollerin

pr t inicuar procesin e transferit nga RAM n HDD.

Mirpo, prveq alokon resurset pr nj program,

SO alokon resurset edhe midis t gjitha programeve t tjera n ekzekutim

Programet rezidencijale dhe jorezidencijale Programet rezidencijale jan ata programe t cilit jan t domosdoshm

pr kryerjen e funkcioneve primare t SO (p.sh. puna me CPU, memorije, etj.).

Kta programe mbesin n RAM deri sa kompjuteri t jet i ndezur dhe prbjn kernel t sistemit operativ.

Programet jorezidencijale jan ata d cilit thirren sipas nevoje. P.sh. programi pr formatizim.

Ndarja e sistemit operativ n programe rezidencijale dhe jorezidencijale bhet pr shkak t hapsirs memorike n RAM

Shumica e SO ofrojn qasje n modulet e veta me an t bshksive komandash t njohur me nj emr API (Application Programming Interface).

Definicion: API paraqet bashksi komandash, funkcionesh dhe protokolesh q prdoren nga ana e programerve gjat zhvillimit t programit t caktuarme qllim q programi t komunikoj me sistemin e caktuar operativ.

Ngritja e SO: komente (1) Bazohet n t ashtuquajturin bootstrap programin t shkruar n ROM.

Pasi t ndizet kompjuteri, inicohet Program Counter n adresn fikse e cila tregon n ekzekutimin e POST (Power On Self Test) procesit.

POST sht program i cili gjendet n t njjtin ROM ip me BIOS.

POST menjher teston BIOS-in, CMOS-in, orn sistemore, memorijen e video adapterit.

Pas ksaj, POST teston RAM-in dhe baset, tastaturn, HDD, CD/DVD etj. harduerin e inventuar

Pastaj harduerin e inventuar e krahason me at n CMOS.N rast t ndryshimeve, prdoruesin e njohton me text. msg. apo beep code.

Mtej, BIOS krkon nga CMOS ti tregoj ku gjendet SO.(kjo sht e shkruar n boot sequence)

N drajvin e duhur, BIOS shikon n boot sector pr t gjetur se ku gjendet sistemi operativ konkretisht n at drajv. Boot sector sht tregues i cili tregon n fajlin i cili duhet t lexoj sistemin operativ.

Pastaj, i komanduar nga programi i BIOS-it CPU ekzekuton programin i cili gjendet n adresn specifike t boot sector.

Ngritja e SO: komente (2) Ky program krijon reakcion zinxhiror:

i tregon CPU-s cilat programe tjera ti lexoj.

Kta fajle BIOS-i pastaj i kopjon n RAM memorije.

Ktu s pari lexohet kernel, registry, hardware interface, API librarit, etj.

Kshtu, pastaj fillojn t lexohen disa drajvera, etj.

Drajverat jan programe ndihmse t cilit Sistemi Operativ i prdor t komunkioj me hardverin prkats.

Nse gjat ngritjes s SO ndodh ndonj problem pr shkak t s cilit SO nuk mund t ngritet, shpesh her mund t ndihmoj (n Windows) pulla F8 e cila duhet shtypur prpara se t paraqitet logo e Windowsit.

Kjo do t startoj Windows n Safe mode dhe n kt mnyr mundsohet largimi i komponenave t dmtuara, qoftshin harduerike apo softuerike.

N Mac kjo funkcionon duke e mbajtur SHIFT key.

Menaxhimi i fajleve

SO menaxhon mbi punn e krijimit, editimit, ruajtes, fshirjes,

vendosjes dhe kontrollit t akcesit t fajleve.

Pashtu, SO menaxhon krijimin dhe menaxhimin e folderave n kompjuter

struktura e direktorijumeve (angl. directory structure)

Sidoqoft, punt m t rndsishme t file manager-it jan:

Q t dij lokacionin fizik t secilit fajl n disk dhe t dij se si fajli sht i

ndar npr fragmente (nse sht i ndar),

T mbaj evidenc se cili prdorues ka far lloj akcesi mbi fajlet,

T ofroj mjete (tools) pr manipulimin e fajleve (fshirje, kopjim etj.)

T menaxhoj strukturn e direktorijumeve thirrjen e fajleve me an t

emrit.

Gjat procesit t defragmentimit,

file manager-i rikrijon tabeln e fajleve.

Fajl sistemi

sht pjes e sistemit operativ

i cili paraqet lidhjen midis SO dhe disqeve ku gjenden t dhnat.

Kshtu, nse dshirohet t elet nj fajl n HDD,

SO e din se ku gjendet ai fajl (n cilin sektor etj).

Formatizimi i HDD e ndan diskun n tracks dhe sektore

dhe i vendos bitet n t gjitha stazat t jen zerro.

Kur shkruan nj fajl n HDD,

SO mundohet q t dhnat ti ruaj n t njjtin cilindr,

qoft edhe n disqe t ndryshme.

(sepse sht m thjesht t vetm me an t komands

elektronike ti jepet komanda pr vazhdim koks prmbi apo nn

diskun e caktuar sesa q t vendoset koka n pozitn e re)

Fajl sistemet Pr menaxhimin e fajleve SO t ndryshme prdorin sisteme t ndryshme.

M s shumti prdoren :FAT (File Alocation Table)NTFS (New Technology File System) qasje e kontrolluar mbi foldera dhe fajle (permissions, encryption),

prkrahje pr disqe m t mdha, error recovery.

Fajlat jan t memorizuara n nj apo m shume kllastera.

Kllasteri sht bashksi prej disa sektorash n nj staz.

Nj fajli i duhet minimum nj kllaster pr tu ruajtur.

Dy fajla, sado t vegjl t jen, ruhen s paku n dy kllastera.

HDD ka disa pjes:

Boot record MBR i cili prmban t dhnat pr organizimin e HDD t ciln BIOS-i menjher e kopjon. Ktu gjendet e dhna n lidhje me pozitn e programit pr startimin e sistemit operativ.

FAT tabela pr FAT32 ose MFT (Master File Table) pr NTFS pr secilin fajl tregon se ku gjendet n cilat kllastera (sepse fajli mund t jet i organizuar npr kllastera t ndryshm t cilat me doemos nuk do t thot q duhe t jen n kontinuitet). Ky pra krijon zinxhirin pr lidhjen e fajleve.

Root direktoriumin (FAT32) / Metadata (NTFS) q pmban organizimin e fajleve npr direktorijume dhe nndirektorijume

Pjesn pr t dhna ku jan fajlet vetm kjo pjes sht e ndar n kllastera.

Menaxhimi i proceseve

Procesi sht fardo programi q sht n ekzekutim.

Secili program q ekzekutohet trajtohet si proces dhe prfshin jo vetm

programet e aplikacioneve por edhe programet brenda sistemit operativ.

Pra, procesi n vehte prfshin programin s bashku me resurset e

alokuara pr t si p.sh. memorijen, kohn e ekzekutimit etj.

Sot SO-t i ndajn proceset n pjes t vogla t menaxhueshme t programeve t

ekzekutueshm q quhen fije (angl. threads).

Menaxhimi i proceseve n nj sistem me nj CPU t vetm nuk sht shum i

komplikuar, por kur duhet t menaxhohen proceset n sisteme me disa procesor,

kjo sht shtje q mund ta bj nj sistem operativ efektiv apo jo.

Proceset duhet t mbesin t sinkronizuar me qllim q t mos viej deri te ndryshimi

i t dhnave t ndara nga nj proces B n ndrkoh deri sa procesi A sht duke

punuar mbi ata t dhna. Kjo dukuri quhet race condition gjendje e gars dhe

mund t paraqitet n hapsirat memorike t prbashkta t proceseve t quajtura

regjione kritike.

Menaxhimi i pajisjeve

SO e ka t ashtuquajturin device manager.

Nse nj aplikacion krkon t prdor nj pajisje, ai duhet t pres q procesit t duhur t atij aplikacioni ti bashkangjitet kontrolli mbi pajisje nga ana e device manager.

Device manager poashtu menaxhon edhe me interrupt rutina.

Definicion: Interaptet jan sinjale kontrolli me an t s cilive indikohet nevoja pr vmendjen e procesorit apo sistemit operativ.

Interaptet mund t ndodhin nga ana e prdoruesit (por edhe nga ana e vet sistemit) dhe i tregojn CPU q duhet kryer nj proces ose q ka prfunduar ndonj proces.

User interface dhe update/upgrade Mund t jet command line dhe GUI (Graphical User Interface).

Update i sistemit operativ (apo t nj programi t fardoshm) paraqet zvendsimin e disa pjesve t kodit t sistemit operativ me kode t reja (t publikuara nga prodhuesi i programit).

Zakonisht bhet pr njrn nga tri arsyet:

shtjet e legalitetit

shtjet e prmirsimit t performancave

shjtet e siguris (patches), arnat

Update programet jan t publikuara n periudha javore apo mujore.

Nse ka shum update programe, zakonisht publikohet nj Service Pack i ri.

Duhet pasur kujdes q update, sidomos ata kritike, t bhen menjher sepse notifikimi nga SO (p.sh. Windows) n lidhje me ndonj patch (e me ate edhe n lidhje me ndonj dobsi) i shkon edhe prdoruesve malicioz.

Upgrade i SO paraqet zvendsimin e moduleve esenciale t SO me verzion t ri.