Protsessorid.

PROCESS MANAGEMENT

# operatsioonisüsteemi kõige tähtsaim teenus
# valdav aeg Kerneli tegevusest

PROTSESSOR

#  Protsess on täitmisel olev arvutiprogramm, käivitub siis, kui kasutaja teeb topeltkliki ( töölaual ).
Mõnikord kutsutakse protsessi tööks või ülesandeks  
Ühe operatsioonisüsteemi töödeldava protsessiga on seotud hulk lõimusid ( thead-lõim ).
Igal protsessil on oma privaatsed ressursid, andmed ja temaga seotud statistika.
Hea video : https://www.youtube.com/watch?v=TIa2mhKCeYo

PROTESSIMUDELID:

• PCB- protsessi juhtblokk (Process Control Block)
• Linux- protsessi kirjeldaja (Process Descriptor)

 PROTSESSIDE LOOMINE:

• Initi loob operatsioonisüsteemi kernel ise.
• Süsteemi alamsüsteem, mis vastutab kasutaja sessiooni loomise eest ning hoiab seda.
• Sessioon on arvutikasutamise tsükkel
• Sessioon on siis sisselogimisest kuni välja logimiseni

Süsteemi alglaadimine  

 # POST-->BIOS-->HDD info-->OS->RAM

Üks protsess kutsub teise välja

   # Uue riistvara tüki leidmine arvuti poolt

Kasutaja nõuab, millist protsessi luuakse

   # Wordi käivitamine 

Pakett töötlus

• Linux'i " isaks " on Int

PROTSESSIDE LÕPETAMINE :

# Pakett töötlus protsess algatab seiskamise protsessi

# Kasutaja logib süsteemist välja

# Protsess käivitab teenuse lõpetamise nõude

# Vigane olukord

   ERROR- tarkvara viga 

   FAULT- riistvara viga  

# Protsess lõpeb normaalselt

# Ületatud ettenähtud aja piir

# Mälu pole saadaval

# Piiride rikkumine

   Suunatakse väljapoole ettenähtud piirkonda

   Katset tungida teise ala territooriumile

# Kaitse viga

   Faili saab ainult lugeda, lisada midagi ei saa

# Aritmeetiline viga

   Nulliga ei saa jagada

# Tähtaja ületamine

# I/O failure

# Vigane korraldus

# Privileegitud eelisõigustega korraldus

# Vale andmete kasutus

   Vale tüüp, suurus

# Operatsioonisüsteemi sekkumine

   Liiklusummik

# Protsessid on omavahel seotud

   Kui vanem protsess lõpetab, nooremad hakkavad tööle

# Surmav viga (Fatal error)

   Viga, mis põhjustab programmi ebanormaalse lõppemise

BLOKK :

Pointer- muutuja, mis viitab ühele mäluaadressile

Process state- protsessi seisund

Process number- protsessi number

Program counter- mitmendal real minu täitmine pooleli on

Registers- protsessori registrite info

Memory limits- kirjas, kus on viimane selle protsessiga seotud aadress

List of open files- avatud failide loetelu

PROTSESS MÄLUS :

# DLL- dünaamiliselt lingitavad teegid

# STACK(pilu)- linkide kogum, mis võimaldab neid välja kutsuda

# HEAP- mäluhõivamise programm, mis võimaldab dünaamiliselt vastavalt linkide hulgale luua mälu

# GLOBAL VARIABLES- ei ole nähtavad moodulid, on võimalik kutsuda

# TEXT- programmeerija poolt kirjutatud koodid

# Kõik klaviatuuri klahvid omavad numbrit, mis ilmnevad kahendsüsteemina 

# ASCII tähestik

# iga tekst teisendatakse kahendsüsteemi st, et k

ui vajutada klahvi "2", siis saadetakse 00110010 signaal

Pildid paremini nähtavad :

( https://www.google.ee/searchq=PROCess&biw=1164&bih=585&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=p7yhVMD1GoX3arj2gfgE&ved=0CAgQ_AUoAQ#tbm=isch&q=ascii&imgdii=_)

PROTSESSIJUHTBLOKK ( PCB ) - Iga protsess mis arvutis töötab on seotud

# Iga protsessile eraldatakse mälu, mida eraldab kernel

# Seisunid info

# Programmloend

http://en.wikipedia.org/wiki/Process_state

PROTSESSI ID :

# Kui palju mälu kasutati, kui palju aega kulus jne.

# Kogutakse statistikat selle kohta ....

PROTSESSIDE SEISUNDID :

• Terminated- teeb oma töö normaalselt lõpuni ning siis lõpetab normaalselt töö.
• Created- kui Kernel sai mällu pandud, siis see saadetakse mällu (Kernel suutis selle asja, mida ta tahtis arvutisse panna sinna ära mahutada )
• Running- on töötlemisel
• Waiting- ootab mingit ressurssi järele (läheb tagasi töötlusesse)
• Blocked- ootab probleemi lahenemist
• Swapping- mälust väljakirjutatud esimesele kõvakettale
• Swap space(virtuaalmälu)- saaleala (mälust välja kirjutamise protsess )(mälust välja ja sisse tagasi = saalimine)

# Swipping ala ehk viraalmälu - mida tegelikult ei ole.

        ¤ Tema jaoks vajalikud andmed tõstetakse mällu (ketas on aeglasem)

# Roheline ala on mälu lehekülgede fail.

# Faili handles näitab faili asukohta ja viib ta õigele reale ....

# Tavaliselt töötame mitme failiga korraga !!

Protsessor

Protsessorite töödkiirust mõõdetakse megaflopsides (http://en.wikipedia.org/wiki/FLOPS)

• CPU – protsessor
• PGA – jalakesed
• LGA – kontaktplaadid
• SOCKET – pesa

 #  Nendega peab hoolikalt toimetama, sest võib emaplaadi jalakesed ära painutada.

# Protsessor käib emaplaadi socketisse. 



PROTSESSOR EMAPLAADI PEAL :

*Mälu koosneb aadress massiivist
*Ühel pool aadressid, teisel pool andmed
*SIIN- kontaktide või jalgade komplekt
*Instruction(korraldus)- arvutile käskude jagamine *Funktsioon/protseduur, mis nõuab argumente
*Igal protsessoril on oma käsustik, mida ta mõistab *Instruction set- käskluse hulk *Käskluse hulk on piiratud
*LOAD- korraldus, laadib ühe väärtuse protsessorisse
*ADD- korraldus, liidab kaks arvu
*STORE- käsk, mis võimaldab salvestada midagi RAMi
*COMPARE- võrdleb kahte mälupesa
*Argumentideks kaks mälupesa aadressi
*Mälust on võimalik lugeda käsklusi, aadresse ja tähti
*Klaviatuuril olevad tähed saadavad igaüks kaheksakohalise sümboli

Arvutused : 
Protsessoritel on kell ehk taktgeneraator (nt 2,3 gigahertsi on taktsagedus, mille järgi tehakse töid. 2,3gHg t=1: 2,3 * 10astmel-9 = 0,4 nanosekundit). 
10 nanomeetrit = 10000nm
22  = 500 nm 

Kernel Ja Riistvara .

Riistvara ümbritseb KERNEL, mis on operatsioonisüsteemi tuum. (Süsteemi tõlk )
          # Sisaldab riistvara erisusi.
          #Selleks, et üks tarkvara töötaks arvutis peab ta minema läbi kahe tõlgi.
         # Riistvara ja tarkvara vahendaja.
         #Protsesside vaheline suhtlemine ja protsessi vahelised kutsed, mis on vajalikud süsteemi töötamiseks
Süsteemi enda ülesanded on mäluhaldus jne

Kernel on arvutiprogrammi, kõige olulisem osa.                                                  # Tema tunnuseks on see, et see laetakse arvutimälu kindlatesse kohtadesse ning siis on see seal kaitstud.

Tegeleb sisend-väljund päringutega, mis tulevad tarkvara poolt (tarkvara nõuded) ning tõlgendab need andmetöötlus korralduste jaoks ümber.

# Kernel teostab tehtud käsklusi.


# Protsesside vaheline suhtlemine ja protsessi vahelised kutsed, mis on vajalikud süsteemi töötamiseks
# Süsteemi enda ülesanded on mäluhaldus jne

# Kui arvutis midagi töötab siis töötab see mälus, mitte kettal

Kernel tegeleb :

• CPU (FPU ja ALU )
• Mälu (Memory)
• Draiverid (devices )

Kernel on CPU-i ettekandjaks ning abimeheks on tal Memory.

# CPU - protsessor, mis koosneb FPU-st või ALU-st.
#FPU - ujukomaarvude protsessor
             Näiteks : 1721 = 1,721 E3
 #ALU - arigmeetika protsessor, loogika protsessor.

NB ! Kernel on kohandatav, sest see luuakse konkreetse arvuti jaoks operatsioonisüsteemi paigalduse käigus.

CPU- Protsessor...
 The kernel is a fundamental part of a modern computer's operating system.[1] 
# Tegeleb sisend väljud päringutega mis tulevad tarkvara poole pealt ja tõlgendab ta need andmetöötluskorraldusteks.
# CPU  on ettekandja. Abimees memory.

KERNELI RESSURSID :

• Mälu
• Protsessori töötajad
• Kettaruum (Failisüsteem )

KERNELI MOODULID : 

• Shop
• User
• Content
• Search

    

 NB ! Kernel ei ole RIISTVARA vaid on operatsioonisüsteemi osa ( 4% )

# Teegid on standartsed klotsid mida võib eeldada, et ühel või teisel kasutajal vaja võib minna, või et operatsioonisüsteemi tuum saaks tööd teha.

 # Windows XP kerneli suuruseks on 2.04 MB

 #Windowsi kerneli suurus on 25 MB
#Windwosi 7 kerneli suuruseks on 5,29(5,3) MB

LINGID :http://en.wikipedia.org/wiki/Kernel_%28operating_system%29        https://www.princeton.edu/~achaney/tmve/wiki100k/docs/Kernel_%28computer_science%29.html        

RIISTVARA...

Riistvara on kõik arvutikasti sees.

Seal on :
  # Suur trükkplaat ( vertikaalselt ).
  #CD- ROM pesad.
  #Emaplaat, millega on seotud Lapsplaadid.


LINGID :  http://et.wikipedia.org/wiki/Riistvara
                 http://et.wikipedia.org/wiki/Tarkvara

Operatsioonisüsteemide alused .

 OPERATSIOONISÜSTEEMID
https://www.youtube.com/watch?v=55FeqGGzE5Q

• Operatsioonisüsteem ( OS / OP ) on  TARKVARA, mis haldab riistvara ja tarkvara ressursse ning pakub arvuti programmidele ja nende kasutajatele tavapäraseid (vajalikke) teenuseid.
 

• Operatsioonisüsteemidel on oluline osa arvutisüsteemis. 

• KERNEL - Operatsioonisüsteemi tuum

Mõned näited operatsioonisüsteemidest :

• Android 
• BSD
• OS X - Yosemite uus OS, kõige uuem esindaja on Steven Jobs ( Apple esindaja )
• Linux - loodi 5.10.1991, loojaks oli Linus Torvaldsi.
• QNX - UNIX -- laadne reaalaja operatsioonisüsteem. Tootja on BlackBerry.
• Windows OS = ( põhineb )DOS
• Unix - like OS

Peamised telefonide operatsioonisüsteemid :

• Android - Telefonide operatsioonisüsteem (peamiselt mõeldud puutetundlikele seadmetele), mis põhineb Linux'i tuumal
• IOS - Telefonide operatsioonisüsteem, mis on loodud Apple poolt.
• Windows phone - Telefonide operatsioonisüsteem, mis on Microsoft'i poolt loodud.

Brauserite täpne statistika : http://www.w3schools.com/browsers/browsers_stats.
                                                             http://www.netmarketshare.com/operating-system-market-share.aspx?qprid=10&qpcustomd=0 

OPERATSIOONISÜSTEEMIDE ÜHISED TUNNUSED . 

NT - uus tehnoloogia

FS - failisüsteem

• Protsessihaldus (Process management ) - Protsessoriaja jagamine rakendustarkvara vahel.
• Katkestussignaal (Interrupts ) - Võib tähendada protsessori normaalse tööjärjekorra katkestamist ning uue tööjärjekorra võtmist.( IRQ )
• Operatiivmälu haldamine ( Memory management ) - Operatsioonisüsteem juhib operatiivmälu jagumist protsesside vahel.
• Failihaldus - Andmete salvestusloogika andmekandjatele.
• Failisüsteem ( File system ) - Windowsil NT FS ( uue tehnoloogia failisüsteem )
• Seadme ajur / driver ( Device drivers ) - Vajalik, et käivituks teatud tüüpi seade, mis on ühendatud arvutiga ( kuidas riistvara ära tunda ja tööle saada )
• Võrk (Networking)
• Turvalisus (Security ) - Blokeerib ebaturvalised lehed/failid.
• Sisend-väljund süsteemide haldamine ( Input/Output ) - Andmevahetus välisseadmetega - salvestusseadmed, printerid, ekraanikuvad jm.
• Protsesside ja seadmete vaheline kommunikatsioon ning input/output - Andmete ( signaalide ) vahendamine riistvaraseadmete ning kasutaja vahel.

NB !! Need kõik ongi laias laastus teenused.

Kuidas operatsioonisüsteemid töötavad ?
      https://www.youtube.com/watch?v=cNN_tTXABUA

Lingid :   http://en.wikipedia.org/wiki/Operating_system

                http://et.wikipedia.org/wiki/Operatsioonis%C3%BCsteem

                http://www.tlu.ee/~nullyks/opsys_slaidid.pdf

                http://en.wikipedia.org/wiki/Interrupt_request_%28PC_architecture%29