2. Systémové programové vybavení: typy OS, jádro, zavaděč, ovladače, systémové programy, architektury OS, vývojové trendy

Question 1

Systémové programové vybavení

Answer 1

zahrnuje všechny programy a nástroje, které jsou součástí OS a umožňují správu a řízení hardwaru počítače

Question 2

Typy operačních systémů (6)

Answer 2

1, Desktopové operační systémy
- Jsou navrženy pro běžné uživatele a běžně jsou nainstalovány na osobní počítače
- MS Windows, Apple macOS a Linux

2, Serverové operační systémy
- Jsou navrženy pro běh serverových aplikací a jsou optimalizovány pro vysokou výkonost a spolehlivost
- MS Windows Server, Ubuntu Server

3, Mobilní operační systémy
- Tyto operační systémy jsou určeny pro mobilní zařízení, jako jsou chytré telefony a tablety
- Google Android a Apple iOS

4, Vestavěné operační systémy
- spotřebiče a průmyslová zařízení
- FreeRTOS a Embedded Linux

5, Real-time operační systémy
- aplikace, které vyžadují přesný časový řád a rychlou odezvu

6, Cloudové operační systémy
- navrženy pro běh v cloudu a poskytují virtuální stroje, které umožňují běh aplikací v prostředí cloudu
- Amazon Web Services a MS Azure

Question 3

Jádro

Answer 3

• je zodpovědné za správu hardware a umožňuje běh aplikací

1, Monolitické jádro obsahuje všechny služby, které operační systém poskytuje, jako jsou správa souborů, síťové služby a ovladače

2, Mikrojádro obsahuje pouze nezbytné služby jako jsou správa procesů a komunikace mezi nimi. Všechny další služby jsou poskytovány jako externí moduly

Question 4

Zavaděč

Answer 4

Zavaděč je program, který se spouští při startu počítače a je zodpovědný za načtení operačního systému do paměti, detekci HW a jeho inicializaci pro správný běh OS

1, BIOS – starší typ zavaděče používaný v PC s architekturou x86. BIOS se spouští jako první

2, UEFI – modernější typ zavaděče, který nahrazuje starší BIOS. UEFI se liší v tom, že podporuje 64bitové procesory, může pracovat s GPT diskovými oddíly a podporuje bezpečnostní funkce

3, GRUB – zavaděč, který se používá v operačních systémech založených na Linuxu

4, Network Bootloader – tento druh zavaděče se používá pro vzdálené zavádění operačního systému přes síť

Question 5

Ovladače

Answer 5

Ovladače jsou programy, které umožňují operačnímu systému komunikovat s hardwarovými zařízeními.

Například tiskárny, skenery, grafické karty, zvukové karty a další zařízení

Question 6

Systémové programy

Answer 6

Systémové programy poskytují různé služby operačního systému, jako jsou správa souborů, správa paměti, správa procesů, síťové služby a další

1, Správce souborů – umožňuje uživatelům práci se soubory a adresáři, včetně vytváření, kopírování, přesunu, mazání a přejmenovávání souborů

2, Správce procesů – zajišťuje řízení běhu procesů na počítači, včetně spouštění nových procesů, ukončování běžících procesů a řízení jejich priority

3, Správce paměti – zajišťuje alokaci a uvolňování paměti pro běh procesů a aplikací

4, Správce sítě – zajišťuje správu sítě a umožňuje připojení k internetu, konfiguraci sítě a správu síťových protokolů

5, Správce ovladačů – zajišťuje správu ovladačů pro hardware, jako jsou například grafické, zvukové a síťové karty

6, Systémové služby – poskytují speciální funkce, které jsou běžně potřebné pro správu a běh operačního systému, jako jsou např. časovače, plánovače úloh nebo zabezpečení

Question 7

Architektura operačních systémů

Answer 7

1, Monolitická architektura
- všechny funkce operačního systému implementovány v jádře. To znamená, že jádro má přístup ke všem zdrojům počítače, což vede k vysokému výkonu a efektivitě. Nevýhodou ale je, že chyby v jádře mohou mít vliv na celý systém

2, Mikrojádrová architektura
- jádro a základní systémové služby jsou odděleny do samostatných modulů. To umožňuje lepší izolaci chyb a snížení vlivu chyb v jádře na celý systém. Výhodou této architektury je také snadná rozšiřitelnost a údržba OS

3, Hybridní architektura
- Tato architektura kombinuje prvky monolitické a mikrojádrové architektury. Základní funkce operačního systému jsou implementovány v jádře, ale některé funkce, jako jsou ovladače, jsou odděleny a běží v uživatelském režimu

4, Virtualizovaná architektura
- V této architektuře jsou operační systémy virtualizovány a běží jako instance na hostitelském operačním systému. Tento typ architektury umožňuje běh více operačních systémů na jednom fyzickém počítači