1. OSNOVNI PRINCIPIPI RADA RAČUNALA
HARDWARE
BIOS OS

2. Osnovni principi rada računala
Odmah nakon uključivanja računala procesor započinje svoj uobičajeni posao, a to je dobavljanje i izvršavanje strojnih instrukcija, odnosno izvršavanje nekog programa.
Koji je to program i gdje je on smješten?
Taj program, odnosno skup programskih rutina, je BIOS (Basic Input-Output System) i smješten je u ROM (Read Only Memory) memoriji računala. Prva programska rutina BIOS –a koja se pokreće odmah po uključivanju računala naziva se POST (Power On Self Test) a svrha mu je da provjeri koje jedinice su priključene na računalo, sa koliko radne memorije raspolaže i da li sve pravilno funkcioniraju.
SREDNJA MJEŠOVITA ŠKOLA "ŽEPČE"
rujan/septembar 2009.

3. Osnovni principi rada računala
Nakon izvršavanja POST programa i ispisivanja na ekran rezultata “testiranja” računala, pokreće se tzv. bootstrap loader, koji pokreće učitavanje glavnine OS –a sa diska u glavnu memoriju. Bootstrap loader u RAM učitava sadržaj samo tzv. boot sektora i započinje izvršavanje instrukcija pohranjenih u njemu, nakon čega BIOS “prepušta” kontrolu nad računalom. Što će se dalje događati ovisi isključivo o sadržaju boot sektora. U pravilu su tu instrukcije koje učitavaju ostatak OS –a i predaju mu kontrolu.
(Boot sektor se nalazi u presjeku nultog sektora i nulte trake tvrdog diska.)
SREDNJA MJEŠOVITA ŠKOLA "ŽEPČE"
rujan/septembar 2009.

4. Osnovni principi rada računala
U BIOS –u se nalazi još jedan iznimno bitan program – BIOS SETUP, koji se pokreće na zahtjev korisnika (najčešće pritiskom na tipku Del, F2, F10, Esc), a omogućava podešavanje (setup) niza opcija vezanih prvenstveno uz funkcioniranje strojne podrške računala (hardvera).
Sve definirane postavke se memoriraju u malu memoriju koja se naziva CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) RAM. Zahvaljujući posebnom napajanju ove memorije (baterija) njen sadržaj ostaje sačuvan i nakon gašenja računala.
SREDNJA MJEŠOVITA ŠKOLA "ŽEPČE"
rujan/septembar 2009.

5. Osnovni principi rada računala
U suvremenim računalima BIOS se, u pravilu, ne nalazi u ROM memoriji nego u EEPROM (Electrical Erasable Programable Read Only Memory), odnosno Flash RAM –u.
Velika prednost Flash BIOS –a u odnosu na ROM BIOS je mogućnost promjene ili nadogradnje njegovog sadržaja (što može predstavljati i veliki sigurnosni problem – virusi poput CIH virusa i sl.)
SREDNJA MJEŠOVITA ŠKOLA "ŽEPČE"
rujan/septembar 2009.

6. Osnovni principi rada računala
Postupak učitavanja i pokretanja OS –a naziva se “podizanje” (boot) sustava, prilikom čega korisnik ne može ništa raditi na računalu. Cjelokupan proces može trajati i više minuta, što ovisi od složenosti OS –a i od “snage” pojedinh komponenti samog računala (kapacitet RAM –a, brzina tvdog diska ...)
Podizanjem npr. Windows operacijskih sustava upravlja se preko nekoliko sustavskih datoteka od kojih su najbitnije win.ini i system.ini.
SREDNJA MJEŠOVITA ŠKOLA "ŽEPČE"
rujan/septembar 2009.

7. Osnovni principi rada računala
Nakon podizanja OS –a korisnik može početi s radom, tj. može početi s pokretanjem korisničkih programa (aplikacija). Svi suvremeni OS –i omogućavaju paralelno izvršavanje više programa (multitasking – višezadaćnost).
Ta paralelnost u izvršavanju programa treba biti shvaćena uvjetno. Naime, procesor ne izvršava doslovno istovremeno više naovisnih zadataka već se svakoj aplikaciji daje određeno, vrlo kratko, vrijeme (svega nekoliko milisekundi), nakon čega se kontrola predaje drugoj aplikaciji itd. Nakon što posljednja aplikacija “potroši” svoje procesorsko vrijeme postupak se ponavlja i to stvara dojam da se sve aplikacije izvode istovremeno.
Gore opisani način rada se naziva time sharing (podjela vremena).
SREDNJA MJEŠOVITA ŠKOLA "ŽEPČE"
rujan/septembar 2009.

8. Osnovni principi rada računala
Izvršavanje aplikacija je u potpunosti pod kontrolom OS –a, što znači da aplikacije nikada ne komuniciraju direktno s hardverom ili BIOS -om, nego isključivo preko OS –a. Isto tako i međusobna komunikacija između aplikacija se ostvaruje uz strogi nadzor i kontrolu od strane OS –a.
OS s hardverom, uglavnom, komunicira preko BIOS –a, ali i putem specijaliziranih upravljačkih programa (drajvera).
Ovaj odnos i komunikacija između hardvera, BIOS –a, OS i korisničkih programa (aplikacija) opisan je sljedećom shemom:
SREDNJA MJEŠOVITA ŠKOLA "ŽEPČE"
rujan/septembar 2009.

9. Osnovni principi rada računala
Aplikacija 2
Aplikacija 1
Aplikacija 3
O S
BIOS
Drajveri
Drajveri
Hardver
SREDNJA MJEŠOVITA ŠKOLA "ŽEPČE"
rujan/septembar 2009.

10. Osnovni principi rada računala
Vrlo značajna tehnologija koju suvremeni OS –i podržavaju je virtualizacija memorije, kojom se nadomješta eventualni manjak RAM memorije u računalu. Obzirom da su današnje aplikacije sve veće i “gladnije” memorije, ova tehnologija je vrlo značajna za normalno izvršavanje programa. Virtualna memorija kombinira RAM računala s privremenim mjestom na tvrdom disku. Kad računalu nedostaje RAM-a, virtualna memorija premješta podatke s RAM-a na prostor nazvan stranična datoteka. Premještanjem podataka na straničnu datoteku i s nje oslobađa se RAM da bi se mogao završiti rad.
SREDNJA MJEŠOVITA ŠKOLA "ŽEPČE"
rujan/septembar 2009.

11. Osnovni principi rada računala
Što računalo ima više RAM-a, to programi brže rade. Ako nedostatak RAM-a usporava računalo, povećanjem virtualne memorije to se može nadomjestiti. No, računalo puno brže čita podatke s RAM-a nego s tvrdog diska, stoga je bolje rješenje dodati još RAM-a.
Aplikacije se prije pokretanja nalaze na tvrdom disku i zadaća OS –a je da nakon pokretanja aplikaciju “prebaci” u unutrašnju memoriju (RAM) gdje se ona izvršava. Ovo “prebacivanje” naziva se učitavanje ili punjenje, a suprotan proces prebacivanja sadržaja RAM –a na tvrdi disk (ili neku drugu eksternu memoriju) naziva se snimanje ili pohranjivanje.
SREDNJA MJEŠOVITA ŠKOLA "ŽEPČE"
rujan/septembar 2009.

12. Osnovni principi rada računala
Različiti operacijski sustavi se po svojoj strukturi mogu značajno razlikovati, ipak u strukturi svakog OS –a mogu se uočiti sljedeće tri komponente:
jezgro (kernel) OS –a,
izvršioca (executive) i
ljusku (shell).
Jezgra je najniži sloj sustava, najbliži hardveru. Jezgra upravlja ulazom/izlazom, sustavom datoteka, dodjelom procesora i memorije, virtualnom memorijom te obavlja ostale funkcije operacijskog sustava preko sistemskih poziva. Općenito gledajući to su brojne funkcije integrirane u jednoj razini.
SREDNJA MJEŠOVITA ŠKOLA "ŽEPČE"
rujan/septembar 2009.

13. Osnovni principi rada računala
Izvršilac je viši sloj u arhitekturi OS –a, kojeg čini skup programa namijenjenih obavljanju funkcija orjentiranih ka aplikacijama, kao što su npr. logička organizacija podataka u datoteke i mape (foldere) na diskovima, upravljanje procesima učitavanja i pohranjivanja ...
Ljuska (shell) predsatvlja najvišu razinu OS –a putem koje se ostvaruje komunikacija sa korisnikom. Ljusku sačinjavaju programi koji tvore korisničko sučelje (user interface) OS –a.
SREDNJA MJEŠOVITA ŠKOLA "ŽEPČE"
rujan/septembar 2009.

14. Osnovni principi rada računala
OS je skup hardverski orjentiranih programa čija je zadaća da upravljaju, kontroliraju i koordiniraju rad haedverskih sastavnica računala i stvaranje okoline za nesmetano izvršavanje aplikacijske programske podrške.
Temeljne funkcije OS –a:
UPRAVLANJE ZADATCIMA OBRADE
UPRAVLJANJE PODATCIMA
UPRAVLJANJE ULAZOM/IZLAZOM
UPRAVLJANJE MEMORIJOM
OBRADA PREKIDA
UPRAVLJANJE PROCESOROM
ZAŠTITNA FUNKCIJA
SREDNJA MJEŠOVITA ŠKOLA "ŽEPČE"
rujan/septembar 2009.

15. Osnovni principi rada računala
Vrste operacijskih sustava:
jednokorisnički i višekorisnički;
sa znakovnim i grafičkim korisničkim sučeljem;
jednozadaćni i višezadaćni.
Svi suvremeni operacijski sustavi podržavaju višezadaćnost (multitasking), mrežni i višekorisnički rad i posjeduju grafičko korisničko sučelje.
Neki od poznatijih operacijskih sustava:
CP/M, MS-DOS, OS/2, UNIX, XENIX, LINUX, MAC OS X, WINDOWS 3.X, WINDOWS 95, WINDOWS 98, WINDOWS ME, WINDOWS NT, WINDOWS VISTA, WINDOWS 7
SREDNJA MJEŠOVITA ŠKOLA "ŽEPČE"
rujan/septembar 2009.