Co to są składniki systemu operacyjnego?
System operacyjny to duży i złożony system, który można utworzyć tylko poprzez podzielenie go na małe części. Te elementy powinny być dobrze zdefiniowaną częścią systemu, w której dokładnie zdefiniowano wejścia, wyjścia i funkcje.
Chociaż Mac, Unix, Linux, Windows i inne systemy operacyjne nie mają tej samej struktury, większość systemów operacyjnych ma podobne komponenty systemu operacyjnego, takie jak plik, proces, pamięć, zarządzanie urządzeniami we / wy.
Przyjrzyjmy się szczegółowo każdemu z tych elementów.
W tym samouczku dotyczącym systemu operacyjnego dowiesz się:
- Co to są składniki systemu operacyjnego?
- Zarządzanie plikami
- Zarządzanie procesem
- Zarządzanie urządzeniami we / wy
- Zarządzanie siecią
- Zarządzanie pamięcią główną
- Zarządzanie dodatkową pamięcią masową
- Zarządzanie bezpieczeństwem
- Inne ważne działania
Zarządzanie plikami
Plik to zestaw powiązanych informacji, które powinien zdefiniować jego twórca. Zwykle reprezentuje programy, zarówno formy źródłowe, jak i obiektowe oraz dane. Pliki danych mogą być numeryczne, alfabetyczne lub alfanumeryczne.
Funkcja zarządzania plikami w systemie operacyjnym:
System operacyjny ma następujące ważne działania związane z zarządzaniem plikami:
- Tworzenie i usuwanie plików i katalogów.
- Do manipulowania plikami i katalogami.
- Mapowanie plików do pamięci dodatkowej.
- Twórz kopie zapasowe plików na stabilnych nośnikach danych.
Zarządzanie procesem
Komponent do zarządzania procesami to procedura służąca do zarządzania wieloma procesami, które działają jednocześnie w systemie operacyjnym. Z każdym programem użytkowym jest skojarzony jeden lub więcej procesów, gdy są uruchomione.
Na przykład podczas korzystania z przeglądarki takiej jak Google Chrome jest uruchomiony proces dla tego programu przeglądarki. System operacyjny ma również uruchomionych wiele procesów, które wykonują różne funkcje.
Wszystkie te procesy powinny być zarządzane przez zarządzanie procesami, które zapewnia wydajne działanie procesów. Wykorzystuje również przydzieloną im pamięć i wyłącza je w razie potrzeby.
Wykonywanie procesu musi być sekwencyjne, więc przynajmniej jedna instrukcja powinna być wykonana w imieniu procesu.
Funkcje zarządzania procesami w OS:
Poniżej przedstawiono funkcje zarządzania procesami.
- Tworzenie i usuwanie procesów.
- Zawieszenie i wznowienie.
- Proces synchronizacji
- Proces komunikacji
Zarządzanie urządzeniami we / wy
Jedno z ważnych zastosowań systemu operacyjnego, które pomaga ukryć przed użytkownikiem różne warianty określonych urządzeń sprzętowych.
Funkcje zarządzania I / O w systemie operacyjnym:
- Oferuje system buforowania bufora
- Zawiera ogólny kod sterownika urządzenia
- Zapewnia sterowniki dla określonych urządzeń sprzętowych.
- I / O pomaga poznać indywidualne cechy konkretnego urządzenia.
Zarządzanie siecią
Zarządzanie siecią to proces administrowania i zarządzania sieciami komputerowymi. Obejmuje zarządzanie wydajnością, analizę błędów, udostępnianie sieci i utrzymywanie jakości usług.
System rozproszony to zbiór komputerów / procesorów, które nigdy nie współużytkują własnej pamięci ani zegara. W tego typu systemach wszystkie procesory mają swoją lokalną pamięć, a procesory komunikują się ze sobą za pomocą różnych linii komunikacyjnych, takich jak światłowody lub linie telefoniczne.
Komputery w sieci są połączone za pośrednictwem sieci komunikacyjnej, którą można skonfigurować na wiele różnych sposobów. Dzięki zarządzaniu siecią, sieć może być w pełni lub częściowo połączona, co pomaga użytkownikom w projektowaniu strategii routingu i połączeń, które pozwalają przezwyciężyć problemy z połączeniem i bezpieczeństwem.
Funkcje zarządzania siecią:
- Systemy rozproszone pomagają w korzystaniu z różnych zasobów obliczeniowych pod względem wielkości i funkcji. Mogą obejmować mikroprocesory, minikomputery i wiele systemów komputerowych ogólnego przeznaczenia.
- System rozproszony oferuje również użytkownikowi dostęp do różnych zasobów udostępnionych w sieci.
- Ułatwia dostęp do współdzielonych zasobów, które przyspieszają obliczenia lub zapewniają dostępność i niezawodność danych.
Zarządzanie pamięcią główną
Pamięć główna to duża tablica pamięci lub bajtów, która ma adres. Proces zarządzania pamięcią odbywa się za pomocą sekwencji odczytów lub zapisów określonych adresów pamięci.
Aby wykonać program, należy go odwzorować na adresy bezwzględne i załadować do pamięci. Wybór metody zarządzania pamięcią zależy od kilku czynników.
Jednak opiera się głównie na projekcie sprzętowym systemu. Każdy algorytm wymaga odpowiedniego wsparcia sprzętowego. Pamięć główna zapewnia szybką pamięć, do której można uzyskać dostęp bezpośrednio z procesora. Jest kosztowna i dlatego ma mniejszą pojemność. Jednak aby program mógł zostać wykonany, musi znajdować się w głównej pamięci.
Funkcje zarządzania pamięcią w systemie operacyjnym:
System operacyjny wykonuje następujące funkcje zarządzania pamięcią:
- Pomaga śledzić pamięć podstawową.
- Określ, która część jest używana przez kogo, która część nie jest używana.
- W systemie wieloprogramowym system operacyjny podejmuje decyzję o tym, który proces otrzyma pamięć i ile.
- Alokuje pamięć, gdy żąda proces
- Usuwa również pamięć, gdy proces nie wymaga już lub został zakończony.
Zarządzanie dodatkową pamięcią masową
Najważniejszym zadaniem systemu komputerowego jest wykonywanie programów. Programy te wraz z danymi ułatwiają dostęp do pamięci głównej podczas wykonywania.
Ta pamięć komputera jest bardzo mała, aby trwale przechowywać wszystkie dane i programy. System komputerowy oferuje dodatkową pamięć do tworzenia kopii zapasowych pamięci głównej. Współczesne komputery używają dysków twardych / SSD jako podstawowego magazynu zarówno programów, jak i danych. Jednak zarządzanie dodatkową pamięcią działa również z urządzeniami pamięci masowej, takimi jak pendrive i napędy CD / DVD.
Programy, takie jak asemblery, kompilatory, są przechowywane na dysku, dopóki nie zostaną załadowane do pamięci, a następnie używają dysku jako źródła i miejsca docelowego do przetwarzania.
Funkcje zarządzania pamięcią dodatkową w systemie operacyjnym:
Oto główne funkcje zarządzania dodatkową pamięcią masową w systemie operacyjnym:
- Alokacja pamięci
- Wolne zarządzanie przestrzenią
- Planowanie dysków
Zarządzanie bezpieczeństwem
Różne procesy w systemie operacyjnym muszą być zabezpieczone przed wzajemnymi działaniami. W tym celu można zastosować różne mechanizmy, które zapewnią, że procesy, które chcą obsługiwać pliki, procesor pamięci i inne zasoby sprzętowe, będą miały odpowiednią autoryzację z systemu operacyjnego.
Na przykład sprzęt do adresowania pamięci pomaga potwierdzić, że proces może zostać wykonany w jego własnej przestrzeni adresowej. Czas zapewnia, że żaden proces nie ma kontroli nad procesorem bez wyrzekania się go.
Wreszcie, żaden proces nie może wykonywać własnych operacji we / wy w celu ochrony, co pomaga zachować integralność różnych urządzeń peryferyjnych.
Inne ważne działania
Oto kilka innych ważnych czynności systemu operacyjnego:
- Program użytkownika nie może bezpośrednio wykonywać operacji we / wy. Aby to wykonać, system operacyjny powinien zapewnić jakiś nośnik.
- System operacyjny sprawdza zdolność programu do odczytu, zapisu, tworzenia i usuwania plików.
- System operacyjny ułatwia wymianę informacji między procesami działającymi na tym samym lub różnych systemach.
- Składniki systemu operacyjnego pomagają upewnić się, że otrzymujesz poprawne przetwarzanie, wykrywając błędy w procesorze i sprzęcie pamięci.
Podsumowanie:
- System operacyjny to duży i złożony system, który można utworzyć tylko poprzez podzielenie go na małe części.
- System operacyjny współdzieli różne składniki systemu operacyjnego, takie jak plik, pamięć procesowa, zarządzanie urządzeniami we / wy itp.
- Plik to zbiór powiązanych informacji, które powinien zdefiniować jego twórca.
- Komponent do zarządzania procesami to procedura służąca do zarządzania wieloma procesami, które działają jednocześnie w systemie operacyjnym
- Zarządzanie urządzeniami we / wy to jedno z ważnych zastosowań systemu operacyjnego, które pomaga ukryć przed użytkownikiem różne warianty określonych urządzeń sprzętowych.
- Zarządzanie siecią to proces administrowania i zarządzania sieciami komputerowymi.
- Proces zarządzania pamięcią odbywa się za pomocą sekwencji odczytów lub zapisów określonych adresów pamięci.
- Zarządzanie pamięcią wtórną, najważniejszym zadaniem systemu komputerowego, jest wykonywanie programów.
- Zarządzanie bezpieczeństwem obejmuje różne procesy w systemie operacyjnym, które muszą być zabezpieczone przed wzajemnymi działaniami.
- System operacyjny sprawdza zdolność programu do odczytu, zapisu, tworzenia i usuwania plików.