Komponenty Operating Systems
Co jsou součásti OS?
Operační systém je velký a složitý systém, který lze vytvořit pouze rozdělením na malé části. Tyto části by měly být dobře definovanou částí systému, která pečlivě definuje vstupy, výstupy a funkce.
Ačkoli Mac, Unix, Linux, Windowsa další OS nemají stejnou strukturu, většina operačních systémů sdílí podobné systémové komponenty OS, jako je soubor, proces, paměť, správa I/O zařízení.
Podívejme se podrobně na každou z těchto součástí.
Správa souborů
Soubor je soubor souvisejících informací, které by měl definovat jeho tvůrce. Běžně představuje programy, zdrojové i objektové formy a data. Datové soubory mohou být číselné, abecední nebo alfanumerické.
Funkce správy souborů v OS
Jedno operační systém má následující důležité dané činnosti v souvislosti se správou souborů:
- Vytváření a mazání souborů a adresářů.
- Pro manipulaci se soubory a adresáři.
- Mapování souborů na sekundární úložiště.
- Zálohujte soubory na stabilní úložné médium.
Řízení procesu
Komponenta správy procesů je procedura pro správu mnoha procesů, které běží současně v operačním systému. Ke každému softwarovému aplikačnímu programu je při jeho běhu přidružen jeden nebo více procesů.
Například, když používáte prohlížeč jako Google Chrome, pro tento prohlížeč běží proces. V OS také běží mnoho procesů, které plní různé funkce.
Všechny tyto procesy by měly být řízeny procesním managementem, který udržuje procesy tak, aby fungovaly efektivně. Využívá také přidělenou paměť a v případě potřeby je vypne.
Provádění procesu musí být sekvenční, takže alespoň jedna instrukce by měla být provedena jménem procesu.
Funkce procesního řízení v OS
Následující jsou procesní řízení funkce procesního řízení.
- Vytvoření a odstranění procesu.
- Pozastavení a obnovení.
- Syncproces hronizace
- Proces komunikace
Správa I/O zařízení
Jedno z důležitých použití operačního systému, které vám pomůže skrýt před uživatelem varianty konkrétních hardwarových zařízení.
Funkce I/O managementu v OS
- Nabízí systém ukládání do mezipaměti
- Poskytuje obecný kód ovladače zařízení
- Poskytuje ovladače pro konkrétní hardwarová zařízení.
- I/O vám pomůže poznat individuality konkrétního zařízení.
Network Management
Správa sítě je proces správy a správy počítačových sítí. Zahrnuje správu výkonu, analýzu chyb, zajišťování sítí a udržování kvality služeb.
Distribuovaný systém je soubor počítačů/procesorů, které nikdy nesdílejí svou vlastní paměť nebo hodiny. V tomto typu systému mají všechny procesory svou lokální paměť a procesory spolu komunikují pomocí různých komunikačních linek, jako jsou optické nebo telefonní linky.
Počítače v síti jsou propojeny prostřednictvím komunikační sítě, kterou lze konfigurovat mnoha různými způsoby. Pomocí správy sítě lze síť plně nebo částečně propojit, což uživatelům pomáhá navrhovat strategie směrování a připojení, které překonávají problémy s připojením a zabezpečením.
Funkce správy sítě
- Distribuované systémy vám pomohou s různými výpočetními prostředky co do velikosti a funkce. Mohou zahrnovat mikroprocesory, minipočítače a mnoho univerzálních počítačových systémů.
- Distribuovaný systém také nabízí uživateli přístup k různým zdrojům, které síť sdílí.
- Pomáhá přistupovat ke sdíleným zdrojům, které pomáhají zrychlit výpočet, nebo nabízí dostupnost a spolehlivost dat.
Správa hlavní paměti
Hlavní paměť je velké pole úložiště nebo bajtů, které má adresu. Proces správy paměti se provádí pomocí sekvence čtení nebo zápisu konkrétních adres paměti.
Aby bylo možné spustit program, měl by být namapován na absolutní adresy a načten do paměti. Výběr metody správy paměti závisí na několika faktorech.
Vychází však především z hardwarového návrhu systému. Každý algoritmus vyžaduje odpovídající hardwarovou podporu. Hlavní paměť nabízí rychlé úložiště, ke kterému lze přistupovat přímo z CPU. Je to drahé, a proto má nižší skladovací kapacitu. Aby však mohl být program spuštěn, musí být v hlavní paměti.
Funkce správy paměti v OS
An Operating System provádí následující funkce pro správu paměti:
- Pomáhá vám sledovat primární paměť.
- Určete, jakou část kdo používá, kterou část nepoužívá.
- V multiprogramovacím systému rozhoduje OS o tom, který proces získá paměť a kolik.
- Přiděluje paměť, když proces požaduje
- Také zruší přidělení paměti, když proces již nevyžaduje nebo byl ukončen.
Správa sekundárního úložiště
Nejdůležitějším úkolem počítačového systému je spouštění programů. Tyto programy vám spolu s daty pomáhají přistupovat k tomu, co je během provádění v hlavní paměti.
Tato paměť počítače je velmi malá pro trvalé uložení všech dat a programů. Počítačový systém nabízí sekundární úložiště pro zálohování hlavní paměti. Dnešní moderní počítače používají pevné disky/SSD jako primární úložiště programů i dat. Správa sekundárního úložiště však funguje také s úložnými zařízeními, jako je jednotka USB flash a jednotky CD/DVD.
Programy jako assemblery, kompilátory, uložené na disku, dokud není načten do paměti, a poté používají disk jako zdroj a cíl pro zpracování.
Funkce správy sekundárního úložiště v OS
Zde jsou hlavní funkce správy sekundárního úložiště v OS:
- Přidělení úložiště
- Správa volného prostoru
- Plánování disku
Správa zabezpečení
Různé procesy v operačním systému musí být zabezpečeny před činnostmi ostatních. Za tímto účelem lze použít různé mechanismy, které zajistí, že procesy, které chtějí obsluhovat soubory, paměť CPU a další hardwarové prostředky, by měly mít řádnou autorizaci od operačního systému.
Například hardware pro adresování paměti vám pomůže potvrdit, že proces lze spustit v jeho vlastním adresním prostoru. Čas zajišťuje, že žádný proces nemá kontrolu nad CPU, aniž by se jí vzdal.
A konečně, žádný proces nesmí provádět vlastní I/O, aby chránil, což vám pomáhá zachovat integritu různých periferních zařízení.
Další důležité aktivity
Zde jsou některé další důležité činnosti OS:
- Uživatelský program nemůže přímo provádět I/O operace. Operační systém by měl poskytnout nějaké médium, aby to mohl provést.
- OS kontroluje schopnost programu číst, zapisovat, vytvářet a mazat soubory.
- OS usnadňuje výměnu informací mezi procesy prováděnými na stejných nebo různých systémech.
- Komponenty operačního systému vám pomohou zajistit, že získáte správné výpočty tím, že detekují chyby v hardwaru CPU a paměti.
Shrnutí
- Operační systém je velký a složitý systém, který lze vytvořit pouze rozdělením na malé části.
- Operasystém sdílí různé součásti systému OS, jako je soubor, paměť procesů, správa I/O zařízení atd.
- Soubor je soubor souvisejících informací, které by měl definovat jeho tvůrce.
- Komponenta správy procesů je procedura pro správu mnoha procesů, které běží současně v operačním systému
- Správa I/O zařízení je jedním z důležitých použití operačního systému, který vám pomáhá skrýt před uživatelem varianty konkrétních hardwarových zařízení.
- Správa sítě je proces správy a správy počítačových sítí.
- Proces správy paměti se provádí pomocí sekvence čtení nebo zápisu určitých adres paměti.
- Správa sekundárního úložiště, nejdůležitější úkol počítačového systému, je spouštět programy.
- Správa zabezpečení zahrnuje různé procesy v operačním systému, které je třeba vzájemně chránit před činnostmi ostatních.
- Operační systém kontroluje schopnost programu číst, zapisovat, vytvářet a odstraňovat soubory.