Komponenter af Operating Systemer

Hvad er OS-komponenter?

Et operativsystem er et stort og komplekst system, der kun kan oprettes ved at opdele det i små dele. Disse dele bør udgøre en veldefineret del af systemet med omhyggeligt definerede input, output og funktioner.

Selvom Mac, Unix, Linux, Windows, og andre operativsystemer har ikke den samme struktur, deler de fleste operativsystemer lignende OS-systemkomponenter som fil-, proces-, hukommelses- og I/O-enhedsstyring.

Lad os se hver af disse komponenter i detaljer.

Filhåndtering

En fil er et sæt af relateret information, som er defineret af dens skaber. Den repræsenterer normalt programmer, både kilde- og objektformer, og data. Datafiler kan være numeriske, alfabetiske eller alfanumeriske.

Funktioner i filhåndtering i OS

operativsystem har følgende vigtige aktiviteter i forbindelse med filhåndtering:

• Oprettelse og sletning af filer og mapper.
• Manipulering af filer og mapper.
• Kortping filer på sekundært lager.
• Sikkerhedskopiering af filer på stabile lagringsmedier.

Process Management

Processtyringskomponenten er en procedure til at styre de mange processer, der kører samtidigt på operativsystemet. Hvert softwareprogram har en eller flere processer tilknyttet, når det kører.

For eksempel, når du bruger en browser som Google Chrome, der kører en proces for det pågældende browserprogram. Operativsystemet har også mange kørende processer, der udfører forskellige funktioner.

Alle disse processer bør styres af processtyring, som holder processerne kørende effektivt. Den bruger også den hukommelse, der er allokeret til dem, og lukker dem ned, når det er nødvendigt.

Udførelsen af ​​en proces skal være sekventiel, så mindst én instruktion skal udføres på vegne af processen.

Funktioner af processtyring i OS

Følgende er de processtyringsfunktioner i et operativsystem:

• Procesoprettelse og sletning.
• Suspension og genoptagelse.
• Processynkronisering.
• Proceskommunikation.

I/O-enhedsstyring

En af de vigtige anvendelser af et operativsystem er, at det hjælper dig med at skjule variationer af specifikke hardwareenheder for brugeren.

Funktioner af I/O-styring i OS

• Det tilbyder et buffer caching-system.
• Den leverer generel enhedsdriverkode.
• Det giver drivere til bestemte hardwareenheder.
• I/O hjælper dig med at kende de individuelle karakteristika for en specifik enhed.

Network Management

Netværksstyring er processen med at administrere og administrere computernetværk. Det omfatter præstationsstyring, fejlanalyse, levering af netværk og vedligeholdelse af servicekvaliteten.

Et distribueret system er en samling af computere/processorer, der aldrig deler deres egen hukommelse eller et ur. I denne type system har alle processorer deres lokale hukommelse, og processorerne kommunikerer med hinanden ved hjælp af forskellige kommunikationslinjer, såsom fiberoptik eller telefonlinjer.

Computerne i netværket er forbundet via et kommunikationsnetværk, som kan konfigureres på en række forskellige måder. Ved hjælp af netværksstyring kan netværket tilsluttes helt eller delvist, hvilket hjælper brugerne med at designe routing- og forbindelsesstrategier, der overvinder forbindelses- og sikkerhedsproblemer.

Funktioner i netværksstyring

• Distribuerede systemer hjælper dig med at bruge forskellige computerressourcer i størrelse og funktion. De kan omfatte mikroprocessorer, minicomputere og mange generelle computersystemer.
• Et distribueret system giver også brugeren adgang til de forskellige ressourcer netværket deler.
• Det hjælper med at få adgang til delte ressourcer, der hjælper med at fremskynde beregninger eller tilbyde datatilgængelighed og pålidelighed.

Administration af hovedhukommelse

Hovedhukommelse er et stort array af lagerplads eller bytes, som hver har en adresse. Hukommelsesstyringsprocessen udføres ved hjælp af en sekvens af læsninger eller skrivninger af specifikke hukommelsesadresser.

For at et program kan udføres, skal det kortlægges til absolutte adresser og indlæses i hukommelsen. Valget af en hukommelsesstyringsmetode afhænger af flere faktorer.

Det er dog primært baseret på systemets hardwaredesign. Hver algoritme kræver tilsvarende hardwareunderstøttelse. Hovedhukommelsen tilbyder hurtig lagring, som CPU'en kan tilgå direkte. Den er dyr og har derfor en lavere lagerkapacitet. For at et program kan udføres, skal det dog være i hovedhukommelsen.

Funktioner af hukommelsesstyring i OS

Et operativsystem udfører følgende funktioner til hukommelsesstyring:

• Det hjælper dig med at holde track af primær hukommelse.
• Den bestemmer, hvilken del af den der er i brug af hvem, og hvilken del der ikke er i brug.
• I et multiprogrammeringssystem bestemmer operativsystemet, hvilken proces der skal bruge hukommelse, og hvor meget.
• Den allokerer hukommelsen, når en proces anmoder om det.
• Den de-allokerer også hukommelsen, når en proces ikke længere kræver den eller er blevet afsluttet.

Sekundær-lagringsstyring

Den vigtigste opgave for et computersystem er at udføre programmer. Disse programmer skal, sammen med de data, de tilgår, være i hovedhukommelsen under udførelsen.

Denne computerhukommelse er for lille til at gemme alle data og programmer permanent. Computersystemet tilbyder sekundær lagring til at sikkerhedskopiere hovedhukommelsen. I dag bruger moderne computere harddiske/SSD'er som primær lagring af både programmer og data. Administration af sekundær lagring fungerer dog også med lagringsenheder som USB-flashdrev og cd-/dvd-drev.

Programmer som assemblere og compilere gemmes på disken, indtil de indlæses i hukommelsen, og bruger derefter disken som kilde og destination for behandling.

Funktioner af sekundær lagerstyring i OS

Her er de vigtigste funktioner i sekundær lagerstyring i operativsystemet:

• Lagertildeling
• Ledelse af fri plads
• Disk planlægning

Sikkerhedsstyring

De forskellige processer i et operativsystem skal beskyttes mod hinandens aktiviteter. Til det formål kan forskellige mekanismer bruges til at sikre, at de processer, der ønsker at operere på filer, hukommelse, CPU og andre hardwareressourcer, har korrekt autorisation fra operativsystemet.

For eksempel hjælper hukommelsesadresseringshardware dig med at bekræfte, at en proces kan udføres inden for sit eget adresserum. Timing sikrer, at ingen proces har kontrol over CPU'en uden at frigive den.

Endelig er det ikke tilladt for nogen proces at udføre sin egen I/O, hvilket hjælper med at bevare integriteten af ​​de forskellige eksterne enheder.

Andre vigtige aktiviteter

Her er nogle andre vigtige aktiviteter i et operativsystem:

• Brugerens program kan ikke udføre I/O-operationer direkte. Operativsystemet skal stille et medie til rådighed til at udføre dette.
• Operativsystemet kontrollerer programmets evne til at læse, skrive, oprette og slette filer.
• OS'et muliggør udveksling af information mellem processer, der udføres på det samme eller forskellige systemer.
• OS-komponenter hjælper med at sikre korrekt databehandling ved at registrere fejl i CPU- og hukommelseshardwaren.

Ofte Stillede Spørgsmål