. \ T Operating Systems

Mis on OS-i komponendid?

Operatsioonisüsteem on suur ja keerukas süsteem, mida saab luua ainult väikesteks osadeks jagamise teel. Need tükid peaksid olema süsteemi täpselt määratletud osa, millel on hoolikalt määratletud sisendid, väljundid ja funktsioonid.

Kuigi Mac, Unix, Linux, Windowsja teistel operatsioonisüsteemidel pole sama struktuuri, kuid enamikul operatsioonisüsteemidel on sarnased operatsioonisüsteemi komponendid, nagu failide, protsesside, mälu ja sisend-/väljundseadmete haldus.

Vaatame üksikasjalikult kõiki neid komponente.

Failide haldamine

Fail on omavahel seotud teabe kogum, mille määratleb selle looja. Tavaliselt esindab see programme nii lähtekoodi kui ka objekti kujul ja andmeid. Andmefailid võivad olla numbrilised, tähestikulised või tähtnumbrilised.

Failihalduse funktsioonid operatsioonisüsteemis

. operatsioonisüsteemi täidab järgmisi olulisi failihaldusega seotud tegevusi:

• Failide ja kataloogide loomine ja kustutamine.
• Failide ja kataloogidega manipuleerimine.
• kaartping failid teisele salvestusruumile.
• Failide varundamine stabiilsele andmekandjale.

Protsessi juhtimine

Protsessihalduse komponent on protseduur paljude operatsioonisüsteemis samaaegselt töötavate protsesside haldamiseks. Iga tarkvararakendusprogrammiga on töötamise ajal seotud üks või mitu protsessi.

Näiteks kui kasutate brauserit nagu Google Chrome, selle brauseriprogrammi jaoks töötab protsess. Operatsioonisüsteemis töötab samuti palju protsesse, mis täidavad mitmesuguseid funktsioone.

Kõiki neid protsesse peaks haldama protsesside haldus, mis hoiab protsessid tõhusalt töös. Samuti kasutab see neile eraldatud mälu ja lülitab need vajadusel välja.

Protsessi täitmine peab olema järjestikune, seega tuleks protsessi nimel täita vähemalt üks käsk.

Protsessihalduse funktsioonid OS-is

Järgmised on protsesside juhtimise funktsioonid operatsioonisüsteemis:

• Protsessi loomine ja kustutamine.
• Peatamine ja jätkamine.
• Protsesside sünkroniseerimine.
• Protsessikommunikatsioon.

I/O-seadmete haldus

Üks operatsioonisüsteemi olulisi kasutusvõimalusi on see, et see aitab teil kasutaja eest varjata konkreetsete riistvaraseadmete variatsioone.

I/O halduse funktsioonid OS-is

• See pakub puhverdamise vahemällu salvestamise süsteemi.
• See pakub üldist seadme draiveri koodi.
• See pakub draivereid teatud riistvaraseadmetele.
• I/O aitab teil teada saada konkreetse seadme iseärasusi.

Network Management

Võrguhaldus on arvutivõrkude haldamise ja haldamise protsess. See hõlmab jõudluse juhtimist, tõrkeanalüüsi, võrkude loomist ja teenuse kvaliteedi säilitamist.

Hajussüsteem on arvutite/protsessorite kogum, mis ei jaga kunagi oma mälu ega kella. Seda tüüpi süsteemis on kõigil protsessoritel oma kohalik mälu ja protsessorid suhtlevad omavahel erinevate sideliinide, näiteks fiiberoptika või telefoniliinide kaudu.

Võrgus olevad arvutid on ühendatud sidevõrgu kaudu, mida saab konfigureerida mitmel erineval viisil. Võrguhalduse abil saab võrku täielikult või osaliselt ühendada, mis aitab kasutajatel kujundada marsruutimis- ja ühendusstrateegiaid, mis ületaksid ühendus- ja turvaprobleemid.

Võrguhalduse funktsioonid

• Hajussüsteemid aitavad teil kasutada erineva suuruse ja funktsiooniga arvutusressursse. Nende hulka võivad kuuluda mikroprotsessorid, miniarvutid ja paljud üldotstarbelised arvutisüsteemid.
• Samuti pakub hajutatud süsteem kasutajale juurdepääsu erinevatele ressurssidele, mida võrk jagab.
• See aitab pääseda juurde jagatud ressurssidele, mis aitavad arvutamist kiirendada või pakuvad andmete kättesaadavust ja usaldusväärsust.

Põhimälu haldus

Põhimälu on suur salvestus- või baitide massiiv, millest igaühel on aadress. Mäluhaldusprotsess viiakse läbi kindlate mäluaadresside lugemis- või kirjutamisjada abil.

Programmi käivitamiseks tuleb see kaardistada absoluutsetele aadressidele ja laadida mällu. Mäluhaldusmeetodi valik sõltub mitmest tegurist.

Siiski põhineb see peamiselt süsteemi riistvaralisel disainil. Iga algoritm vajab vastavat riistvaralist tuge. Põhimälu pakub kiiret salvestusruumi, millele protsessor pääseb otse juurde. See on kulukas ja seetõttu on selle salvestusmaht väiksem. Programmi käivitamiseks peab see aga asuma põhimälus.

Mäluhalduse funktsioonid OS-is

Operatsioonisüsteem täidab mälu haldamiseks järgmisi funktsioone:

• See aitab sul hoida track primaarmälu.
• See määrab, millist osa sellest kes kasutab ja millist osa mitte.
• Mitme programmeerimisega süsteemis otsustab operatsioonisüsteem, milline protsess mälu saab ja kui palju.
• See eraldab mälu, kui protsess seda nõuab.
• Samuti vabastab see mälu, kui protsess seda enam ei vaja või on lõpetatud.

Teisese salvestusruumi haldus

Arvutisüsteemi kõige olulisem ülesanne on programmide käivitamine. Need programmid koos andmetega, millele nad juurde pääsevad, peavad käivitamise ajal asuma põhimälus.

Arvuti mälu on liiga väike, et kõiki andmeid ja programme jäädavalt salvestada. Arvutisüsteem pakub põhimälu varundamiseks lisamälu. Tänapäeval kasutavad kaasaegsed arvutid nii programmide kui ka andmete peamise salvestusruumina kõvakettaid/SSD-sid. Lisamälu haldus töötab aga ka selliste salvestusseadmetega nagu USB-mälupulk ja CD/DVD-draivid.

Programmid nagu assemblerid ja kompilaatorid salvestatakse kettale kuni nende laadimiseni mällu ning seejärel kasutavad nad ketast töötlemiseks nii allika kui ka sihtkohana.

Teisese mälu haldamise funktsioonid OS-is

Siin on operatsioonisüsteemi teisese salvestusruumi haldamise peamised funktsioonid:

• Salvestusruumi eraldamine
• Tasuta ruumi haldamine
• Ketta ajastamine

Turvalisuse juhtimine

Operatsioonisüsteemi erinevad protsessid peavad olema üksteise tegevuse eest kaitstud. Sel eesmärgil saab kasutada mitmesuguseid mehhanisme, et tagada, et protsessidel, mis soovivad failide, mälu, protsessori ja muude riistvararessurssidega töötada, on operatsioonisüsteemilt õige autoriseerimine.

Näiteks mälu adresseerimise riistvara aitab teil kinnitada, et protsessi saab käivitada selle enda aadressiruumis. Ajastus tagab, et ükski protsess ei kontrolli protsessorit ilma seda vabastamata.

Lõpuks ei ole ühelgi protsessil lubatud teha oma sisend-/väljundoperatsioone, mis aitab säilitada erinevate välisseadmete terviklikkust.

Muud olulised tegevused

Siin on mõned muud olulised operatsioonisüsteemi tegevused:

• Kasutaja programm ei saa I/O-operatsioone otse teostada. Operatsioonisüsteem peaks selleks mingi meediumi pakkuma.
• Operatsioonisüsteem kontrollib programmi võimet faile lugeda, kirjutada, luua ja kustutada.
• Operatsioonisüsteem hõlbustab teabevahetust protsesside vahel, mis töötavad samas või erinevates süsteemides.
• OS-i komponendid aitavad tagada korrektse arvutikasutuse, tuvastades vigu protsessoris ja mälus.

KKK