Komponentit Operating Systems

Mitä ovat käyttöjärjestelmän komponentit?

Käyttöjärjestelmä on suuri ja monimutkainen järjestelmä, joka voidaan luoda vain jakamalla pieniin osiin. Näiden osien tulisi olla hyvin määritelty osa järjestelmää, joka määrittää huolellisesti tulot, lähdöt ja toiminnot.

Vaikka Mac, Unix, Linux, Windows, ja muilla käyttöjärjestelmillä ei ole samaa rakennetta, useimmilla käyttöjärjestelmillä on samanlaiset käyttöjärjestelmäkomponentit, kuten tiedosto, prosessi, muisti ja I/O-laitteiden hallinta.

Katsotaanpa jokainen näistä komponenteista yksityiskohtaisesti.

OS-komponentit

Tiedostonhallinta

Tiedosto on joukko toisiinsa liittyviä tietoja, jotka sen luojan tulee määrittää. Se edustaa yleensä ohjelmia, sekä lähde- että objektimuotoja, ja dataa. Datatiedostot voivat olla numeerisia, aakkosnumeerisia tai aakkosnumeerisia.

Tiedostonhallinnan toiminto käyttöjärjestelmässä

- käyttöjärjestelmän sillä on seuraavat tärkeät tietyt toiminnot tiedostonhallinnan yhteydessä:

  • Tiedostojen ja hakemistojen luominen ja poistaminen.
  • Tiedostojen ja hakemistojen käsittelyyn.
  • Tiedostojen yhdistäminen toissijaiseen tallennustilaan.
  • Varmuuskopioi tiedostot vakaalle tallennusvälineelle.

Prosessinhallinta

Prosessinhallintakomponentti on prosessi useiden käyttöjärjestelmässä samanaikaisesti käynnissä olevien prosessien hallintaan. Jokaiseen sovellusohjelmaan liittyy yksi tai useampi prosessi, kun ne ovat käynnissä.

Esimerkiksi kun käytät selainta, kuten Google Chrome, kyseiselle selainohjelmalle on käynnissä prosessi. Käyttöjärjestelmässä on myös käynnissä useita prosesseja, jotka suorittavat erilaisia ​​toimintoja.

Kaikkia näitä prosesseja tulee hallita prosessihallinnan avulla, joka pitää prosessit toiminnassa tehokkaasti. Se käyttää myös niille varattua muistia ja sammuttaa ne tarvittaessa.

Prosessin suorittamisen tulee olla peräkkäistä, joten vähintään yksi käsky tulee suorittaa prosessin puolesta.

Prosessinhallinnan toiminnot käyttöjärjestelmässä

Seuraavat ovat prosessinhallinnan toiminnot prosessien hallinnassa.

  • Prosessin luominen ja poistaminen.
  • Keskeyttäminen ja jatkaminen.
  • Synchronisointiprosessi
  • Viestintäprosessi

I/O-laitehallinta

Yksi tärkeimmistä käyttöjärjestelmän käyttötavoista, joka auttaa piilottamaan tiettyjen laitteistojen muunnelmat käyttäjältä.

I/O-hallinnan toiminnot käyttöjärjestelmässä

  • Se tarjoaa puskurivälimuistijärjestelmän
  • Se tarjoaa yleisen laiteohjainkoodin
  • Se tarjoaa ohjaimia tietyille laitteistolaitteille.
  • I/O auttaa sinua tuntemaan tietyn laitteen yksilöllisyydet.

Network Management

Verkonhallinta on tietokoneverkkojen hallinta- ja hallintaprosessi. Se sisältää suorituskyvyn hallinnan, vikaanalyysin, verkkojen provisioinnin ja palvelun laadun ylläpitämisen.

Hajautettu järjestelmä on kokoelma tietokoneita/prosessoreita, jotka eivät koskaan jaa omaa muistiaan tai kelloaan. Tämän tyyppisessä järjestelmässä kaikilla prosessoreilla on paikallinen muisti, ja prosessorit kommunikoivat keskenään eri tietoliikennelinjoilla, kuten valokuitu- tai puhelinlinjoilla.

Verkon tietokoneet on yhdistetty tietoliikenneverkon kautta, joka voidaan konfiguroida useilla eri tavoilla. Verkonhallinnan avulla verkko voidaan yhdistää kokonaan tai osittain, mikä auttaa käyttäjiä suunnittelemaan reititys- ja yhteysstrategioita, jotka ratkaisevat yhteys- ja tietoturvaongelmat.

Verkonhallinnan toiminnot

  • Hajautetut järjestelmät auttavat sinua eri koon ja toiminnan laskentaresurssien käytössä. Ne voivat sisältää mikroprosessoreita, minitietokoneita ja monia yleiskäyttöisiä tietokonejärjestelmiä.
  • Hajautettu järjestelmä tarjoaa myös käyttäjälle pääsyn erilaisiin verkon jakamiin resursseihin.
  • Se auttaa käyttämään jaettuja resursseja, jotka nopeuttavat laskemista tai tarjoavat tietojen saatavuutta ja luotettavuutta.

Päämuistin hallinta

Päämuisti on suuri joukko tallennustilaa tai tavuja, jolla on osoite. Muistinhallintaprosessi suoritetaan käyttämällä tiettyjen muistiosoitteiden luku- tai kirjoitussarjaa.

Ohjelman suorittamiseksi se tulee yhdistää absoluuttisiin osoitteisiin ja ladata muistiin. Muistinhallintamenetelmän valinta riippuu useista tekijöistä.

Se perustuu kuitenkin pääasiassa järjestelmän laitteistosuunnitteluun. Jokainen algoritmi vaatii vastaavan laitteistotuen. Päämuisti tarjoaa nopean tallennustilan, jota prosessori voi käyttää suoraan. Se on kallista ja siksi sillä on pienempi tallennuskapasiteetti. Kuitenkin, jotta ohjelma voidaan suorittaa, sen on oltava päämuistissa.

Muistinhallinnan toiminnot käyttöjärjestelmässä

An Operating System suorittaa seuraavat muistinhallinnan toiminnot:

  • Se auttaa sinua pitämään kirjaa ensisijaisesta muistista.
  • Selvitä, mikä osa siitä on kenen käytössä, mikä osa ei ole käytössä.
  • Moniohjelmointijärjestelmässä käyttöjärjestelmä päättää, mikä prosessi saa muistia ja kuinka paljon.
  • Varaa muistia, kun prosessi pyytää
  • Se myös purkaa muistin varauksen, kun prosessi ei enää vaadi tai se on lopetettu.

Toissijaisen tallennustilan hallinta

Tietokonejärjestelmän tärkein tehtävä on ohjelmien suorittaminen. Nämä ohjelmat yhdessä tietojen kanssa auttavat sinua pääsemään sisään, joka on päämuistissa suorituksen aikana.

Tämä tietokoneen muisti on hyvin pieni, jotta kaikki tiedot ja ohjelmat voidaan tallentaa pysyvästi. Tietokonejärjestelmä tarjoaa toissijaisen tallennustilan päämuistin varmuuskopioimiseksi. Nykyään nykyaikaiset tietokoneet käyttävät kiintolevyjä/SSD-levyjä sekä ohjelmien että tietojen ensisijaisena tallennusvälineenä. Toissijainen tallennushallinta toimii kuitenkin myös tallennuslaitteiden, kuten USB-muistitikkujen ja CD/DVD-asemien kanssa.

Ohjelmat, kuten kokoajat, kääntäjät, tallennetaan levylle, kunnes se ladataan muistiin, ja käyttävät sitten levyä lähteenä ja käsittelyn kohteena.

Toissijaisen tallennustilan hallinnan toiminnot käyttöjärjestelmässä

Tässä ovat käyttöjärjestelmän toissijaisen tallennustilan hallinnan tärkeimmät toiminnot:

  • Tallennustilan jako
  • Ilmainen tilanhallinta
  • Levyn ajoitus

Turvallisuuden hallinta

Käyttöjärjestelmän eri prosessit on suojattava toistensa toiminnalta. Tätä tarkoitusta varten voidaan käyttää erilaisia ​​mekanismeja varmistamaan, että niillä prosesseilla, jotka haluavat käyttää tiedostoja, muistia CPU:ta ja muita laitteistoresursseja, tulee olla asianmukainen käyttöjärjestelmä.

Esimerkiksi muistin osoitelaitteisto auttaa varmistamaan, että prosessi voidaan suorittaa sen omassa osoiteavaruudessa. Aika varmistaa, että mikään prosessi ei hallitse prosessoria luopumatta siitä.

Lopuksi, mikään prosessi ei saa tehdä omaa I/O:ta suojatakseen, mikä auttaa sinua säilyttämään eri oheislaitteiden eheyden.

Muita tärkeitä aktiviteetteja

Tässä on joitain muita tärkeitä käyttöjärjestelmän toimintoja:

  • Käyttäjän ohjelma ei voi suorittaa I/O-toimintoja suoraan. Käyttöjärjestelmän pitäisi tarjota jokin väline tämän suorittamiseen.
  • Käyttöjärjestelmä tarkistaa ohjelman kyvyn lukea, kirjoittaa, luoda ja poistaa tiedostoja.
  • Käyttöjärjestelmä mahdollistaa tiedonvaihdon samoissa tai eri järjestelmissä suoritettavien prosessien välillä.
  • OS-komponentit auttavat sinua varmistamaan, että saat oikean laskentatavan havaitsemalla virheet suorittimessa ja muistilaitteistossa.

Yhteenveto

  • Käyttöjärjestelmä on suuri ja monimutkainen järjestelmä, joka voidaan luoda vain jakamalla pieniin osiin.
  • Operating-järjestelmä jakaa eri käyttöjärjestelmän komponentit, kuten tiedostot, prosessimuistit, I/O-laitteiden hallinnan jne.
  • Tiedosto on kokoelma asiaan liittyviä tietoja, jotka sen luojan tulee määrittää.
  • Prosessinhallintakomponentti on prosessi useiden käyttöjärjestelmässä samanaikaisesti käynnissä olevien prosessien hallintaan
  • I/O-laitteiden hallinta on yksi tärkeimmistä käyttöjärjestelmän käyttötavoista, jonka avulla voit piilottaa tiettyjen laitteistojen muunnelmat käyttäjältä.
  • Verkonhallinta on tietokoneverkkojen hallinta- ja hallintaprosessi.
  • Muistinhallintaprosessi suoritetaan käyttämällä tiettyjen muistiosoitteiden luku- tai kirjoitussarjaa.
  • Toissijaisen tallennustilan hallinta, tietokonejärjestelmän tärkein tehtävä, on suorittaa ohjelmia.
  • Tietoturvan hallinta sisältää käyttöjärjestelmän erilaisia ​​prosesseja, jotka on suojattava toistensa toiminnalta.
  • Käyttöjärjestelmä tarkistaa ohjelman kyvyn lukea, kirjoittaa, luoda ja poistaa tiedostoja.