Componenti di Operasistemi di ting

Cosa sono i componenti del sistema operativo?

Un sistema operativo è un sistema ampio e complesso che può essere creato solo suddividendolo in parti più piccole. Queste parti devono rappresentare porzioni ben definite del sistema, con input, output e funzioni attentamente definiti.

Sebbene Mac, Unix, Linux, WindowsSebbene alcuni sistemi operativi non abbiano la stessa struttura, la maggior parte di essi condivide componenti simili, come la gestione di file, processi, memoria e dispositivi di I/O.

Vediamo ciascuno di questi componenti nel dettaglio.

Gestione dei file

Un file è un insieme di informazioni correlate, definito dal suo creatore. Generalmente rappresenta programmi, sia in formato sorgente che oggetto, e dati. I file di dati possono essere numerici, alfabetici o alfanumerici.

Funzioni di gestione dei file nel sistema operativo

Migliori sistema operativo svolge le seguenti attività importanti in relazione alla gestione dei file:

• Creazione ed eliminazione di file e directory.
• Manipolazione di file e directory.
• Mappaping file su memoria secondaria.
• Eseguire il backup dei file su supporti di memorizzazione stabili.

Process Management

Il componente di gestione dei processi è una procedura per gestire i numerosi processi che vengono eseguiti simultaneamente sul sistema operativo. Ogni programma applicativo software ha uno o più processi associati quando è in esecuzione.

Ad esempio, quando utilizzi un browser come Google ChromeEsiste un processo in esecuzione per quel programma browser. Anche il sistema operativo ha molti processi in esecuzione che svolgono diverse funzioni.

Tutti questi processi dovrebbero essere gestiti da un sistema di gestione dei processi, che ne garantisce l'efficienza operativa. Questo sistema utilizza anche la memoria ad essi allocata e li arresta quando necessario.

L'esecuzione di un processo deve essere sequenziale, quindi almeno un'istruzione deve essere eseguita per conto del processo.

Funzioni di gestione dei processi nel sistema operativo

I seguenti sono i funzioni di gestione dei processi in un sistema operativo:

• Creazione e cancellazione dei processi.
• Sospensione e ripresa.
• Sincronizzazione dei processi.
• Comunicazione del processo.

Gestione dei dispositivi I/O

Uno degli usi più importanti di un sistema operativo è quello di aiutare a nascondere all'utente le differenze tra i vari dispositivi hardware.

Funzioni di gestione degli I/O nel sistema operativo

• Offre un sistema di caching del buffer.
• Fornisce il codice generale del driver del dispositivo.
• Fornisce driver per particolari dispositivi hardware.
• L'I/O ti aiuta a conoscere le caratteristiche specifiche di un determinato dispositivo.

Gestione della rete

La gestione della rete è il processo di amministrazione e gestione delle reti di computer. Comprende la gestione delle prestazioni, l'analisi dei guasti, il provisioning delle reti e il mantenimento della qualità del servizio.

Un sistema distribuito è un insieme di computer/processori che non condividono mai la propria memoria o il proprio orologio. In questo tipo di sistema, tutti i processori dispongono di una memoria locale e comunicano tra loro tramite diverse linee di comunicazione, come la fibra ottica o le linee telefoniche.

I computer della rete sono collegati tramite una rete di comunicazione, che può essere configurata in diversi modi. Con l'aiuto della gestione della rete, la rete può essere completamente o parzialmente connessa, il che aiuta gli utenti a progettare strategie di instradamento e connessione che superino i problemi di connessione e sicurezza.

Funzioni di gestione della rete

• I sistemi distribuiti consentono di utilizzare risorse di calcolo di diverse dimensioni e funzioni. Possono includere microprocessori, minicomputer e numerosi sistemi informatici generici.
• Un sistema distribuito offre inoltre all'utente l'accesso alle varie risorse condivise dalla rete.
• Consente di accedere a risorse condivise che contribuiscono ad accelerare i calcoli o a garantire la disponibilità e l'affidabilità dei dati.

Gestione della memoria principale

La memoria principale è una grande matrice di memoria o byte, ognuno dei quali ha un indirizzo. Il processo di gestione della memoria viene eseguito mediante una sequenza di operazioni di lettura o scrittura di specifici indirizzi di memoria.

Per eseguire un programma, questo deve essere mappato ad indirizzi assoluti e caricato nella memoria. La scelta di un metodo di gestione della memoria dipende da diversi fattori.

Tuttavia, si basa principalmente sulla progettazione hardware del sistema. Ogni algoritmo richiede un supporto hardware corrispondente. La memoria principale offre un'archiviazione veloce a cui la CPU può accedere direttamente. È costosa e quindi ha una capacità di archiviazione inferiore. Tuttavia, affinché un programma possa essere eseguito, deve trovarsi nella memoria principale.

Funzioni di gestione della memoria nel sistema operativo

Un sistema operativo svolge le seguenti funzioni per la gestione della memoria:

• Ti aiuta a mantenere track della memoria primaria.
• Stabilisce quale parte di esso viene utilizzata da chi e quale parte non viene utilizzata.
• In un sistema multiprogrammazione, il sistema operativo decide quale processo otterrà la memoria e quanta.
• Alloca la memoria quando un processo la richiede.
• Inoltre, dealloca la memoria quando un processo non ne ha più bisogno o viene terminato.

Gestione dello storage secondario

Il compito più importante di un sistema informatico è quello di eseguire i programmi. Questi programmi, insieme ai dati a cui accedono, devono trovarsi nella memoria principale durante l'esecuzione.

La memoria principale del computer è troppo piccola per archiviare in modo permanente tutti i dati e i programmi. Il sistema informatico offre quindi una memoria secondaria per eseguire il backup della memoria principale. Oggi, i computer moderni utilizzano dischi rigidi/SSD come memoria primaria sia per i programmi che per i dati. Tuttavia, la gestione della memoria secondaria funziona anche con dispositivi di archiviazione come chiavette USB e lettori CD/DVD.

Programmi come assembler e compilatori vengono memorizzati sul disco finché non vengono caricati in memoria, dopodiché utilizzano il disco sia come sorgente che come destinazione per l'elaborazione.

Funzioni di gestione della memoria secondaria nel sistema operativo

Ecco le principali funzioni di gestione della memoria secondaria nel sistema operativo:

• Allocazione dello spazio di archiviazione
• Gestione dello spazio libero
• Pianificazione del disco

Gestione della sicurezza

I vari processi all'interno di un sistema operativo devono essere protetti dalle attività reciproche. A tale scopo, si possono utilizzare diversi meccanismi per garantire che i processi che desiderano operare su file, memoria, CPU e altre risorse hardware dispongano dell'autorizzazione necessaria da parte del sistema operativo.

Ad esempio, l'hardware di indirizzamento della memoria aiuta a confermare che un processo può essere eseguito all'interno del proprio spazio di indirizzamento. La temporizzazione garantisce che nessun processo abbia il controllo della CPU senza rilasciarla.

Infine, nessun processo è autorizzato a eseguire operazioni di I/O proprie, il che contribuisce a preservare l'integrità dei vari dispositivi periferici.

Altre attività importanti

Ecco alcune altre importanti attività di un sistema operativo:

• Il programma dell'utente non può eseguire direttamente operazioni di I/O. Il sistema operativo deve fornire un mezzo per farlo.
• Il sistema operativo verifica la capacità del programma di leggere, scrivere, creare ed eliminare file.
• Il sistema operativo facilita lo scambio di informazioni tra processi in esecuzione sullo stesso sistema o su sistemi diversi.
• I componenti del sistema operativo contribuiscono a garantire un corretto funzionamento del sistema rilevando gli errori nell'hardware della CPU e della memoria.

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