Компоненты OperaТинговые системы
Натаниэль Брукс
⚡ Умное резюме
Компоненты операционной системы — это основные модули, которые управляют файлами, процессами, устройствами ввода-вывода, памятью, хранилищем, безопасностью и сетью, работая вместе для запуска программ и эффективного совместного использования аппаратных ресурсов.
Что такое компоненты ОС?
Операционная система — это большая и сложная система, которую можно создать только путем разделения на небольшие части. Эти части должны представлять собой четко определенную часть системы с тщательно определенными входными, выходными данными и функциями.
Хотя Mac, Unix, Linux, WindowsХотя другие ОС имеют другую структуру, большинство из них используют схожие системные компоненты, такие как управление файлами, процессами, памятью и устройствами ввода-вывода.
Давайте рассмотрим каждый из этих компонентов подробно.
Управление файлами
Файл представляет собой набор связанной информации, определяемый его создателем. Обычно он содержит программы, как в исходном, так и в объектном виде, а также данные. Файлы данных могут быть числовыми, буквенными или буквенно-цифровыми.
Функции управления файлами в ОС
операционная система В сфере управления файлами осуществляется следующая важная деятельность:
- Создание и удаление файлов и каталогов.
- Работа с файлами и каталогами.
- Картаping файлы на вторичное хранилище.
- Создание резервных копий файлов на надежных носителях информации.
Управление процессом
Компонент управления процессами — это процедура управления множеством процессов, одновременно работающих в операционной системе. Каждая программная программа имеет один или несколько процессов, связанных с ней во время работы.
Например, когда вы используете такой браузер, как Google ChromeВ системе запущен процесс, связанный с этой браузерной программой. Операционная система также имеет множество запущенных процессов, выполняющих различные функции.
Все эти процессы должны управляться системой управления процессами, которая обеспечивает их эффективную работу. Она также использует выделенную им память и завершает их работу при необходимости.
Выполнение процесса должно быть последовательным, поэтому как минимум одна инструкция должна быть выполнена от имени процесса.
Функции управления процессами в ОС
Ниже приведены функции управления процессами в операционной системе:
- Создание и удаление процессов.
- Приостановка и возобновление.
- Синхронизация процессов.
- Процесс коммуникации.
Управление устройствами ввода/вывода
Одно из важных применений операционной системы заключается в том, что она помогает скрыть от пользователя различия в характеристиках конкретных аппаратных устройств.
Функции управления вводом/выводом в ОС
- Она предлагает систему буферного кэширования.
- Он предоставляет общий код драйвера устройства.
- Он предоставляет драйверы для определенных аппаратных устройств.
- Ввод/вывод помогает узнать индивидуальные особенности конкретного устройства.
Управление сетью
Управление сетью — это процесс администрирования и управления компьютерными сетями. Он включает в себя управление производительностью, анализ неисправностей, обеспечение сетей и поддержание качества обслуживания.
Распределенная система — это совокупность компьютеров/процессоров, которые никогда не используют общую память или тактовый генератор. В системах такого типа все процессоры имеют собственную локальную память, и они взаимодействуют друг с другом, используя различные линии связи, такие как оптоволокно или телефонные линии.
Компьютеры в сети соединены через сеть связи, которую можно настроить различными способами. С помощью управления сетью сеть может быть полностью или частично подключена, что помогает пользователям разрабатывать стратегии маршрутизации и подключения, позволяющие преодолеть проблемы подключения и безопасности.
Функции управления сетью
- Распределенные системы позволяют использовать вычислительные ресурсы различного размера и назначения. Они могут включать микропроцессоры, мини-компьютеры и множество универсальных компьютерных систем.
- Распределенная система также предлагает пользователю доступ к различным сетевым ресурсам.
- Это помогает получить доступ к общим ресурсам, которые способствуют ускорению вычислений или обеспечивают доступность и надежность данных.
Управление основной памятью
Основная память представляет собой большой массив байтов, каждый из которых имеет свой адрес. Управление памятью осуществляется с помощью последовательности операций чтения или записи по определенным адресам памяти.
Для выполнения программы необходимо сопоставить её с абсолютными адресами и загрузить в память. Выбор метода управления памятью зависит от нескольких факторов.
Однако это в основном зависит от аппаратной конструкции системы. Каждый алгоритм требует соответствующей аппаратной поддержки. Основная память обеспечивает быстрое хранение данных, к которому ЦП может обращаться напрямую. Она дорогая и, следовательно, имеет меньшую емкость. Однако для выполнения программы она должна находиться в основной памяти.
Функции управления памятью в ОС
Операционная система выполняет следующие функции по управлению памятью:
- Это помогает вам сохранить track единиц основной памяти.
- Это определяет, какая часть используется кем, а какая не используется.
- В многозадачной системе операционная система решает, какой процесс получит память и в каком объеме.
- Память выделяется по запросу процесса.
- Также происходит освобождение памяти, когда процесс больше в ней не нуждается или завершился.
Управление вторичной памятью
Важнейшая задача компьютерной системы — выполнение программ. Эти программы, наряду с данными, к которым они обращаются, должны находиться в оперативной памяти во время выполнения.
Память компьютера слишком мала для постоянного хранения всех данных и программ. Компьютерная система предлагает вторичное хранилище для резервного копирования основной памяти. Сегодня современные компьютеры используют жесткие диски/SSD в качестве основного хранилища как программ, так и данных. Однако управление вторичным хранилищем также работает с такими устройствами хранения, как USB-накопители и CD/DVD-приводы.
Программы, такие как ассемблеры и компиляторы, хранятся на диске до тех пор, пока не будут загружены в память, а затем используют диск в качестве источника и приемника для обработки.
Функции управления вторичной памятью в ОС
Ниже перечислены основные функции управления вторичным хранилищем в операционной системе:
- Распределение памяти
- Управление свободным пространством
- Дисковое планирование
Управление безопасностью
Различные процессы в операционной системе должны быть защищены от взаимной активности. Для этой цели могут использоваться различные механизмы, обеспечивающие наличие у процессов, желающих работать с файлами, памятью, процессором и другими аппаратными ресурсами, надлежащего разрешения от операционной системы.
Например, аппаратная адресация памяти помогает подтвердить, что процесс может быть выполнен в пределах своего адресного пространства. Синхронизация гарантирует, что ни один процесс не получит контроль над процессором, не освободив его.
Наконец, ни одному процессу не разрешается выполнять собственные операции ввода-вывода, что помогает поддерживать целостность различных периферийных устройств.
Другие важные мероприятия
Вот еще несколько важных функций операционной системы:
- Программа пользователя не может напрямую выполнять операции ввода-вывода. Операционная система должна предоставлять какой-либо промежуточный промежуток для этого.
- Операционная система проверяет способность программы читать, записывать, создавать и удалять файлы.
- Операционная система обеспечивает обмен информацией между процессами, выполняющимися на одной или разных системах.
- Компоненты операционной системы помогают обеспечить корректную работу вычислительных процессов, выявляя ошибки в работе процессора и памяти.
