Komponenter av Operating Systems

Vad är OS-komponenter?

Ett operativsystem är ett stort och komplext system som bara kan skapas genom att delas upp i små delar. Dessa delar bör utgöra en väldefinierad del av systemet, med noggrant definierade ingångar, utgångar och funktioner.

Även om Mac, Unix, Linux, Windows, och andra operativsystem har inte samma struktur, de flesta operativsystem delar liknande operativsystemkomponenter som fil-, process-, minnes- och I/O-enhetshantering.

Låt oss se var och en av dessa komponenter i detalj.

Filhantering

En fil är en uppsättning relaterad information som definieras av dess skapare. Den representerar vanligtvis program, både käll- och objektformat, och data. Datafiler kan vara numeriska, alfabetiska eller alfanumeriska.

Funktioner för filhantering i operativsystemet

Ocuco-landskapet operativsystem har följande viktiga aktiviteter i samband med filhantering:

• Skapa och radera filer och kataloger.
• Manipulera filer och kataloger.
• Kartaping filer till sekundär lagring.
• Säkerhetskopiera filer på stabila lagringsmedier.

Processhantering

Processhanteringskomponenten är en procedur för att hantera de många processer som körs samtidigt i operativsystemet. Varje program har en eller flera processer associerade med sig när det körs.

Till exempel när du använder en webbläsare som Google Chrome, det körs en process för det webbläsarprogrammet. Operativsystemet har också många processer som körs, vilka utför olika funktioner.

Alla dessa processer bör hanteras av processhantering, som håller processerna igång effektivt. Den använder också det minne som allokerats till dem och stänger av dem vid behov.

Exekveringen av en process måste vara sekventiell, så minst en instruktion bör exekveras å processens vägnar.

Funktioner för processledning i OS

Följande är processledningsfunktioner i ett operativsystem:

• Process skapande och radering.
• Avstängning och återupptagande.
• Processsynkronisering.
• Processkommunikation.

I/O-enhetshantering

En av de viktiga användningsområdena för ett operativsystem är att det hjälper dig att dölja variationer av specifika hårdvaruenheter för användaren.

Funktioner för I/O-hantering i OS

• Den erbjuder ett buffertcachingsystem.
• Den tillhandahåller allmän drivrutinskod.
• Den tillhandahåller drivrutiner för särskilda hårdvaruenheter.
• I/O hjälper dig att förstå en specifik enhets individualitet.

Network Management

Nätverkshantering är processen att administrera och hantera datornätverk. Det inkluderar prestandahantering, felanalys, tillhandahållande av nätverk och upprätthållande av tjänstens kvalitet.

Ett distribuerat system är en samling datorer/processorer som aldrig delar sitt eget minne eller en klocka. I den här typen av system har alla processorer sitt lokala minne, och processorerna kommunicerar med varandra via olika kommunikationslinjer, som fiberoptik eller telefonlinjer.

Datorerna i nätverket är anslutna via ett kommunikationsnätverk, som kan konfigureras på en rad olika sätt. Med hjälp av nätverkshantering kan nätverket anslutas helt eller delvis, vilket hjälper användare att utforma routing- och anslutningsstrategier som övervinner anslutnings- och säkerhetsproblem.

Funktioner för nätverkshantering

• Distribuerade system hjälper dig att använda datorresurser av olika storlek och funktion. De kan innefatta mikroprocessorer, minidatorer och många allmänna datorsystem.
• Ett distribuerat system ger också användaren tillgång till de olika resurser som nätverket delar.
• Det hjälper till att få tillgång till delade resurser som hjälper till att påskynda beräkningar eller erbjuda datatillgänglighet och tillförlitlighet.

Hantering av huvudminne

Huvudminne är en stor mängd lagringsenheter eller byte, som var och en har en adress. Minneshanteringsprocessen utförs med hjälp av en sekvens av läsningar eller skrivningar av specifika minnesadresser.

För att kunna köra ett program bör det mappas till absoluta adresser och laddas in i minnet. Valet av minneshanteringsmetod beror på flera faktorer.

Det är dock huvudsakligen baserat på systemets hårdvarudesign. Varje algoritm kräver motsvarande hårdvarustöd. Huvudminnet erbjuder snabb lagring som kan nås direkt av processorn. Det är dyrt och har därför lägre lagringskapacitet. För att ett program ska kunna köras måste det dock finnas i huvudminnet.

Funktioner för minneshantering i OS

Ett operativsystem utför följande funktioner för minneshantering:

• Det hjälper dig att hålla track av primärminnet.
• Den avgör vilken del av den som används av vem, och vilken del som inte används.
• I ett multiprogrammeringssystem bestämmer operativsystemet vilken process som ska få minne och hur mycket.
• Den allokerar minnet när en process begär det.
• Den avallokerar också minnet när en process inte längre kräver det eller har avslutats.

Sekundär-lagringshantering

Den viktigaste uppgiften för ett datorsystem är att köra program. Dessa program, tillsammans med den data de kommer åt, måste finnas i huvudminnet under körningen.

Datorns minne är för litet för att lagra all data och alla program permanent. Datorsystemet erbjuder sekundär lagring för att säkerhetskopiera huvudminnet. Idag använder moderna datorer hårddiskar/SSD-diskar som primär lagring för både program och data. Sekundär lagringshantering fungerar dock även med lagringsenheter som USB-minnen och CD-/DVD-enheter.

Program som assemblers och kompilatorer lagras på disken tills de laddas in i minnet, och använder sedan disken som källa och destination för bearbetning.

Funktioner för sekundär lagringshantering i OS

Här är de viktigaste funktionerna för sekundär lagringshantering i operativsystemet:

• Lagringsfördelning
• Hantering av ledigt utrymme
• Diskschemaläggning

Säkerhetshantering

De olika processerna i ett operativsystem behöver skyddas från varandras aktiviteter. För detta ändamål kan olika mekanismer användas för att säkerställa att de processer som vill arbeta på filer, minne, processor och andra hårdvaruresurser har korrekt behörighet från operativsystemet.

Till exempel hjälper minnesadresseringshårdvara dig att bekräfta att en process kan exekveras inom sitt eget adressutrymme. Timing säkerställer att ingen process har kontroll över processorn utan att frigöra den.

Slutligen tillåts ingen process att göra sina egna I/O, vilket bidrar till att upprätthålla integriteten hos de olika kringutrustningarna.

Andra viktiga aktiviteter

Här är några andra viktiga aktiviteter för ett operativsystem:

• Användarens program kan inte utföra I/O-operationer direkt. Operativsystemet bör tillhandahålla något medium för att utföra detta.
• Operativsystemet kontrollerar programmets förmåga att läsa, skriva, skapa och radera filer.
• Operativsystemet underlättar informationsutbyte mellan processer som körs på samma eller olika system.
• OS-komponenter hjälper till att säkerställa korrekt beräkning genom att upptäcka fel i processorn och minneshårdvaran.

Vanliga frågor