องค์ประกอบของ Operaระบบติ้ง

ส่วนประกอบระบบปฏิบัติการคืออะไร?

ระบบปฏิบัติการเป็นระบบขนาดใหญ่และซับซ้อน ซึ่งต้องสร้างขึ้นโดยการแบ่งออกเป็นส่วนย่อยๆ ส่วนย่อยเหล่านี้ควรเป็นส่วนหนึ่งของระบบที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน โดยมีอินพุต เอาต์พุต และฟังก์ชันที่กำหนดไว้อย่างละเอียด

แม้ว่า Mac, Unix, Linux, Windowsแม้ว่าระบบปฏิบัติการอื่นๆ จะมีโครงสร้างไม่เหมือนกัน แต่ระบบปฏิบัติการส่วนใหญ่ก็มีส่วนประกอบของระบบปฏิบัติการที่คล้ายคลึงกัน เช่น การจัดการไฟล์ กระบวนการ หน่วยความจำ และอุปกรณ์ I/O

มาดูรายละเอียดแต่ละส่วนประกอบเหล่านี้กันดีกว่า

การจัดการไฟล์

ไฟล์คือชุดข้อมูลที่เกี่ยวข้องกันซึ่งถูกกำหนดโดยผู้สร้าง โดยทั่วไปแล้วไฟล์จะแทนโปรแกรม ทั้งในรูปแบบซอร์สโค้ดและออบเจ็กต์ รวมถึงข้อมูลต่างๆ ไฟล์ข้อมูลอาจเป็นตัวเลข ตัวอักษร หรือตัวอักษรและตัวเลขผสมกัน

หน้าที่ของการจัดการไฟล์ในระบบปฏิบัติการ

การขอ ระบบปฏิบัติการ มีกิจกรรมสำคัญต่อไปนี้ที่เกี่ยวข้องกับการจัดการไฟล์:

• การสร้างและการลบไฟล์และไดเร็กทอรี
• การจัดการไฟล์และไดเร็กทอรี
• แผนที่แสดงที่ตั้งบริษัทping บันทึกไฟล์ลงในหน่วยความจำสำรอง
• สำรองไฟล์ลงในสื่อบันทึกข้อมูลที่เสถียร

การจัดการกระบวนการ

ส่วนประกอบการจัดการกระบวนการคือขั้นตอนในการจัดการกระบวนการจำนวนมากที่ทำงานพร้อมกันบนระบบปฏิบัติการ โปรแกรมแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์ทุกโปรแกรมจะมีกระบวนการอย่างน้อยหนึ่งกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการทำงาน

ตัวอย่างเช่นเมื่อคุณใช้เบราว์เซอร์เช่น Google Chromeมีกระบวนการหนึ่งกำลังทำงานอยู่สำหรับโปรแกรมเบราว์เซอร์นั้น ระบบปฏิบัติการเองก็มีกระบวนการทำงานอยู่มากมายเช่นกัน ซึ่งทำหน้าที่ต่างๆ กัน

กระบวนการทั้งหมดเหล่านี้ควรได้รับการจัดการโดยระบบจัดการกระบวนการ ซึ่งจะช่วยให้กระบวนการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังใช้หน่วยความจำที่จัดสรรให้กับกระบวนการเหล่านั้น และปิดกระบวนการเมื่อจำเป็น

การดำเนินการของกระบวนการจะต้องเป็นไปตามลำดับ ดังนั้นอย่างน้อยที่สุดจะต้องมีการดำเนินการคำสั่งอย่างน้อยหนึ่งคำสั่งในนามของกระบวนการนั้น

หน้าที่ของการจัดการกระบวนการในระบบปฏิบัติการ

ต่อไปนี้คือไฟล์ ฟังก์ชันการจัดการกระบวนการ ในระบบปฏิบัติการ:

• การสร้างกระบวนการและการลบ
• การระงับและการเริ่มต้นใหม่
• การซิงโครไนซ์กระบวนการ
• กระบวนการสื่อสาร

การจัดการอุปกรณ์ I/O

หนึ่งในประโยชน์สำคัญของระบบปฏิบัติการคือ ช่วยปกปิดความแตกต่างของอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์เฉพาะจากผู้ใช้

ฟังก์ชั่นการจัดการ I/O ใน OS

• มันมีระบบแคชบัฟเฟอร์ให้ใช้งาน
• มันให้โค้ดไดรเวอร์อุปกรณ์ทั่วไป
• มีไดรเวอร์สำหรับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์โดยเฉพาะ
• อินพุต/เอาต์พุตช่วยให้คุณทราบถึงลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์แต่ละชิ้น

การจัดการเครือข่าย

การจัดการเครือข่ายคือกระบวนการบริหารและจัดการเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ซึ่งรวมถึงการจัดการประสิทธิภาพ การวิเคราะห์ข้อผิดพลาด การจัดเตรียมเครือข่าย และการบำรุงรักษาคุณภาพของบริการ

ระบบกระจายศูนย์คือกลุ่มของคอมพิวเตอร์/โปรเซสเซอร์ที่ไม่ใช้หน่วยความจำหรือนาฬิการ่วมกัน ในระบบประเภทนี้ โปรเซสเซอร์ทุกตัวมีหน่วยความจำเฉพาะของตนเอง และโปรเซสเซอร์สื่อสารกันโดยใช้สายสื่อสารที่แตกต่างกัน เช่น สายใยแก้วนำแสงหรือสายโทรศัพท์

คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายเชื่อมต่อผ่านเครือข่ายการสื่อสาร ซึ่งสามารถกำหนดค่าได้หลายวิธี ด้วยความช่วยเหลือของการจัดการเครือข่าย เครือข่ายสามารถเชื่อมต่อทั้งหมดหรือบางส่วนได้ ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้ออกแบบกลยุทธ์การกำหนดเส้นทางและการเชื่อมต่อที่เอาชนะปัญหาการเชื่อมต่อและความปลอดภัย

หน้าที่ของการจัดการเครือข่าย

• ระบบแบบกระจายช่วยให้คุณสามารถใช้ทรัพยากรการประมวลผลที่หลากหลายทั้งขนาดและฟังก์ชันการทำงานได้ โดยอาจเกี่ยวข้องกับไมโครโปรเซสเซอร์ มินิคอมพิวเตอร์ และระบบคอมพิวเตอร์อเนกประสงค์หลายประเภท
• ระบบแบบกระจายยังช่วยให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงทรัพยากรต่างๆ ที่เครือข่ายแบ่งปันกันได้อีกด้วย
• มันช่วยในการเข้าถึงทรัพยากรที่ใช้ร่วมกันซึ่งช่วยเพิ่มความเร็วในการคำนวณหรือทำให้ข้อมูลพร้อมใช้งานและน่าเชื่อถือมากขึ้น

การจัดการหน่วยความจำหลัก

หน่วยความจำหลักเป็นอาร์เรย์ขนาดใหญ่ของหน่วยเก็บข้อมูลหรือไบต์ ซึ่งแต่ละไบต์มีที่อยู่ กระบวนการจัดการหน่วยความจำดำเนินการโดยใช้ลำดับการอ่านหรือเขียนไปยังที่อยู่หน่วยความจำเฉพาะ

ในการเรียกใช้โปรแกรม จำเป็นต้องกำหนดที่อยู่สัมบูรณ์ให้กับโปรแกรมและโหลดเข้าไปในหน่วยความจำ การเลือกวิธีการจัดการหน่วยความจำขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย

อย่างไรก็ตาม หลักการทำงานส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการออกแบบฮาร์ดแวร์ของระบบ แต่ละอัลกอริทึมต้องการการสนับสนุนจากฮาร์ดแวร์ที่เหมาะสม หน่วยความจำหลักให้การจัดเก็บข้อมูลที่รวดเร็วซึ่งสามารถเข้าถึงได้โดยตรงจาก CPU แต่มีต้นทุนสูงจึงมีความจุในการจัดเก็บข้อมูลน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม โปรแกรมจะต้องอยู่ในหน่วยความจำหลักจึงจะทำงานได้

ฟังก์ชั่นการจัดการหน่วยความจำในระบบปฏิบัติการ

ระบบปฏิบัติการทำหน้าที่ต่อไปนี้ในการจัดการหน่วยความจำ:

• มันช่วยให้คุณรักษาไว้ได้ track ของหน่วยความจำหลัก
• มันกำหนดว่าส่วนใดถูกใช้งานโดยใคร และส่วนใดไม่ได้ถูกใช้งาน
• ในระบบมัลติโปรแกรมมิ่ง ระบบปฏิบัติการจะเป็นตัวตัดสินว่ากระบวนการใดจะได้รับหน่วยความจำ และได้รับมากน้อยเพียงใด
• ระบบจะจัดสรรหน่วยความจำเมื่อกระบวนการใดกระบวนการหนึ่งร้องขอ
• นอกจากนี้ ระบบยังจะคืนหน่วยความจำเมื่อกระบวนการใดไม่ต้องการใช้งานอีกต่อไปหรือเมื่อกระบวนการนั้นถูกยุติลง

การจัดการพื้นที่เก็บข้อมูลรอง

หน้าที่ที่สำคัญที่สุดของระบบคอมพิวเตอร์คือการประมวลผลโปรแกรม โปรแกรมเหล่านี้พร้อมกับข้อมูลที่โปรแกรมเข้าถึงจะต้องอยู่ในหน่วยความจำหลักตลอดการประมวลผล

หน่วยความจำหลักของคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กเกินไปที่จะเก็บข้อมูลและโปรแกรมทั้งหมดไว้ได้อย่างถาวร ระบบคอมพิวเตอร์จึงมีหน่วยความจำสำรองเพื่อสำรองข้อมูลในหน่วยความจำหลัก ปัจจุบัน คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ใช้ฮาร์ดไดรฟ์/SSD เป็นหน่วยความจำหลักสำหรับเก็บทั้งโปรแกรมและข้อมูล อย่างไรก็ตาม การจัดการหน่วยความจำสำรองยังสามารถใช้ได้กับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอื่นๆ เช่น แฟลชไดรฟ์ USB และไดรฟ์ CD/DVD ด้วย

โปรแกรมต่างๆ เช่น แอสเซมเบลอร์และคอมไพเลอร์ จะถูกจัดเก็บไว้ในดิสก์จนกว่าจะถูกโหลดเข้าสู่หน่วยความจำ จากนั้นจึงใช้ดิสก์เป็นแหล่งที่มาและปลายทางสำหรับการประมวลผล

หน้าที่ของการจัดการพื้นที่เก็บข้อมูลสำรองในระบบปฏิบัติการ

ต่อไปนี้คือหน้าที่หลักของการจัดการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลสำรองในระบบปฏิบัติการ:

• การจัดสรรพื้นที่จัดเก็บ
• การจัดการพื้นที่ว่าง
• การตั้งเวลาดิสก์

การจัดการความปลอดภัย

กระบวนการต่างๆ ในระบบปฏิบัติการจำเป็นต้องได้รับการปกป้องจากการทำงานของกันและกัน เพื่อจุดประสงค์นั้น สามารถใช้กลไกต่างๆ เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการที่ต้องการทำงานกับไฟล์ หน่วยความจำ ซีพียู และทรัพยากรฮาร์ดแวร์อื่นๆ ได้รับอนุญาตอย่างถูกต้องจากระบบปฏิบัติการ

ตัวอย่างเช่น ฮาร์ดแวร์การกำหนดแอดเดรสหน่วยความจำช่วยให้คุณยืนยันได้ว่ากระบวนการหนึ่งสามารถทำงานได้ภายในพื้นที่แอดเดรสของตัวเอง ในขณะที่การกำหนดเวลาช่วยให้มั่นใจได้ว่าไม่มีกระบวนการใดควบคุม CPU โดยไม่ปล่อยการควบคุมนั้นไป

สุดท้ายนี้ ไม่อนุญาตให้กระบวนการใดๆ ทำการรับส่งข้อมูลด้วยตนเอง ซึ่งจะช่วยรักษาความสมบูรณ์ของอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ

กิจกรรมสำคัญอื่นๆ

ต่อไปนี้คือกิจกรรมสำคัญอื่นๆ ของระบบปฏิบัติการ:

• โปรแกรมของผู้ใช้ไม่สามารถดำเนินการอินพุต/เอาต์พุตได้โดยตรง ระบบปฏิบัติการควรจัดหาตัวกลางในการดำเนินการนี้
• ระบบปฏิบัติการจะตรวจสอบความสามารถของโปรแกรมในการอ่าน เขียน สร้าง และลบไฟล์
• ระบบปฏิบัติการช่วยอำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกระบวนการที่ทำงานอยู่บนระบบเดียวกันหรือต่างกัน
• ส่วนประกอบของระบบปฏิบัติการช่วยให้มั่นใจได้ว่าคุณจะได้รับการประมวลผลที่ถูกต้องโดยการตรวจจับข้อผิดพลาดในฮาร์ดแวร์ CPU และหน่วยความจำ

คำถามที่พบบ่อย