Các thành phần của Operahệ thống ting
Thành phần hệ điều hành là gì?
Hệ điều hành là một hệ thống lớn và phức tạp chỉ có thể được tạo ra bằng cách phân vùng thành các phần nhỏ. Các phần này phải là một phần được xác định rõ ràng của hệ thống, trong đó các đầu vào, đầu ra và chức năng được xác định cẩn thận.
Mặc dù Mac, Unix, Linux, Windowsvà các HĐH khác không có cấu trúc giống nhau, hầu hết các hệ điều hành đều có chung các thành phần hệ điều hành tương tự như File, Process, Memory, I/O device management.
Chúng ta hãy xem chi tiết từng thành phần này.
Quản lý tập tin
Một tập tin là một tập hợp các thông tin liên quan được người tạo ra nó xác định. Nó thường đại diện cho các chương trình, cả dạng nguồn và đối tượng cũng như dữ liệu. Tệp dữ liệu có thể là số, chữ cái hoặc chữ số.
Chức năng quản lý tập tin trong hệ điều hành
Sản phẩm hệ điều hành có các hoạt động quan trọng sau đây liên quan đến quản lý tập tin:
- Tạo và xóa tập tin và thư mục.
- Để thao tác với tập tin và thư mục.
- Ánh xạ tập tin vào bộ nhớ thứ cấp.
- Sao lưu tập tin trên phương tiện lưu trữ ổn định.
Quản lý quy trình
Thành phần quản lý quy trình là một thủ tục để quản lý nhiều quy trình đang chạy đồng thời trên hệ điều hành. Mỗi chương trình ứng dụng phần mềm đều có một hoặc nhiều quy trình liên kết với chúng khi chúng đang chạy.
Ví dụ: khi bạn sử dụng trình duyệt như Google Chrome, có một tiến trình đang chạy cho chương trình trình duyệt đó. Hệ điều hành cũng có nhiều tiến trình đang chạy, thực hiện nhiều chức năng khác nhau.
Tất cả các quy trình này phải được quản lý bằng quản lý quy trình, giúp duy trì các quy trình hoạt động hiệu quả. Nó cũng sử dụng bộ nhớ được phân bổ cho chúng và tắt chúng khi cần.
Việc thực thi một tiến trình phải tuần tự, do đó, ít nhất một lệnh phải được thực thi thay mặt cho tiến trình đó.
Chức năng quản lý tiến trình trong OS
Sau đây là chức năng quản lý quy trình của quản lý quy trình.
- Quá trình tạo và xóa.
- Đình chỉ và nối lại.
- Syncquá trình đồng hồ hóa
- Quá trình giao tiếp
Quản lý thiết bị I/O
Một trong những công dụng quan trọng của hệ điều hành là giúp bạn ẩn các biến thể của thiết bị phần cứng cụ thể khỏi người dùng.
Chức năng quản lý I/O trong OS
- Nó cung cấp hệ thống lưu trữ đệm
- Nó cung cấp mã trình điều khiển thiết bị chung
- Nó cung cấp trình điều khiển cho các thiết bị phần cứng cụ thể.
- I/O giúp bạn biết các đặc điểm riêng của một thiết bị cụ thể.
Quản lý mạng
Quản lý mạng là quá trình quản trị và quản lý mạng máy tính. Nó bao gồm quản lý hiệu suất, phân tích lỗi, cung cấp mạng và duy trì chất lượng dịch vụ.
Hệ thống phân tán là một tập hợp các máy tính/bộ xử lý không bao giờ chia sẻ bộ nhớ hoặc đồng hồ riêng. Trong loại hệ thống này, tất cả các bộ xử lý đều có Bộ nhớ cục bộ và các bộ xử lý giao tiếp với nhau bằng các đường truyền khác nhau, như cáp quang hoặc đường dây điện thoại.
Các máy tính trong mạng được kết nối thông qua mạng truyền thông, mạng này có thể được cấu hình theo một số cách khác nhau. Với sự trợ giúp của quản lý mạng, mạng có thể được kết nối toàn bộ hoặc một phần, điều này giúp người dùng thiết kế các chiến lược định tuyến và kết nối nhằm khắc phục các vấn đề về kết nối và bảo mật.
Chức năng quản lý mạng
- Hệ thống phân tán giúp bạn có nhiều tài nguyên máy tính khác nhau về kích thước và chức năng. Chúng có thể liên quan đến bộ vi xử lý, máy tính mini và nhiều hệ thống máy tính đa năng.
- Hệ thống phân tán cũng cung cấp cho người dùng quyền truy cập vào nhiều tài nguyên khác nhau mà mạng chia sẻ.
- Nó giúp truy cập các tài nguyên được chia sẻ giúp tăng tốc tính toán hoặc cung cấp tính khả dụng và độ tin cậy của dữ liệu.
Quản lý bộ nhớ chính
Bộ nhớ chính là một mảng lưu trữ lớn hoặc byte, có địa chỉ. Quá trình quản lý bộ nhớ được tiến hành bằng cách sử dụng một chuỗi đọc hoặc ghi các địa chỉ bộ nhớ cụ thể.
Để thực thi một chương trình, nó phải được ánh xạ tới các địa chỉ tuyệt đối và được tải vào Bộ nhớ. Việc lựa chọn phương pháp quản lý bộ nhớ phụ thuộc vào một số yếu tố.
Tuy nhiên, nó chủ yếu dựa trên thiết kế phần cứng của hệ thống. Mỗi thuật toán yêu cầu hỗ trợ phần cứng tương ứng. Bộ nhớ chính cung cấp khả năng lưu trữ nhanh mà CPU có thể truy cập trực tiếp. Nó đắt tiền và do đó có dung lượng lưu trữ thấp hơn. Tuy nhiên, để một chương trình được thực thi, nó phải nằm trong Bộ nhớ chính.
Chức năng quản lý bộ nhớ trong hệ điều hành
An OperaHệ thống thực hiện các chức năng sau để Quản lý bộ nhớ:
- Nó giúp bạn theo dõi bộ nhớ chính.
- Xác định xem phần nào của nó được ai sử dụng, phần nào không được sử dụng.
- Trong hệ thống đa chương trình, HĐH sẽ đưa ra quyết định về quá trình nào sẽ nhận được Bộ nhớ và bao nhiêu.
- Cấp phát bộ nhớ khi một tiến trình yêu cầu
- Nó cũng hủy phân bổ Bộ nhớ khi một quá trình không còn yêu cầu hoặc đã bị chấm dứt.
Quản lý lưu trữ thứ cấp
Nhiệm vụ quan trọng nhất của hệ thống máy tính là thực thi các chương trình. Các chương trình này cùng với dữ liệu sẽ giúp bạn truy cập vào bộ nhớ chính trong quá trình thực thi.
Bộ nhớ này của máy tính rất nhỏ để lưu trữ vĩnh viễn tất cả dữ liệu và chương trình. Hệ thống máy tính cung cấp bộ lưu trữ thứ cấp để sao lưu Bộ nhớ chính. Ngày nay các máy tính hiện đại sử dụng ổ cứng/SSD làm nơi lưu trữ chính cho cả chương trình và dữ liệu. Tuy nhiên, quản lý lưu trữ thứ cấp cũng hoạt động với các thiết bị lưu trữ, như ổ flash USB và ổ đĩa CD/DVD.
Các chương trình như trình biên dịch mã, trình biên dịch, được lưu trữ trên đĩa cho đến khi được tải vào bộ nhớ, sau đó sử dụng đĩa làm nguồn và đích để xử lý.
Chức năng quản lý bộ nhớ thứ cấp trong hệ điều hành
Dưới đây là các chức năng chính của quản lý lưu trữ thứ cấp trong HĐH:
- Phân bổ lưu trữ
- Quản lý không gian miễn phí
- Lập lịch đĩa
Quản lý an ninh
Các quy trình khác nhau trong hệ điều hành cần được bảo mật khỏi các hoạt động của nhau. Vì mục đích đó, nhiều cơ chế khác nhau có thể được sử dụng để đảm bảo rằng những quy trình muốn vận hành tệp, CPU bộ nhớ và các tài nguyên phần cứng khác phải được hệ điều hành ủy quyền thích hợp.
Ví dụ: phần cứng đánh địa chỉ bộ nhớ giúp bạn xác nhận rằng một quy trình có thể được thực thi trong không gian địa chỉ của chính nó. Thời gian đảm bảo rằng không có quá trình nào có quyền kiểm soát CPU mà không từ bỏ nó.
Cuối cùng, không có quy trình nào được phép thực hiện I/O riêng để bảo vệ, điều này giúp bạn duy trì tính toàn vẹn của các thiết bị ngoại vi khác nhau.
Các hoạt động quan trọng khác
Sau đây là một số hoạt động quan trọng khác của OS:
- Chương trình của người dùng không thể thực hiện trực tiếp các thao tác I/O. Hệ điều hành nên cung cấp một số phương tiện để thực hiện việc này.
- Hệ điều hành kiểm tra khả năng đọc, ghi, tạo và xóa tệp của chương trình.
- HĐH tạo điều kiện trao đổi thông tin giữa các tiến trình thực thi trên cùng một hệ thống hoặc khác nhau.
- Các thành phần hệ điều hành giúp bạn đảm bảo rằng bạn có được kết quả tính toán chính xác bằng cách phát hiện lỗi trong phần cứng CPU và bộ nhớ.
Tổng kết
- Hệ điều hành là một hệ thống lớn và phức tạp chỉ có thể được tạo ra bằng cách phân vùng thành các phần nhỏ.
- OperaHệ thống này chia sẻ nhiều thành phần hệ thống HĐH khác nhau như Tệp, Bộ nhớ quy trình, quản lý thiết bị I/O, v.v.
- Một tập tin là một tập hợp các thông tin liên quan được người tạo ra nó xác định.
- Thành phần quản lý quy trình là một thủ tục để quản lý nhiều quy trình đang chạy đồng thời trên hệ điều hành
- Quản lý thiết bị I/O là một trong những ứng dụng quan trọng của hệ điều hành giúp bạn ẩn các biến thể của thiết bị phần cứng cụ thể khỏi người dùng.
- Quản lý mạng là quá trình quản trị và quản lý mạng máy tính.
- Quá trình quản lý bộ nhớ được tiến hành bằng cách sử dụng một chuỗi đọc hoặc ghi các địa chỉ bộ nhớ nhất định.
- Quản lý bộ nhớ thứ cấp, nhiệm vụ quan trọng nhất của hệ thống máy tính, là thực thi các chương trình.
- Quản lý bảo mật bao gồm nhiều quy trình khác nhau trong một hệ điều hành cần được bảo mật khỏi các hoạt động của nhau.
- Hệ điều hành kiểm tra khả năng đọc, ghi, tạo và xóa tệp của chương trình.