Учебники

8) Компоненты

Что такое компоненты ОС?

Операционная система — это большая и сложная система, которая может быть создана только путем разбиения на маленькие части. Эти части должны быть четко определенной частью системы, в которой тщательно определены входы, выходы и функции.

Хотя Mac, Unix, Linux, Windows и другие ОС не имеют одинаковой структуры, большинство операционных систем имеют схожие системные компоненты ОС, такие как управление файлами, процессами, памятью и устройствами ввода-вывода.

Давайте рассмотрим каждый из этих компонентов в деталях.

Из этого руководства по операционной системе вы узнаете:

Управление файлами

Файл — это набор связанной информации, которую должен определить его создатель. Он обычно представляет программы, как исходные и объектные формы, так и данные. Файлы данных могут быть числовыми, буквенными или буквенно-цифровыми.

Функция управления файлами в ОС:

Операционная система выполняет следующие важные действия в связи с управлением файлами:

  • Создание и удаление файлов и каталогов.
  • Для манипулирования файлами и каталогами.
  • Отображение файлов на вторичное хранилище.
  • Резервное копирование файлов на стабильном носителе.

Управление процессом

Компонент управления процессами — это процедура для управления многими процессами, одновременно запущенными в операционной системе. Каждая прикладная программа имеет один или несколько процессов, связанных с ними во время работы.

Например, когда вы используете браузер, такой как Google Chrome, для этой программы запускается процесс. В ОС также запущено много процессов, выполняющих различные функции.

Все эти процессы должны управляться процессами управления, которые обеспечивают эффективную работу процессов. Он также использует выделенную им память и выключает их при необходимости.

Выполнение процесса должно быть последовательным, поэтому по крайней мере одна инструкция должна выполняться от имени процесса.

Функции управления процессами в ОС:

Ниже приведены функции управления процессами.

  • Процесс создания и удаления.
  • Подвеска и возобновление.
  • Процесс синхронизации
  • Процесс общения

Управление устройствами ввода / вывода

Одно из важных применений операционной системы, которая помогает скрыть варианты конкретных аппаратных устройств от пользователя.

Функции управления вводом / выводом в ОС:

  • Предлагает систему буферного кеширования
  • Предоставляет общий код драйвера устройства
  • Он предоставляет драйверы для конкретных аппаратных устройств.
  • I / O помогает вам узнать индивидуальность конкретного устройства.

Управление сетью

Управление сетями — это процесс администрирования и управления компьютерными сетями. Он включает управление производительностью, анализ неисправностей, выделение сетей и поддержание качества обслуживания.

Распределенная система — это совокупность компьютеров / процессоров, которые никогда не разделяют собственную память или часы. В этом типе системы все процессоры имеют свою локальную память, и процессоры обмениваются данными друг с другом, используя разные линии связи, такие как волоконная оптика или телефонные линии.

Компьютеры в сети связаны через сеть связи, которая может быть настроена различными способами. С помощью управления сетью сеть может быть полностью или частично подключена, что помогает пользователям разрабатывать стратегии маршрутизации и подключения, которые преодолевают проблемы подключения и безопасности.

Функции управления сетью:

  • Распределенные системы помогают вам по разным вычислительным ресурсам по размеру и функциям. Они могут включать микропроцессоры, миникомпьютеры и многие компьютерные системы общего назначения.
  • Распределенная система также предлагает пользователю доступ к различным ресурсам сети.
  • Он помогает получить доступ к общим ресурсам, которые помогают ускорить вычисления, или обеспечивает доступность и надежность данных.

Управление основной памятью

Основная память — это большой массив памяти или байтов с адресом. Процесс управления памятью осуществляется с использованием последовательности чтения или записи определенных адресов памяти.

Чтобы выполнить программу, она должна быть сопоставлена ​​с абсолютными адресами и загружена в память. Выбор метода управления памятью зависит от нескольких факторов.

Тем не менее, это в основном основано на аппаратном проектировании системы. Каждый алгоритм требует соответствующей аппаратной поддержки. Основная память предлагает быстрое хранилище, к которому может обращаться непосредственно центральный процессор. Это дорого и, следовательно, имеет меньшую емкость для хранения. Однако для выполнения программы она должна находиться в основной памяти.

Функции управления памятью в ОС:

Операционная система выполняет следующие функции для управления памятью:

  • Это поможет вам отслеживать первичную память.
  • Определите, какая его часть используется кем, какая часть не используется.
  • В многопрограммной системе ОС принимает решение о том, какой процесс получит память и сколько.
  • Выделяет память при запросе процесса
  • Он также освобождает память, когда процесс больше не требуется или был завершен.

Управление вторичным хранилищем

Наиболее важной задачей компьютерной системы является выполнение программ. Эти программы, наряду с данными, помогают получить доступ, который находится в основной памяти во время выполнения.

Эта память компьютера очень мала, чтобы хранить все данные и программы постоянно. Компьютерная система предлагает дополнительное 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 устройствами хранения, такими как флэш-накопитель USB и приводы CD / DVD.

Такие программы, как ассемблеры, компиляторы, сохраняются на диске до его загрузки в память, а затем используют диск в качестве источника и места назначения для обработки.

Функции управления вторичным хранилищем в ОС:

Вот основные функции управления вторичным хранилищем в ОС:

  • Распределение памяти
  • Управление свободным пространством
  • Планирование диска

Управление безопасностью

Различные процессы в операционной системе должны быть защищены от действий друг друга. Для этой цели можно использовать различные механизмы, чтобы гарантировать, что те процессы, которые хотят управлять файлами, процессором памяти и другими аппаратными ресурсами, должны иметь надлежащую авторизацию от операционной системы.

Например, аппаратная адресация памяти помогает вам подтвердить, что процесс может быть выполнен в его собственном адресном пространстве. Время гарантирует, что ни один процесс не контролирует ЦП без отказа от него.

И, наконец, ни одному процессу не разрешено выполнять свои собственные операции ввода-вывода для защиты, что помогает вам сохранять целостность различных периферийных устройств.

Другие важные мероприятия

Вот некоторые другие важные действия ОС:

  • Программа пользователя не может выполнять операции ввода-вывода напрямую. Операционная система должна предоставить некоторую среду для этого.
  • ОС проверяет способность программы читать, писать, создавать и удалять файлы.
  • ОС облегчает обмен информацией между процессами, выполняющимися в одной или разных системах.
  • Компоненты ОС помогают убедиться, что вы получаете правильные вычисления, обнаруживая ошибки в процессоре и оборудовании памяти.

Резюме:

  • Операционная система — это большая и сложная система, которая может быть создана только путем разбиения на маленькие части.
  • Операционная система разделяет различные системные компоненты ОС, такие как «Файл», «Память процесса», «Управление устройствами ввода-вывода» и т. Д.
  • Файл представляет собой набор связанной информации, которая должна быть определена его создателем.
  • Компонент управления процессами — это процедура для управления многими процессами, одновременно запущенными в операционной системе.
  • Управление устройствами ввода-вывода — это одно из важных применений операционной системы, которое помогает скрыть изменения конкретных аппаратных устройств от пользователя.
  • Управление сетями — это процесс администрирования и управления компьютерными сетями.
  • Процесс управления памятью осуществляется с использованием последовательности чтения или записи определенных адресов памяти.
  • Управление вторичным хранилищем, самая важная задача компьютерной системы, заключается в выполнении программ.
  • Управление безопасностью включает в себя различные процессы в операционной системе, которые должны быть защищены от действий друг друга.
  • Операционная система проверяет способность программы читать, записывать, создавать и удалять файлы.