Cosa sono i componenti del sistema operativo?
Un sistema operativo è un sistema ampio e complesso che può essere creato solo partizionando in piccoli pezzi. Questi pezzi dovrebbero essere una parte ben definita del sistema, che ha definito con cura input, output e funzioni.
Sebbene Mac, Unix, Linux, Windows e altri sistemi operativi non abbiano la stessa struttura, la maggior parte dei sistemi operativi condivide componenti del sistema operativo simili come File, Processo, Memoria, Gestione dei dispositivi I / O.
Vediamo in dettaglio ciascuno di questi componenti.
In questo tutorial del sistema operativo imparerai:
- Cosa sono i componenti del sistema operativo?
- Gestione dei file
- Gestione dei processi
- Gestione dei dispositivi I / O
- Gestione della rete
- Gestione della memoria principale
- Gestione dell'archiviazione secondaria
- Gestione della sicurezza
- Altre attività importanti
Gestione dei file
Un file è un insieme di informazioni correlate che deve essere definito dal suo creatore. In genere rappresenta i programmi, sia i moduli sorgente che quelli dell'oggetto, e i dati. I file di dati possono essere numerici, alfabetici o alfanumerici.
Funzione di gestione dei file nel sistema operativo:
Il sistema operativo ha le seguenti importanti attività date in connessione con la gestione dei file:
- Creazione ed eliminazione di file e directory.
- Per manipolare file e directory.
- Mappatura dei file sulla memoria secondaria.
- File di backup su supporti di memorizzazione stabili.
Gestione dei processi
Il componente di gestione dei processi è una procedura per la gestione dei molti processi in esecuzione simultaneamente sul sistema operativo. Ogni programma applicativo software ha uno o più processi associati quando è in esecuzione.
Ad esempio, quando utilizzi un browser come Google Chrome, è in esecuzione un processo per quel programma browser. Il sistema operativo ha anche molti processi in esecuzione, che eseguono varie funzioni.
Tutti questi processi dovrebbero essere gestiti dalla gestione dei processi, che mantiene i processi in esecuzione in modo efficiente. Utilizza anche la memoria assegnata a loro e spegnendoli quando necessario.
L'esecuzione di un processo deve essere sequenziale, quindi almeno un'istruzione deve essere eseguita per conto del processo.
Funzioni di gestione dei processi in OS:
Le seguenti sono funzioni di gestione del processo.
- Creazione e cancellazione del processo.
- Sospensione e ripresa.
- Processo di sincronizzazione
- Processo di comunicazione
Gestione dei dispositivi I / O
Uno degli utilizzi importanti di un sistema operativo che aiuta a nascondere all'utente le variazioni di specifici dispositivi hardware.
Funzioni di gestione I / O in OS:
- Offre un sistema di memorizzazione nella cache del buffer
- Fornisce il codice del driver di dispositivo generale
- Fornisce driver per particolari dispositivi hardware.
- I / O ti aiuta a conoscere le individualità di un dispositivo specifico.
Gestione della rete
La gestione della rete è il processo di amministrazione e gestione delle reti di computer. Include la gestione delle prestazioni, l'analisi dei guasti, il provisioning delle reti e il mantenimento della qualità del servizio.
Un sistema distribuito è un insieme di computer / processori che non condividono mai la propria memoria o un orologio. In questo tipo di sistema, tutti i processori hanno la loro memoria locale, e i processori comunicano tra loro utilizzando diverse linee di comunicazione, come fibre ottiche o linee telefoniche.
I computer nella rete sono collegati tramite una rete di comunicazione, che può essere configurata in diversi modi. Con l'aiuto della gestione della rete, la rete può essere completamente o parzialmente connessa, il che aiuta gli utenti a progettare strategie di instradamento e connessione che superano i problemi di connessione e sicurezza.
Funzioni di gestione della rete:
- I sistemi distribuiti consentono di utilizzare varie risorse di elaborazione in termini di dimensioni e funzioni. Possono coinvolgere microprocessori, minicomputer e molti sistemi informatici generici.
- Un sistema distribuito offre inoltre all'utente l'accesso alle varie risorse condivise dalla rete.
- Aiuta ad accedere a risorse condivise che aiutano a velocizzare i calcoli o offrono disponibilità e affidabilità dei dati.
Gestione della memoria principale
La memoria principale è una vasta gamma di memoria o byte, che ha un indirizzo. Il processo di gestione della memoria viene condotto utilizzando una sequenza di letture o scritture di indirizzi di memoria specifici.
Per eseguire un programma, dovrebbe essere mappato ad indirizzi assoluti e caricato all'interno della Memoria. La selezione di un metodo di gestione della memoria dipende da diversi fattori.
Tuttavia, si basa principalmente sul design hardware del sistema. Ogni algoritmo richiede il supporto hardware corrispondente. La memoria principale offre una memoria veloce a cui è possibile accedere direttamente dalla CPU. È costoso e quindi ha una capacità di archiviazione inferiore. Tuttavia, affinché un programma possa essere eseguito, deve essere nella memoria principale.
Funzioni di gestione della memoria nel sistema operativo:
Un sistema operativo esegue le seguenti funzioni per la gestione della memoria:
- Ti aiuta a tenere traccia della memoria primaria.
- Determina quale parte è utilizzata da chi, quale parte non è utilizzata.
- In un sistema multiprogrammazione, il sistema operativo decide quale processo riceverà la memoria e quanto.
- Alloca la memoria quando un processo lo richiede
- Inoltre, disalloca la memoria quando un processo non richiede più o è stato terminato.
Gestione dell'archiviazione secondaria
Il compito più importante di un sistema informatico è eseguire programmi. Questi programmi, insieme ai dati, ti aiutano ad accedere, che è nella memoria principale durante l'esecuzione.
Questa memoria del computer è molto piccola per memorizzare tutti i dati e programmi in modo permanente. Il sistema informatico offre una memoria secondaria per eseguire il backup della memoria principale. Oggi i computer moderni utilizzano dischi rigidi / SSD come archiviazione principale di programmi e dati. Tuttavia, la gestione dell'archiviazione secondaria funziona anche con dispositivi di archiviazione, come un'unità flash USB e unità CD / DVD.
Programmi come assemblatori, compilatori, archiviati sul disco fino a quando non vengono caricati in memoria, quindi utilizzano il disco come origine e destinazione per l'elaborazione.
Funzioni di gestione della memoria secondaria nel sistema operativo:
Ecco le principali funzioni della gestione dello storage secondario nel sistema operativo:
- Allocazione dello spazio di archiviazione
- Gestione dello spazio libero
- Pianificazione del disco
Gestione della sicurezza
I vari processi in un sistema operativo devono essere protetti dalle attività degli altri. A tale scopo, è possibile utilizzare vari meccanismi per garantire che i processi che desiderano utilizzare file, CPU di memoria e altre risorse hardware abbiano l'autorizzazione appropriata dal sistema operativo.
Ad esempio, l'hardware di indirizzamento della memoria aiuta a confermare che un processo può essere eseguito all'interno del proprio spazio di indirizzi. Il tempo garantisce che nessun processo abbia il controllo della CPU senza rinunciarvi.
Infine, a nessun processo è consentito eseguire il proprio I / O, per proteggere, il che aiuta a mantenere l'integrità dei vari dispositivi periferici.
Altre attività importanti
Ecco alcune altre importanti attività del sistema operativo:
- Il programma dell'utente non può eseguire direttamente le operazioni di I / O. Il sistema operativo dovrebbe fornire un supporto per eseguire questa operazione.
- Il sistema operativo verifica la capacità del programma di leggere, scrivere, creare ed eliminare file.
- Il sistema operativo facilita lo scambio di informazioni tra processi eseguiti sullo stesso sistema o su sistemi diversi.
- I componenti del sistema operativo ti aiutano ad assicurarti di ottenere il calcolo corretto rilevando errori nella CPU e nell'hardware della memoria.
Sommario:
- Un sistema operativo è un sistema ampio e complesso che può essere creato solo partizionando in piccoli pezzi.
- Il sistema operativo condivide i vari componenti del sistema operativo come file, memoria di processo, gestione dei dispositivi I / O, ecc.
- Un file è una raccolta di informazioni correlate che deve essere definita dal suo creatore.
- Il componente di gestione dei processi è una procedura per la gestione dei molti processi in esecuzione simultaneamente sul sistema operativo
- La gestione dei dispositivi I / O è uno degli utilizzi importanti di un sistema operativo che aiuta a nascondere all'utente le variazioni di dispositivi hardware specifici.
- La gestione della rete è il processo di amministrazione e gestione delle reti di computer.
- Il processo di gestione della memoria viene condotto utilizzando una sequenza di letture o scritture di determinati indirizzi di memoria.
- Secondary-Storage Management, il compito più importante di un sistema informatico, è eseguire programmi.
- La gestione della sicurezza include vari processi in un sistema operativo che devono essere protetti dalle attività degli altri.
- Il sistema operativo verifica la capacità del programma di leggere, scrivere, creare ed eliminare file.