Jakie jest główne zadanie każdego systemu operacyjnego? System operacyjny - komputerowy system sterowania, jego procesy, pamięć wewnętrzna i ogólnie działania użytkownika. Proponujemy czytelnikowi bardziej szczegółowe rozważenie OS w tym aspekcie.

Co to jest?

Oczywiście, po pierwsze, system operacyjny to system kontrolny. Oto bardziej kompletna definicja systemu operacyjnego: kompleks programów do zarządzania i przetwarzania. Z jednej strony działają one jako interfejs między urządzeniami systemu komputerowego a aplikacjami, programami. Z drugiej strony system operacyjny - system do zarządzania niektórymi urządzeniami, procesy obliczeniowe. To system operacyjny skutecznie dystrybuuje zasoby obliczeniowe między procesami obliczeniowymi, niezawodnie organizuje obliczenia w systemie.


Jeżeli zwracamy się do logicznej strukturze typowego systemu komputerowego, system operacyjny będzie tutaj zajmują pozycję pośrednią pomiędzy urządzeniami, które mają swoje własne mikroarchitektury, firmware język maszynowy osadzone na jednej stronie i innych aplikacjach. Jak dla programistów, system operacyjny pozwala im wyłączyć z funkcjonowania i realizacji urządzeń dających minimalny wymagany zestaw funkcjonalny. W większości systemów komputerowych system operacyjny jest systemem sterowania. Jest to najważniejsza, najważniejsza (a w niektórych przypadkach jedyna) część oprogramowania systemowego. Jeśli przejdziesz do konkretnegowówczas najpopularniejszym systemem operacyjnym będzie system Microsoft Windows ("Windows").

Zarządzanie systemem operacyjnym

Wiele osób zastanawia się, czy istnieją wyspecjalizowane systemy operacyjne dla systemów operacyjnych? Konstrukcja zdania jest niepoprawna. W końcu sam system operacyjny to zestaw programów sterujących zasobami komputera, które tworzą dialog między użytkownikiem a urządzeniem. Dlatego tutaj jest "olej maślany": kontrola zarządzania. Istnieje zestaw aplikacji, które działają w systemie "operacyjnym".

Podstawowe funkcje systemu operacyjnego

System operacyjny - zarządzanie zasobami komputera. To jest główne zadanie systemu operacyjnego. Bezpośrednio z niego wynika zestaw następujących funkcji:

Wykonywanie różnych żądań aplikacji. Jako takie: informacje wejściowe i wyjściowe, uruchamianie i zatrzymywanie aplikacji i aplikacji, zwolnienie, przydzielanie pamięci itp.

Zapewnienie znormalizowanego dostępu do urządzeń peryferyjnych (np. Urządzeń we /wy).

Zarządzanie pamięcią komputera: rozkład między aktywnymi procesami, ogólna organizacja pamięci wirtualnej.

Kontrola dostępu do danych przechowywanych na nieulotnych mediach. Na przykład na dyskach optycznych, dyskach twardych itd.

Zapisywanie informacji o błędach systemowych.

Zapewnienie interfejsu użytkownika.

Języki dowodzenia - dialog użytkownika

W jaki sposób można zarządzać danymi systemów operacyjnych? Podobnie jak w przypadku większości systemów interaktywnych, użytkownik może na nie wpływaćobsługa systemu operacyjnego za pomocą specjalnych języków poleceń.
Co to jest? Język poleceń to język komputerowy, w którym osoba wchodzi w interakcję z systemem interaktywnym. Dlaczego zespół? Każda linia wprowadzona przez osobę na terminalu i wysłana do systemu jest postrzegana jako polecenie użytkownika do systemu operacyjnego. Jeśli weźmiemy pod uwagę niszę języków dowodzenia z powszechnego systemu języków interakcji człowieka z komputerem, wówczas potraktują kategorię interpretowaną. Ich antagoniści są komplementarnymi językami. Rozważmy różnicę między nimi: komplement nazywany jest językiem, jeśli wymaga, aby jakakolwiek konstrukcja na nim była tak zamknięta, że ​​byłoby możliwe odizolowanie przetwarzania bez angażowania dodatkowych struktur językowych. W przeciwnym razie nie można zagwarantować jej zrozumienia. Interpretowane języki są zrozumiałe i bez takiego wymogu.

Zarządzanie procesami

Rozważ kontrolę procesu w systemach operacyjnych. System operacyjny monitoruje następujące działania z nimi związane:

Jak tworzyć i usuwać procesy.

Synchronizacja.

Planowanie.

Komunikat.

Pozwolenie na sytuacje dead-end.

Należy zauważyć, że podczas swojego "życia" proces wielokrotnie zmienia swój stan:

Nowy. Właśnie stworzony proces.

Wykonywane. Polecenia programu są obecnie wykonywane w CPU.

Oczekuje. Proces oczekuje na zakończenie każdego wydarzenia. Często jedyną operacją jest I /O.

Gotowy. Proces, który oczekuje na wydanie procesora.

Ukończone. Proces, który całkowicie zakończył swoją pracę.

Należy zauważyć, że przejście z jednego takiego stanu do innego nie może być arbitralne.
W wielu systemach operacyjnych informacje o każdym procesie są przechowywane w specjalnej tabeli procesów operacyjnych. Każdy z nich jest prezentowany w systemie operacyjnym z pewnym zbiorem danych. Jest to zbiór wartości, parametrów, które charakteryzują bieżący stan procesu. Jest używany przez system operacyjny do kontrolowania przejścia określonego procesu przez komputer. Jak powstaje proces obliczeniowy w tym przypadku? Istnieją dwa sposoby: bezpośrednio wprowadzane z klawiatury przy użyciu polecenia lub pliku wsadowego. Proces obejmuje co najmniej pobieranie aplikacji i tworzenie specjalnych bloków kontrolnych. W rezultacie, nie jest nowy proces, który później włączone multyprohrammnuyu mieszaniny. Po tym system operacyjny już zaczyna to widzieć. Sam proces jest w stanie gotowości.

W tabeli OS proces

Sposób, w związku z tym, funkcja, pracującego pod systemem operacyjnym. Oto krótki spis uruchomionych procesów:

„zarządzający”: rejestry, licznik rozkazów, wskaźnik stosu, stan jego opcji planowania priorytetowych, identyfikator procesu, procesu nadrzędnego, grupy procesów, proces uruchamiania, czas procesora używane.

„zarządzanie pamięcią”: segmenty tekstu wskaźniki wskaźniki do segmentów danych, wskaźniki segmentu stosu.

"Zarządzanie plikami": Working Directory, identyfikatory korzenioweużytkownik, deskryptory plików, identyfikatory grup.

Zarządzanie pamięcią

Rozważmy jeszcze jeden ważny aspekt: ​​zarządzanie pamięcią w systemach operacyjnych.

Należy zauważyć, że sama pamięć jest najważniejszym zasobem, który wymaga najdokładniejszego zarządzania wielosystemowym systemem operacyjnym. Jaka jest jego specjalna rola? Procesor może wykonywać instrukcje aplikacji, programów tylko wtedy, gdy znajdują się w pamięci komputera. We wczesnym systemie operacyjnym zarządzanie pamięcią było proste: program i wymagane dane były ładowane z dowolnego zewnętrznego urządzenia do przechowywania danych (dysku optycznego, taśmy, taśmy itp.) Do pamięci komputera. Wraz z nadejściem multiprogramowania sytuacja radykalnie się zmieniła. Powstało nowe zadanie: dystrybucja pamięci komputera pomiędzy kilkoma uruchomionymi aplikacjami.

Główne zadania zarządzania pamięcią systemu operacyjnego

Nadal mówimy o środkach zarządzania w systemach operacyjnych. Podkreślmy główne zadania systemu zarządzania pamięcią komputera:

Śledzenie segmentów wolnej i zajmowanej pamięci.

Przydzielanie pamięci do pewnych procesów i odrzucanie jej po jej zakończeniu.

Ponowne przypisanie kodów i danych z procesów do pamięci RAM jest pełne lub częściowe. Używane w przypadku, gdy objętość pamięci głównej nie jest wystarczająca, aby pomieścić wszystkie procesy w niej zawarte. Po zwolnieniu VP system operacyjny zwraca procesy do lokalizacji.

Dostosuj adresy aplikacji i aplikacji do określonych obszarów pamięci fizycznej.

Dodatkowe funkcje zarządzania pamięcią OS PC

Należy rozważyć dodatkowe zadania wykonywane przez system w tym przypadku:

Dynamiczny przydział pamięci. W ten sposób aplikacji zapytania o alokacji dodatkowej przestrzeni zbiornikowej w czasie pracy.

Tworzenie nowych struktur informacje o usłudze - bufory opysateley przepływów i procesów.

ochrony pamięci. Czy aby nie dopuścić dany proces wykonywalny zapisu lub odczytu danych odnoszących się do innych działań.

Jak to zostało powiedziane, jest wystarczająco RAM dla wszystkich procesów. Ponieważ OS łączy zewnętrzny, dysk. Jest to układ działania:

zamiana. Proces ten jest w pełni załadowany do pamięci dla dalszych prac.

pamięci wirtualnej. W tym przypadku, proces jest częściowo załadowany do wykonywania żadnego zadania.

Po raz kolejny możemy zauważyć, że rozległe procesy czasowo rozładowywane OS na dysku twardym. Po „RAM” jest zwolniony, system włącza je z powrotem na swoje miejsce. System operacyjny - to zestaw oprogramowania, które zarządza komputer. To jest jego pamięć, procesy, zasoby. Inną ważną funkcją OS: zbudowanie systemu komputerowego interakcji z osobą użytkownika. Osiąga się to za pomocą specjalnych narzędzi - Języki poleceń.