Betriebssystem - Dienste

Ein Betriebssystem bietet Dienste sowohl für die Benutzer als auch für die Programme.

Es bietet Programmen eine Umgebung zur Ausführung.
Es bietet Benutzern die Dienste, um die Programme auf bequeme Weise auszuführen.

Im Folgenden finden Sie einige allgemeine Dienste, die von einem Betriebssystem bereitgestellt werden:

Programmausführung
E / A-Operationen
Manipulation des Dateisystems
Communication
Fehlererkennung
Ressourcenzuweisung
Protection

Programmausführung

Betriebssysteme verarbeiten viele Arten von Aktivitäten, von Benutzerprogrammen bis hin zu Systemprogrammen wie Druckerspooler, Nameserver, Dateiserver usw. Jede dieser Aktivitäten ist als Prozess gekapselt.

Ein Prozess umfasst den vollständigen Ausführungskontext (auszuführender Code, zu manipulierende Daten, Register, verwendete Betriebssystemressourcen). Im Folgenden sind die Hauptaktivitäten eines Betriebssystems in Bezug auf die Programmverwaltung aufgeführt:

Lädt ein Programm in den Speicher.
Führt das Programm aus.
Behandelt die Programmausführung.
Bietet einen Mechanismus für die Prozesssynchronisation.
Bietet einen Mechanismus für die Prozesskommunikation.
Bietet einen Mechanismus für die Behandlung von Deadlocks.

E / A-Betrieb

Ein E / A-Subsystem besteht aus E / A-Geräten und ihrer entsprechenden Treibersoftware. Treiber verbergen die Besonderheiten bestimmter Hardwaregeräte vor den Benutzern.

Ein Betriebssystem verwaltet die Kommunikation zwischen Benutzer- und Gerätetreibern.

E / A-Vorgang bedeutet Lese- oder Schreibvorgang mit einer beliebigen Datei oder einem bestimmten E / A-Gerät.
Das Betriebssystem bietet bei Bedarf den Zugriff auf das erforderliche E / A-Gerät.

Manipulation des Dateisystems

Eine Datei repräsentiert eine Sammlung verwandter Informationen. Computer können Dateien auf der Festplatte (Sekundärspeicher) für Langzeitspeicherzwecke speichern. Beispiele für Speichermedien umfassen Magnetbänder, Magnetplatten und optische Laufwerke wie CD, DVD. Jedes dieser Medien hat seine eigenen Eigenschaften wie Geschwindigkeit, Kapazität, Datenübertragungsrate und Datenzugriffsmethoden.

Ein Dateisystem ist normalerweise in Verzeichnissen organisiert, um die Navigation und Verwendung zu vereinfachen. Diese Verzeichnisse können Dateien und andere Anweisungen enthalten. Im Folgenden sind die Hauptaktivitäten eines Betriebssystems in Bezug auf die Dateiverwaltung aufgeführt:

Das Programm muss eine Datei lesen oder schreiben.
Das Betriebssystem erteilt dem Programm die Berechtigung zum Betrieb in der Datei.
Die Berechtigung variiert von schreibgeschützt, schreibgeschützt, verweigert usw.
Das Betriebssystem bietet dem Benutzer eine Schnittstelle zum Erstellen / Löschen von Dateien.
Das Betriebssystem bietet dem Benutzer eine Schnittstelle zum Erstellen / Löschen von Verzeichnissen.
Das Betriebssystem bietet eine Schnittstelle zum Erstellen der Sicherung des Dateisystems.

Kommunikation

Bei verteilten Systemen, bei denen es sich um eine Sammlung von Prozessoren handelt, die keinen Speicher, keine Peripheriegeräte oder keine Uhr gemeinsam nutzen, verwaltet das Betriebssystem die Kommunikation zwischen allen Prozessen. Mehrere Prozesse kommunizieren über Kommunikationsleitungen im Netzwerk miteinander.

Das Betriebssystem behandelt Routing- und Verbindungsstrategien sowie die Probleme von Konflikten und Sicherheit. Im Folgenden sind die Hauptaktivitäten eines Betriebssystems in Bezug auf die Kommunikation aufgeführt:

Bei zwei Prozessen müssen häufig Daten zwischen ihnen übertragen werden
Beide Prozesse können sich auf einem Computer oder auf verschiedenen Computern befinden, sind jedoch über ein Computernetzwerk verbunden.
Die Kommunikation kann auf zwei Arten implementiert werden, entweder durch Shared Memory oder durch Message Passing.

Fehlerbehandlung

Fehler können jederzeit und überall auftreten. Ein Fehler kann in der CPU, in E / A-Geräten oder in der Speicherhardware auftreten. Im Folgenden sind die Hauptaktivitäten eines Betriebssystems in Bezug auf die Fehlerbehandlung aufgeführt:

Das Betriebssystem prüft ständig auf mögliche Fehler.
Das Betriebssystem ergreift geeignete Maßnahmen, um eine korrekte und konsistente Datenverarbeitung sicherzustellen.

Resourcenmanagement

In einer Mehrbenutzer- oder Multitasking-Umgebung sind jedem Benutzer oder Auftrag Ressourcen wie Hauptspeicher, CPU-Zyklen und Dateispeicher zuzuweisen. Im Folgenden sind die Hauptaktivitäten eines Betriebssystems in Bezug auf das Ressourcenmanagement aufgeführt:

Das Betriebssystem verwaltet alle Arten von Ressourcen mithilfe von Schedulern.
CPU-Planungsalgorithmen werden zur besseren Auslastung der CPU verwendet.

Schutz

In Anbetracht eines Computersystems mit mehreren Benutzern und gleichzeitiger Ausführung mehrerer Prozesse müssen die verschiedenen Prozesse vor den Aktivitäten des jeweils anderen geschützt werden.

Schutz bezieht sich auf einen Mechanismus oder eine Möglichkeit, den Zugriff von Programmen, Prozessen oder Benutzern auf die von einem Computersystem definierten Ressourcen zu steuern. Im Folgenden sind die wichtigsten Aktivitäten eines Betriebssystems in Bezug auf den Schutz aufgeführt:

Das Betriebssystem stellt sicher, dass der gesamte Zugriff auf Systemressourcen kontrolliert wird.
Das Betriebssystem stellt sicher, dass externe E / A-Geräte vor ungültigen Zugriffsversuchen geschützt sind.
Das Betriebssystem bietet Authentifizierungsfunktionen für jeden Benutzer mithilfe von Kennwörtern.