Операционная система - Услуги

Операционная система предоставляет услуги как пользователям, так и программам.

  • Он предоставляет программам среду для выполнения.
  • Он предоставляет пользователям услуги для удобного выполнения программ.

Ниже приведены несколько общих служб, предоставляемых операционной системой.

  • Выполнение программы
  • Операции ввода / вывода
  • Манипуляции с файловой системой
  • Communication
  • Обнаружение ошибок
  • Распределение ресурсов
  • Protection

Выполнение программы

Операционные системы обрабатывают множество видов действий, от пользовательских программ до системных программ, таких как диспетчер очереди печати принтера, серверы имен, файловый сервер и т. Д. Каждое из этих действий инкапсулируется как процесс.

Процесс включает в себя полный контекст выполнения (код для выполнения, данные для управления, регистры, используемые ресурсы ОС). Ниже приведены основные действия операционной системы в отношении управления программами.

  • Загружает программу в память.
  • Выполняет программу.
  • Управляет выполнением программы.
  • Предоставляет механизм синхронизации процессов.
  • Предоставляет механизм для взаимодействия процессов.
  • Предоставляет механизм обработки тупиковых ситуаций.

Операции ввода / вывода

Подсистема ввода-вывода состоит из устройств ввода-вывода и соответствующего программного обеспечения драйвера. Драйверы скрывают от пользователей особенности конкретных аппаратных устройств.

Операционная система управляет обменом данными между пользователем и драйверами устройств.

  • Операция ввода-вывода означает операцию чтения или записи с любым файлом или любым конкретным устройством ввода-вывода.
  • Операционная система обеспечивает доступ к требуемому устройству ввода-вывода при необходимости.

Манипуляции с файловой системой

Файл представляет собой набор связанной информации. Компьютеры могут хранить файлы на диске (вторичное хранилище) для долгосрочного хранения. Примеры носителей информации включают магнитную ленту, магнитный диск и оптические приводы, такие как CD, DVD. Каждый из этих носителей имеет свои собственные свойства, такие как скорость, емкость, скорость передачи данных и методы доступа к данным.

Файловая система обычно организована в каталоги для облегчения навигации и использования. Эти каталоги могут содержать файлы и другие направления. Ниже приведены основные действия операционной системы в отношении управления файлами.

  • Программа должна прочитать файл или записать файл.
  • Операционная система дает программе разрешение на работу с файлом.
  • Разрешение варьируется от только для чтения, для чтения-записи, от запрета и так далее.
  • Операционная система предоставляет пользователю интерфейс для создания / удаления файлов.
  • Операционная система предоставляет пользователю интерфейс для создания / удаления каталогов.
  • Операционная система предоставляет интерфейс для создания резервной копии файловой системы.

Общение

В случае распределенных систем, которые представляют собой набор процессоров, которые не совместно используют память, периферийные устройства или часы, операционная система управляет связью между всеми процессами. Несколько процессов взаимодействуют друг с другом через линии связи в сети.

ОС обрабатывает стратегии маршрутизации и соединения, а также проблемы конкуренции и безопасности. Ниже приведены основные действия операционной системы в отношении связи.

  • Два процесса часто требуют передачи данных между ними
  • Оба процесса могут быть на одном компьютере или на разных компьютерах, но связаны через компьютерную сеть.
  • Связь может быть реализована двумя способами: с помощью общей памяти или с помощью передачи сообщений.

Обработка ошибок

Ошибки могут возникать всегда и везде. Ошибка может возникнуть в ЦП, в устройствах ввода-вывода или в аппаратной памяти. Ниже приведены основные действия операционной системы в отношении обработки ошибок.

  • ОС постоянно проверяет возможные ошибки.
  • ОС предпринимает соответствующие действия для обеспечения правильных и согласованных вычислений.

Управление ресурсами

В случае многопользовательской или многозадачной среды ресурсы, такие как основная память, циклы ЦП и хранилище файлов, должны выделяться каждому пользователю или каждому заданию. Ниже приведены основные действия операционной системы в отношении управления ресурсами.

  • ОС управляет всеми видами ресурсов с помощью планировщиков.
  • Алгоритмы планирования ЦП используются для лучшего использования ЦП.

Защита

Учитывая, что компьютерная система имеет несколько пользователей и одновременное выполнение нескольких процессов, различные процессы должны быть защищены от действий друг друга.

Защита относится к механизму или способу управления доступом программ, процессов или пользователей к ресурсам, определенным компьютерной системой. Ниже приведены основные действия операционной системы в отношении защиты:

  • ОС гарантирует, что весь доступ к системным ресурсам контролируется.
  • ОС гарантирует, что внешние устройства ввода-вывода защищены от недействительных попыток доступа.
  • ОС предоставляет возможность аутентификации для каждого пользователя с помощью паролей.