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.