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操作系統總結

科技 更新时间:2024-12-14 19:55:01

操作系統總結?操作系統有多種組件可以執行明确定義的任務 盡管大多數操作系統在結構上有所不同,但在邏輯上它們具有相似的組件 每個組件都必須是系統中定義明确的部分,能夠恰當地描述功能、輸入和輸出,下面我們就來聊聊關于操作系統總結?接下來我們就一起去了解一下吧!

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操作系統總結

操作系統有多種組件可以執行明确定義的任務。 盡管大多數操作系統在結構上有所不同,但在邏輯上它們具有相似的組件。 每個組件都必須是系統中定義明确的部分,能夠恰當地描述功能、輸入和輸出。

一個操作系統有以下 8 個組件:

  1. 流程管理
  2. I/O 設備管理
  3. 文件管理
  4. 網絡管理
  5. 主存儲器管理
  6. 輔助存儲管理
  7. 安全管理
  8. 命令解釋器系統

以下部分更詳細地解釋了上述所有組件:

流程管理

進程(處于運行狀态的程序稱為進程)是加載到主内存中的程序或程序的一部分。 一個進程需要一定的資源,包括 CPU 時間、内存、文件和 I/O 設備來完成它的任務。 進程管理組件管理在操作系統上同時運行的多個進程。

操作系統負責以下與進程管理相關的活動:

  • 創建、加載、執行、暫停、恢複和終止進程。
  • 在主内存中的多個進程之間切換系統。
  • 提供通信機制,以便進程可以相互通信
  • 提供同步機制來控制對共享數據的并發訪問,以保持共享數據的一緻性。
  • 正确分配、取消分配資源以防止或避免死鎖情況。
I/O 設備管理

操作系統的一個目的是向用戶隐藏特定硬件設備的特性。 I/O Device Management 提供 H/W 設備的抽象層次,并保留應用程序的詳細信息,以确保設備的正确使用,防止錯誤,并為用戶提供方便高效的編程環境。

I/O 設備管理組件的任務如下:

  • 隐藏硬件設備的詳細信息
  • 使用緩存、緩沖區和後台處理管理設備的主内存
  • 維護并為每個設備提供自定義驅動程序。
文件管理

文件(文件是位、字節、行或記錄的序列,其含義由其創建者和用戶定義)管理是操作系統中最明顯的服務之一。 計算機可以以幾種不同的物理形式存儲信息; 磁帶、磁盤和鼓是最常見的形式。

文件被定義為一組相關信息,由文件的創建者定義。 大多數文件代表數據、源和對象形式以及程序。 數據文件可以是任何類型,如字母、數字和字母數字。

操作系統通過管理諸如類型和磁盤等大容量存儲設備來實現文件的抽象概念。 此外,文件通常被組織到目錄中以方便使用。 這些目錄可能包含文件和其他目錄等等。

操作系統負責以下與文件管理相關的活動:

  • 文件創建和删除
  • 目錄創建和删除
  • 支持操作文件和目錄的原語
  • 将文件映射到輔助存儲中
  • 在穩定(非易失性)存儲介質上備份文件
網絡管理

網絡管理的定義通常很寬泛,因為網絡管理涉及多個不同的組件。 網絡管理是管理和管理計算機網絡的過程。 計算機網絡是相互連接的各種類型計算機的集合。

網絡管理包括故障分析、維護服務質量、網絡配置和性能管理。

網絡管理是保持網絡健康以在不同計算機之間進行有效通信的過程。

以下是網絡管理的特點:

  • 網絡管理
  • 網絡維護
  • 網絡運營
  • 網絡配置
  • 網絡安全

内存管理

内存是一個大的字或字節數組,每個都有自己的地址。 它是 CPU 和 I/O 設備共享的快速訪問數據的存儲庫。

主内存是一種易失性存儲設備,這意味着它會在系統故障或系統斷電時丢失其内容。

内存管理背後的主要動機是最大化計算機系統上的内存利用率。

操作系統負責以下與内存管理相關的活動:

  • 跟蹤當前正在使用内存的哪些部分以及由誰使用。
  • 決定在内存空間可用時加載哪些進程。
  • 根據需要分配和釋放内存空間。

磁盤管理(輔助存儲管理)

計算機系統的主要目的是執行程序。 這些程序,連同它們訪問的數據,在執行期間必須在主存儲器中。 由于主存太小,無法永久容納所有數據和程序,因此計算機系統必須提供輔助存儲來備份主存。

大多數現代計算機系統都使用磁盤作為主要的在線存儲介質,用于存儲程序和數據。 大多數程序,如編譯器、彙編器、排序例程、編輯器、格式化程序等,在加載到内存之前都存儲在磁盤上,然後将磁盤用作其處理的源和目标。

操作系統負責以下與磁盤管理相關的活動:

  • 空閑空間管理
  • 存儲分配
  • 磁盤調度

安全管理

操作系統主要負責計算機系統中發生的所有任務和活動。 必須保護操作系統中的各個進程免受彼此活動的影響。 為此目的,可以使用各種機制來确保文件、内存段、cpu 和其他資源隻能由那些從操作系統獲得适當授權的進程才能操作。

安全管理是指一種機制,用于控制程序、進程或用戶對由計算機控制所定義的資源的訪問,以及一些強制措施。

例如,内存尋址硬件确保進程隻能在自己的地址空間内執行。 計時器确保沒有進程可以在不放棄 CPU 的情況下獲得對 CPU 的控制權。 最後,不允許任何進程進行自己的 I/O,以保護各種外圍設備的完整性。


命令解釋系統

操作系統最重要的組件之一是它的命令解釋器。 命令解釋器是用戶和系統其他部分之間的主要接口。

命令解釋器系統通過調用一個或多個底層系統程序或系統調用來執行用戶命令。

命令解釋器系統允許人類用戶與操作系統交互,并為用戶提供方便的編程環境。

許多命令由控制語句提供給操作系統。 自動執行讀取和解釋控制語句的程序。 這個程序被稱為 shell,少數例子是 Windows DOS 命令窗口、Unix/Linux 的 Bash 或 Unix/Linux 的 C-Shell。


其他重要活動

操作系統是一個複雜的軟件系統。 除了上述組件和職責之外,操作系統還執行許多其他活動。 下面列出了其中的幾個:

  • 安全 − 通過密碼和類似的其他技術,它可以防止對程序和數據的未經授權的訪問。
  • 控制系統性能 − 記錄服務請求和系統響應之間的延遲。
  • 跟蹤統計 − 跟蹤各種作業和用戶使用的時間和資源。
  • 錯誤檢測幫助 − 生成轉儲、跟蹤、錯誤消息以及其他調試和錯誤檢測輔助工具。
  • 其他軟件和用戶之間的協調 − 為計算機系統的不同用戶協調和分配編譯器、解釋器、彙編器和其他軟件。
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