Operativsystemet (OS) fungerar som både en utökad maskin och en resurshanterare eftersom det grundläggande överbryggar klyftan mellan råa hårdvarufunktioner hos en dator och applikationer och användare som behöver interagera med den. Låt oss bryta ner varje roll:
1. Utökad maskin:
OS utvidgar kapaciteten för den underliggande hårdvaran, vilket gör det enklare och effektivare för användare och applikationer att interagera med. Det gör detta på flera sätt:
* Abstraktion: OS döljer hårdvarans komplexitet från användaren och applikationerna. Istället för att hantera instruktioner på låg nivå för minneshantering, skivåtkomst eller nätverkskommunikation, interagerar program med operativsystemet genom hög nivå API:er (applikationsprogrammeringsgränssnitt). Detta förenklar utvecklingen och gör systemet enklare att använda. Till exempel behöver en programmerare inte oroa sig för vilken specifik skivsektor som ska skrivas till; De använder helt enkelt en filsystemfunktion.
* virtualisering: OS skapar virtuella resurser som inte direkt motsvarar fysiska hårdvarukomponenter. Detta är avgörande för multitasking och effektiv resursallokering. Till exempel tillåter virtuellt minne program att använda mer minne än fysiskt tillgängliga genom att byta delar av programmet mellan RAM och hårddisken. Virtuella maskiner (VM) tillhandahåller isolerade miljöer och kör flera operativsystem på en enda maskin.
* Förbättrad funktionalitet: OS tillhandahåller tjänster som hårdvaran inte erbjuder, till exempel ett filsystem, nätverksanslutning och ett grafiskt användargränssnitt (GUI). Dessa tjänster är byggda ovanpå hårdvaran och utvidgar sin funktionalitet utöver dess grundläggande kapacitet.
2. Resurschef:
OS hanterar datorns hårdvaru- och mjukvaruresurser effektivt och rättvist och säkerställer att alla löpande program och användare har tillgång till vad de behöver. Detta inkluderar:
* Minneshantering: Tilldela och tilldela minne till olika processer, förhindra konflikter och säkerställa effektiv användning av tillgängligt RAM.
* Processor Management (schemaläggning): Bestämma vilka processer som får CPU -tid och hur länge, säkerställa lyhördhet och rättvis fördelning av processkraft. Olika schemaläggningsalgoritmer optimerar för olika mål (t.ex. minimerar responstiden, maximerar genomströmningen).
* I/O -hantering: Hantera ingångs- och utgångsoperationer, såsom tangentbordsinmatning, musklick, skivåtkomst och nätverkskommunikation. Detta handlar om att buffra data, köförfrågningar och samordna användningen av kringutrustning.
* Filsystemhantering: Organisera och hantera filer och kataloger på lagringsenheter. Detta inkluderar hantering av filåtkomstbehörigheter, tillhandahåller metoder för att skapa, ta bort och modifiera filer och säkerställa dataintegritet.
* Säkerhetshantering: Kontrollera tillgången till resurser, förhindra obehörig åtkomst och användning och skydda systemet från skadlig programvara.
Sammanfattningsvis fungerar OS som en utökad maskin genom att abstrahera hårdvarukomplexiteter, lägga till funktionalitet och skapa virtuella resurser. Samtidigt fungerar den som en resurschef som effektivt tilldelar och kontrollerar tillgången till dessa resurser (både fysiska och virtuella), vilket säkerställer rättvis och effektiv systemdrift. Dessa två roller är sammanflätade; Den utökade maskinfunktionerna förlitar sig på resurshanteringsfunktionerna, och resurshanteringsfunktionerna görs effektivare och robusta genom abstraktionen som tillhandahålls av den utökade maskinaspekten.
