Функции и структура ОПЕРАЦИОННОЙ системы Windows и Linux
Опубликованно 23.02.2019 03:35
С точки зрения системы структура ОПЕРАЦИОННОЙ системы обеспечивает распределение ресурсов, управление наборами дисков, сети, процессоры, обеспечивая общие услуги требуется много разных программ для управления файлами, управления процессами, доступ к принтеру и защиты индивидуальных программ, от вирусов. Принцип работы системы
Большинство из удобства ОПЕРАЦИОННОЙ системы используют подход разбиения на слои любой деятельности, в том числе файловой системы. Каждый уровень отвечает за определенные действия.
Когда прикладная программа запрашивает файл, первый запрос отправляется в логике файловой системы. Он содержит метаданные, структуры файлов и каталогов. Если прикладная программа не имеет прав на доступ к файлу, так как этот слой создает ошибку.
Логические файловой системы, также проверьте путь к файлу. Как правило, они делятся на несколько логических блоков, которые хранятся на жестком диске и считываются с жесткого диска. Последний разделен на несколько дорожек и секторов. Таким образом, для того, чтобы хранить и извлекать файлы, логические блоки структуры ОПЕРАЦИОННОЙ системы, должны быть сравнены с ограниченной блоков. Это сопоставление выполняется из формы организации файлов. Он также отвечает за управление свободным пространством.
После того, как форму организации файлов, решил, физического блока, требует приложение, программа, передает эту информацию на основе файловой системы. Эта система в основном отвечает за выдачу команд управления, ввода и вывода для извлечения из этих блоков. Элементы управления для ввода и вывода содержат коды, с, которой вы можете получить доступ к жесткому диску. Эти коды известны как драйверы устройств. Элементы управления, ввода-вывода также отвечает за обработку прерываний. Типы
Нынешняя ОПЕРАЦИОННАЯ система и структура систем позволяет приложений, программного обеспечения для пользователя, чтобы взаимодействовать с системой оборудования. Поскольку операционная система представляет собой сложную структуру, необходимо создавать с особой тщательностью, чтобы быть легко использовать и изменять. Простой способ сделать это-это создать его по частям. Каждая из этих частей должна быть четко определена с изысканной входы, выходы и функции.
Есть много операционных систем, которые имеют структуру, довольно просто. Они начали как небольшой системы и быстро расширила далеко за пределы своих первоначальных целей. Типичным примером этого является MS-DOS.
Современные системы должны иметь модульную структуру и функции ОПЕРАЦИОННОЙ системы, в отличие от MS-DOS. Это приводит к большим контролем компьютерной системы и ее приложений. Модульная структура позволит также программистам, чтобы скрыть информацию, если это необходимо и внедрить внутренние процедуры так, как они считают, без внешних изменений спецификации. Один из способов для достижения модульности операционной системы является многоуровневый подход, или создание слоистой структуры.
На нижнем уровне находится оборудование, и верхний уровень - пользовательский интерфейс. Слои могут скрыть некоторые структуры и операций с их верхних слоев. Проблема с слоистой структуры состоит в том, что каждый слой необходимо тщательно определить, потому что верхние слои могут использовать только те функции, ниже. Дизайн, архитектура ОПЕРАЦИОННОЙ системы
Дизайн традиционно следует принципу разделения интересов. Этот принцип предполагает структурирование ОПЕРАЦИОННОЙ системы относительно независимых частей, которые обеспечивают простые отдельные функции, сохраняя, таким образом, сложность управления проектом. В дополнение к управлению сложность ОПЕРАЦИОННОЙ системы, может влиять на ключевые функции, такие как надежность или эффективность.
Операционная система имеет ряд преимуществ, которые позволяют получить доступ к защищенным ресурсам, так как физические устройства или памяти приложения. Когда эти привилегии доступны отдельные детали, которые их требуют, и не в целом, потенциал для злоупотребления, как случайные и вредоносных программ снижается.
Нарушение работы системы может негативно сказаться на эффективности из-за расходов, связанных с обменом данными между отдельными частями. Эти расходы могут ухудшить в сочетании с оборудования, механизмов, используемых для предоставления льгот. Современные монолитные конструкции
Монолитный дизайн архитектура не создает особые условия, чтобы природа ОПЕРАЦИОННОЙ системы. Даже если он участвует в разделении проблем, когда вы работаете, не ограничивает права, предоставленные в отдельных частях системы, которые выполняются с максимальными привилегиями. Накладные расходы на коммуникации внутри монолитной же системе, как обслуживание данных внутри любого другого программного обеспечения.
CP/M и DOS простые примеры монолитных операционных системах. Это системы, которые совместно используют приложения с одним адресным пространством. CP/M 16-разрядное адресное пространство начинается с системные переменные и область применения и заканчивается на три части: CCP - консоли команды процессора; BDOS - базовая ОПЕРАЦИОННАЯ система; BIOS basic input/output System.
В ДОЗЕ 20-битное адресное пространство начинается с набора векторов прерываний и системные переменные, а затем и область применения, и заканчивается с блоком памяти, используемой видеокарты и BIOS. Большинство современных систем, включая Linux и структура ОПЕРАЦИОННОЙ системы Windows, также считается монолитной, даже, если они, конечно, очень отличаются от простых примеров CP/M и DOS. Многослойные системы
Уровни проектирования архитектуры операционной системы пытается получить надежность, составлять многоуровневую архитектуру с различными правами. Самый привилегированный уровень будет содержать код, связанный с обработкой прерываний и переключение контекста, уровень которых выше, ниже драйверы устройств, управление памятью, файловые системы, интерфейс пользователя, и, наконец, наименее привилегированный уровень содержит приложения.
MULTICS является ярким примером многоуровневой системы, разработанной с 8 слоев, образованных в кольцах защиты, ограничения, которые могут быть преодолены только с помощью специалистов по эксплуатации. Тем не менее, современные системы не используют слои конструкции, учитывая, что считается ограниченной и требует специальной аппаратной поддержки. Конструкция микроядра
Микроволновая печь, проектирование архитектуры системы обеспечивает надежность. Привилегии отдельных частей, ограничено, как можно больше, и связь между ними зависит от изощренных механизмов, которые обеспечивают соблюдение прав. Накладные расходы связи внутри системы с микроволны могут быть выше, чем затраты на коммуникации внутри другого программного обеспечения. Исследования показали, что эти расходы являются управляемыми.
Опыт разработки микроядра предполагает, что только немногие отдельные части системы должны иметь больше привилегий по сравнению с обычными приложениями. Таким образом, конструкция микроядра приводит к небольшой системе основной, затем дополнительные приложения, которые обеспечивают большую часть функций системы.
МАХА является примером микроядра, который был использован в современных системах, включая системы NextStep и OpenStep и, в частности, mac OS X. Большинство систем поиска, также вы имеете право в качестве ОПЕРАЦИОННОЙ системы с микроволны. Виртуальных гипервизоров
Попытки упростить обслуживание и повысить эффективность использования систем с несколькими приложениями независимых привели к идее запустить несколько машин с управлением на одном компьютере. Так же, как ядро обеспечивает изолированную среду для каждого размещенного приложения, системы виртуализации, создают гипервизор, который обеспечивает изолированную среду для каждого размещенного системы. Гипервизоры могут быть интегрированы в системную архитектуру по-разному.
Родной гипервизор работает на "голом железе", с системами, которые находятся выше в структуре системы. Это позволяет осуществить эффективное оборудование схема, расплачивается за поддержание конкретной аппаратной реализации.
Приемник гипервизор частично исключает необходимость оборудования конкретной реализации, выполнив над другой системой. Структура системы начинается с узла снизу вверх, включает в себя гипервизор, а затем и гостевой ОПЕРАЦИОННОЙ системой, опубликованные на гипервизор.
Вы можете сочетание из родственников и размещенных подходы. Гипервизор может осуществить некоторые из его функций на гол оборудования и обратитесь к размещенным системы для реализации других его функций. Типичным примером такого подхода является внедрение поддержка виртуализации процессоров на гол оборудования и использования специальной ОПЕРАЦИОННОЙ системы для доступа к устройствам, что виртуализация гипервизор для других систем, размещенных. Гибридные операционные системы
Большинство операционных систем сегодня не строго придерживаются той же архитектуры, и являются гибридами нескольких.
Архитектура Max OSX на основе микроядра Mach, чтобы основные услуги управляющей системы и ядра BSD для дополнительных услуг. Другие функции ОПЕРАЦИОННОЙ системы производителями услуг и приложений, динамически загружаемых модулей (расширений ядра): IOS, операционная система была разработана компанией Apple для iPhone и IPAD. Работает с меньшим потреблением памяти и вычислительной мощности, Max OS X, а также поддерживает сенсорный интерфейс и графику для маленьких экранов. ОС Android была разработана для смартфонов и планшетов Android Open Handset Alliance, в первую очередь, Google. Android-это ОПЕРАЦИОННАЯ система с открытым исходным кодом, в отличие от iOS, что привело к его популярности. Android имеет структуру ОПЕРАЦИОННОЙ системы Linux и виртуальной машины Java, оптимизированные для малых платформ. Приложения для Android разработаны с использованием специальной среды разработки для Java-for-Android. Микроядра и модули
Основная идея микроволновая печь, чтобы удалить все несущественные услуги, ядра и вместо того, чтобы реализовать системные приложения, делая, таким образом, ядро-это такой маленький и эффективно, насколько это возможно. Мах был первый и самый известный бреюсь, и теперь является основным компонентом Mac OSX. Windows NT изначально была микроядра, но страдал от проблем с производительностью (по сравнению с Windows 95). Улучшена производительность NT 4.0, перемещая большее количество услуг, в ядре вернулся XP на более монотонная. Другой пример микроядра QNX является, ОПЕРАЦИОННАЯ система реального времени для встраиваемых систем.
Развития современной ОПЕРАЦИОННОЙ системы, объектно-ориентированный, с относительно небольшое ядро и набор модулей, которые могут быть связаны динамически (например, структура Solaris). Формы похожи на слои, что каждая подсистема имеет четко определенные задачи и интерфейсы, но каждый модуль может войти в контакт с любой другой модуль, устраняя проблемы, чтобы пройти через несколько промежуточных слоев. Ядро относительно мало в этой архитектуре, как микроволны не нуждается в реализации передачи сообщений, так как модули могут напрямую общаться между собой. Манипуляции файловой системы
Файл-это набор связанной информации. Компьютеры могут хранить файлы на диск (дополнительный архив) для целей долгосрочного архивирования. Примеры носителя, магнитной ленты, магнитного диска и дисковод для оптических дисков, как CD, DVD. Каждый из этих носителей имеет свои свойства, такие как скорость, емкость, скорость передачи данных и методы доступа к данным. Файловой системы, как правило, организована в каталоге для удобной навигации и использования. Эти каталоги могут содержать файлы и другие отрасли.
Основные задачи операционной системы по управлению файлами: Считывает или записывает файл. Дает разрешение на график работы с файлом, который зависит от чтения, записи, сброса. Предоставляет пользователю интерфейс для создания/удаления файлов. Предоставляет интерфейс для создания резервной копии файловой системы.
В случае распределенных систем, которые представляют собой набор процессоров и не используют памяти, устройства или часы, операционная система контролирует взаимодействие между всеми процессами.
Некоторые процессы взаимодействуют друг с другом с помощью линий связи в структуру сетевой ОПЕРАЦИОННОЙ системы, разрабатывают стратегии маршрутизации и соединения, а также проблемы конкуренции и безопасности.
Основные задачи ОПЕРАЦИОННОЙ системы, в области связи: Два процесса часто требуют передачи данных между ними. Оба процесса могут быть на том же компьютере или на разных компьютерах, подключенных по сети компьютеров. Общение может быть достигнуто двумя способами: либо через общую память, либо через передачу сообщений. Функциональной операционной системы Linux
Это самая известная и наиболее используемая система с открытым исходным кодом. Многие программисты используют термин Linux для обозначения ядра Linux, и набор программ, инструментов и услуг, которые, как правило, поставляются с ядром Linux. Некоторые пользователи относятся к этой коллекции GNU, поскольку многие средства содержат компоненты GNU. Даже если не все установки Linux используют компоненты GNU, как часть системы. Android, например, использует базовую структуру ОПЕРАЦИОННОЙ системы Linux и мало полагается на инструменты GNU.
Linux отличается от других систем: С открытым исходным кодом. ОПЕРАЦИОННАЯ система является бесплатной и доступна для публичного просмотра, редактирования пользователей, которые имеют соответствующие навыки. Есть много дистрибутивов Linux, которые включают в себя различные варианты программного обеспечения.
Unix и Linux во многом похожи, и в самом деле Linux изначально был создан так же, как Unix. Оба имеют похожие инструменты, чтобы взаимодействовать с системами, инструменты, программирование, макет, файлы и другие ключевые компоненты. Тем не менее, Unix-это не бесплатно.
На протяжении многих лет было создано несколько систем, которые пытались быть unix или unix-compatible, но Linux был более успешным, намного выше, чем у предшественников по популярности.
Большая часть ядра Linux написана на языке программирования C с небольшим количеством сборок других языков. Каждый дистрибутив содержит несколько сотен или тысяч программ, которые могут быть развернуты вместе с ним, и для каждой из этих программ. Типы файловых систем Linux
Стандартный дистрибутив Linux предлагает на выбор места на диске с файловой структурой ОПЕРАЦИОННОЙ системы, каждый из которых имеет особое значение.
Прогрессивная версия Расширенной Файловой системы (ext), который в первую очередь был разработан для MINIX. Вторая версия extended (Ext2) была улучшенная версия. Ext3 добавлена и улучшена производительность, Ext4 предоставил еще больше дополнительных возможностей.
Журнал файловой Системы (JFS) был разработан компанией IBM AIX UNIX. JFS является альтернативой Ext4 в настоящее время и применяется там, где требуется стабильная работа при использовании нескольких ресурсов. JFS подходит для случаев, когда мощность процессора ограничена.
ReiserFS был представлен в качестве альтернативы Ext3 с улучшенной производительностью и расширенной функциональностью. Было время, когда формат файла SuSE Linux по умолчанию ReiserFS, но позже "Райзер" вне рынка, и не было другого выбора, но, чтобы вернуться в Ext3. ReiserFS динамически поддерживает расширение файла, который является относительно расширенной функции, системе не хватает определенной области производительности.
XFS-это высокая скорость, JFS, в котором предлагается параллельная обработка ввода-вывода. НАСА все еще используете эту файловую структуру ОПЕРАЦИОННОЙ системы для своих 300 тб сервер хранения данных.
B-Tree File System (Btrfs) фокусируется на устойчивости, управления развлекательные, ремонт системы, конфигурации хранилища и еще в стадии разработки. Btrfs не рекомендуется для производства.
Есть много форматов, которые не доступны в Linux, но используются при работе с другими операционными системами: VISA, NTFS, Microsoft, Apple HFS. Однако работа с файловой структурой ОПЕРАЦИОННОЙ системы, вы можете запустить в Linux с помощью некоторых инструментов, таких как ntfs-3g, для монтирования файловой системы NTFS, не привилегии под Linux. Процессор. Обмен
Процесс обмена процессора, когда две или более программы одновременно в памяти, называется очень молод. Он предполагает использование одного общего процессора и увеличивает запуск, организация деятельности.
Назначение ОПЕРАЦИОННОЙ системы, структура ОПЕРАЦИОННОЙ системы, связанных с ленты: Система одновременно поддерживает несколько процессов в памяти. Этот набор является подмножеством процессов, хранящихся в пуле. Система выбирает и начинает выполнять один из процессов в памяти. Двигатель, операционные системы контролируют состояние всех активных программ и ресурсов с использованием программы диспетчер памяти, чтобы убедиться, что ПРОЦЕССОР никогда не будет работать, если нет рабочих потоков для обработки.
Такая схема работы помогает оптимизировать использование ПРОЦЕССОРА. Автор: Иван Фролов 1 Декабря, 2018
Категория: Техника
