Các chức năng được thực hiện bởi hệ điều hành của thiết bị. Hệ điều hành máy tính. Vòng lặp ngắt và lệnh
Thành phần chính của phần mềm hệ thống cơ bản là hệ điều hành (HĐH), được cài đặt trên ổ cứng của máy tính và thực hiện một lượng lớn công việc mà người dùng không thể nhìn thấy. Nếu chúng ta coi phần mềm máy tính như một tảng băng trôi thì hệ điều hành có thể được so sánh với phần dưới nước của tảng băng trôi.
hệ điều hành – Đây là một tập hợp các chương trình có liên quan với nhau được thiết kế để cung cấp cho người dùng cũng như các chương trình hệ thống và ứng dụng một cách thuận tiện để giao tiếp với máy tính thông qua bàn phím và chuột.
Hệ điều hành được phân loại theo các tiêu chí sau.
Phân biệt chế độ đơn chương trình và đa chương trình Hoạt động của hệ điều hành. Đa chương trình – chế độ trong đó một số chương trình được thực thi trên hệ thống một bộ xử lý.
Theo cách tổ chức công việc theo phương thức tương tác có: một người dùng (thiết bị đầu cuối đơn) và nhiều người dùng (đa thiết bị đầu cuối) ) hệ điều hành.
Lớp được đánh dấu hệ điều hành thời gian thực, được phân biệt bằng việc thực hiện các lệnh đến trong những khoảng thời gian được chỉ định không thể vượt quá.
Hệ điều hành bao gồm các mô-đun. Tệp chứa một trong các mô-đun hệ điều hành được gọi là tập tin hệ thống. Các tập tin hệ thống được đặt trong thư mục gốc của ổ cứng. Khi bạn bật máy tính, HĐH sẽ được đọc từ ổ cứng vào RAM (đã tải), đồng thời HĐH được cấu hình và khởi chạy.
Cấu trúc hệ điều hành chứa các thành phần sau:
Cốt lõi – Đây là những mô-đun hệ điều hành được sử dụng phổ biến nhất, ví dụ:
mô-đun điều khiển hệ thống ngắt;
phương tiện phân phối bộ nhớ truy cập tạm thời;
phương tiện phân bổ tài nguyên bộ xử lý,
Chương trình thường trú – đây là các chương trình là một phần của kernel, ví dụ: chương trình trình điều khiển điều khiển các thiết bị bên ngoài; Khi máy tính đang hoạt động, các chương trình thường trú thường xuyên nằm trong RAM,
Bộ xử lý lệnh – một chương trình chịu trách nhiệm giải thích và thực thi các lệnh đơn giản do người dùng đưa ra, cũng như sự tương tác của các lệnh này với nhân hệ điều hành,
Hệ thống quản lý tập tin –chương trình tổ chức dễ dàng truy cập vào các tập tin. Mỗi hệ điều hành có hệ thống tập tin riêng.
Nền tảng chức năng hệ điều hành
nhận lệnh của người dùng và xử lý chúng;
nhận và thực hiện các yêu cầu khởi động và dừng chương trình;
chuyển quyền điều khiển sang chương trình đã tải;
đảm bảo hoạt động của hệ thống quản lý tập tin;
cung cấp chế độ đa chương trình, tức là chạy hai chương trình trở lên trên một bộ xử lý;
cung cấp hoạt động I/O;
cấp phát bộ nhớ;
đảm bảo an toàn dữ liệu và các vấn đề khác.
3. Các loại hệ điều hành
Hệ điều hành đĩa
Những máy tính đầu tiên không có hệ điều hành, việc điều khiển được thực hiện trên cơ sở các ngôn ngữ lập trình đơn giản, có trong ROM và có thể tải chương trình và điều khiển chương trình từ bàn phím.
Vào đầu những năm 80, với sự ra đời của đĩa từ, chương trình đầu tiên được viết trong đó số rãnh và đoạn cụ thể được gán cho từng tên tệp. Đây là cách nó xuất hiện hệ điều hành đĩa – DOS . Tiếp theo, hệ thống đĩa được giao nhiệm vụ giải quyết các nhiệm vụ khác, ví dụ như ghi, sao chép và xóa tệp, loại bỏ tên trùng lặp, v.v. Do nhu cầu cấu trúc khối lượng dữ liệu ngày càng tăng nên các thư mục file xuất hiện, từ đó một Cấu trúc tập tin , được phục vụ bởi hệ điều hành.
Microsoft (Mỹ) từ năm 1981 đến năm 1995, với độ phức tạp tăng dần, đã phát hành một số phiên bản của hệ thống từ bệnh đa xơ cứng - DOS 1.0 trước bệnh đa xơ cứng - DOS 6.22
Nhược điểm của hệ điều hành đĩa:
các hệ điều hành đầu tiên được xây dựng trên giao diện ký tự văn bản (một tập hợp lệnh từ bàn phím);
để nghiên cứu mới nhất Các phiên bản MS-DOS và giải quyết các vấn đề máy tính đòi hỏi rất nhiều thời gian.
Chương trình shell văn bản
Chương trình shell là một tiện ích bổ sung cho hệ điều hành. , giúp đơn giản hóa công việc trên máy tính và chạy trong hệ điều hành. Đơn giản hóa bao gồm việc chọn lệnh hoặc tệp từ danh sách thay vì gõ từ bàn phím.
Chương trình shell nổi tiếng nhất là Norton Chỉ huy , hiển thị rõ ràng toàn bộ cấu trúc tệp, cho phép bạn không nhớ các lệnh mà làm việc với chúng thông qua thanh menu. Bất chấp sự xuất hiện của các chương trình tiên tiến hơn, Norton Commander vẫn được sử dụng trên nhiều máy tính.
Vỏ đồ họa
Một chương trình shell dựa trên văn bản như Norton Commander đã được thay thế bằng vỏ hệ điều hành đồ họa . Microsoft lần đầu tiên tạo ra một shell đồ họa các cửa sổ 1.0 , thì các phiên bản của nó xuất hiện dưới số 2.0; 3.0; 3.1; 3.11.
Shell Windows, được gọi là môi trường, chạy trên MS-DOS và không phải là một hệ điều hành độc lập.
Môi trường Windows ban đầu có các tính năng sau:
đa nhiệm;
giao diện phần mềm thống nhất;
giao diện người dùng thống nhất;
Giao diện đồ họa;
giao diện phần cứng-phần mềm thống nhất.
Hệ điều hành đồ họa
Sự phổ biến các nguyên tắc đồ họa của thiết kế chương trình cho toàn bộ hệ điều hành đã dẫn đến việc tạo ra hệ điều hành đồ họa. Dẫn đầu trong phát triển hệ thống đồ họađược Microsoft công nhận, từ đầu những năm 90 đã tạo ra toàn bộ dòng Hệ điều hành, trong số đó có những phiên bản nổi tiếng nhất:
các cửa sổ NT – hệ điều hành đồ họa đầu tiên;
các cửa sổ 95 - hầu hết phiên bản phổ biến thập niên 90;
các cửa sổ 98 - phiên bản thứ 95 được sửa đổi;
các cửa sổ 2000 – một hệ thống tập trung vào khách hàng doanh nghiệp;
các cửa sổ XP - phiên bản phổ biến nhất dành cho máy tính để bàn Từ năm 2002;
các cửa sổ 7 – một hệ thống phổ biến được tung ra thị trường vào năm 2009;
các cửa sổ 8 – phiên bản được triển khai từ năm 2012, bao gồm khả năng hoạt động với màn hình cảm ứng và có giao diện lát gạch.
Tất cả các phiên bản hệ điều hành của Microsoft đều được phân loại là cấp phép và bán trên thị trường sản phẩm phần mềm theo giá thương mại.
4.2. CHỨC NĂNG CƠ BẢN VÀ LOẠI HỆ ĐIỀU HÀNH
Để giải quyết bất kỳ vấn đề nào trên máy tính, cần có ít nhất hai loại tài nguyên: RAM để lưu trữ chương trình và dữ liệu và bộ xử lý để thực thi lệnh. Những tài nguyên này có thể được chính người dùng cung cấp cho tác vụ nếu anh ta đặt chương trình và dữ liệu vào bộ nhớ chính theo cách thủ công và nhập thông tin vào máy để khởi động bộ xử lý. Tuy nhiên, phương pháp này không được chấp nhận đối với các chương trình lớn, vì rất tốn nhiều công sức và chậm chạp. Thực tế là các thao tác cơ bản khi làm việc với thiết bị máy tính và quản lý tài nguyên của nó rất phức tạp. cấp thấp, bao gồm hàng trăm, hàng nghìn lệnh cơ bản.
Hệ điều hành giải phóng người dùng khỏi công việc lâu dài và vất vả liên quan đến việc phân bổ tài nguyên máy tính, quản lý thiết bị, tổ chức thực hiện chương trình và thực hiện các hành động này một cách tự động.
Các chức năng chính của hệ điều hành như sau:
· khởi động các chương trình và theo dõi tiến trình của chúng;
· quản lý RAM;
· điều khiển các thiết bị đầu vào và đầu ra;
· quản lý bộ nhớ ngoài;
· quản lý sự tương tác của các tác vụ chạy đồng thời;
· xử lý các lệnh đầu vào để cung cấp sự tương tác cho người dùng.
Một hệ điều hành thường bao gồm một phần điều khiển và một tập hợp các chương trình hệ thống(phần dịch vụ).
Phần điều khiển được chứa trong một số tập tin. Chức năng của nó là: phân phối tài nguyên máy tính, khởi chạy và kiểm soát việc thực hiện chương trình, quản lý các thiết bị bên ngoài tiêu chuẩn, quản lý tệp. Để đảm bảo hoạt động với các thiết bị bên ngoài bổ sung, phần điều khiển của hệ điều hành bao gồm trình điều khiển. Cái này rất chương trình nhỏ, cho phép bạn làm việc với các thiết bị bên ngoài cụ thể. Sự sẵn có của trình điều khiển cho phép bạn kết nối với máy tính Nhiều loại khác nhau thiết bị bên ngoài, và để làm được điều này, bạn không cần phải xây dựng lại hoàn toàn môi trường máy tính mà chỉ cần đưa một trình điều khiển cụ thể vào hệ điều hành.
Tập hợp các chương trình hệ thống bao gồm các chương trình cũng được cung cấp ở dạng tập tin riêng biệt. Chúng thực hiện các hành động dịch vụ nhằm mở rộng khả năng của nhân hệ điều hành, cung cấp Tính năng bổ sung và sự tiện lợi của người dùng.
Đối với hoạt động bình thường của máy tính, một phần nhất định của hệ điều hành, được gọi là người dân, phải nằm trong bộ nhớ chính, do đó làm giảm dung lượng bộ nhớ khả dụng cho chương trình ứng dụng. Các phần khác của hệ thống sẽ tự động được tải vào bộ nhớ từ các thiết bị bên ngoài khi cần thiết. Sau khi thực hiện các hành động cần thiết, các vùng bộ nhớ mà chúng chiếm giữ sẽ được giải phóng.
Các hệ điều hành hiện tại thường được phân loại như sau. Dựa trên số lượng máy trạm được phục vụ đồng thời, hệ điều hành được chia thành một người dùng Và mạng .
Dựa vào số lượng chương trình được thực hiện đồng thời, chúng được chia thành làm một việc đơn lẻ Và đa nhiệm hệ điều hành. Trong chế độ tác vụ đơn, tất cả tài nguyên máy tính chỉ được cung cấp cho một chương trình thực hiện xử lý dữ liệu. Khi làm việc ở chế độ đa nhiệm (đa chương trình), một số chương trình độc lập với nhau sẽ thực hiện xử lý dữ liệu đồng thời, tức là. song song. Trong trường hợp này, các chương trình chia sẻ tài nguyên máy tính với nhau.
Hệ điều hành: mục đích và chức năng chính
Khái niệm hệ điều hành
Hệ điều hành (OS) là tập hợp các chương trình đảm bảo sự tương tác của tất cả các bộ phận phần cứng và phần mềm của máy tính với nhau và sự tương tác giữa người dùng và máy tính.
Hệ điều hành đảm bảo hoạt động toàn diện của tất cả các thành phần máy tính và cũng cung cấp cho người dùng quyền truy cập vào các khả năng phần cứng của máy tính. Hệ điều hành là thành phần cơ bản và cần thiết của phần mềm máy tính, nếu không có nó thì máy tính về nguyên tắc không thể hoạt động được.
Thành phần hệ điều hành
Cấu trúc hệ điều hành bao gồm các mô-đun sau:
mô-đun cơ sở (nhân hệ điều hành)- quản lý hoạt động của các chương trình và hệ thống tệp, cung cấp quyền truy cập vào nó và trao đổi tệp giữa các thiết bị ngoại vi;
T.e. dịch các lệnh từ ngôn ngữ chương trình sang ngôn ngữ “mã máy” mà máy tính có thể hiểu được
bộ xử lý lệnh- giải mã và thực thi các lệnh của người dùng nhận được chủ yếu qua bàn phím;
T.e. hỏi người dùng các lệnh và thực hiện chúng. Ví dụ, người dùng có thể đưa ra lệnh để thực hiện một số thao tác trên tệp (sao chép, xóa, đổi tên), lệnh in tài liệu, v.v.
trình điều khiển ngoại vi- phần mềm đảm bảo tính nhất quán giữa hoạt động của các thiết bị này và bộ xử lý (mỗi thiết bị ngoại vi xử lý thông tin khác nhau và ở tốc độ khác nhau);
T.e. chương trình đặc biệt, cung cấp khả năng kiểm soát hoạt động của thiết bị và phối hợp trao đổi thông tin với các thiết bị khác. Mỗi thiết bị có trình điều khiển riêng.
chương trình dịch vụ bổ sung(tiện ích) - làm cho quá trình giao tiếp giữa người dùng và máy tính trở nên thuận tiện và linh hoạt
những thứ kia. Những chương trình như vậy cho phép bạn bảo trì đĩa, thực hiện các thao tác với tệp, làm việc trong mạng máy tính vân vân.
Mục đích của hệ điều hành
Hệ điều hành được thiết kế để giải quyết các nhiệm vụ sau:
bảo trì phần cứng máy tính;
sự sáng tạo môi trường làm việc và giao diện người dùng;
thực hiện các lệnh người dùng và hướng dẫn chương trình;
tổ chức đầu vào/đầu ra, lưu trữ thông tin và
quản lý tập tin và dữ liệu.
Theo định nghĩa, tất cả các nhiệm vụ được hệ điều hành giải quyết có thể được chia thành hai nhóm:
cung cấp cho người dùng hoặc lập trình viên, thay vì phần cứng máy tính thực, một máy ảo mở rộng (tức là không thực sự tồn tại), thuận tiện hơn khi làm việc và dễ lập trình hơn;
nâng cao hiệu quả sử dụng máy tính bằng cách quản lý hợp lý tài nguyên của máy tính theo một tiêu chí nào đó.
Tính năng của hệ điều hành
Chức năng chính:
Thực hiện, theo yêu cầu của các chương trình, những hành động khá cơ bản (ở mức độ thấp) phổ biến ở hầu hết các chương trình và thường thấy trong hầu hết các chương trình (đầu vào và đầu ra dữ liệu, khởi động và dừng các chương trình khác, cấp phát và giải phóng bộ nhớ bổ sung, v.v.).
Truy cập được tiêu chuẩn hóa thiết bị ngoại vi(thiết bị vào/ra).
Quản lý RAM (phân phối giữa các tiến trình, tổ chức bộ nhớ ảo).
Kiểm soát quyền truy cập vào dữ liệu trên phương tiện không ổn định (chẳng hạn như ổ cứng, Đĩa quang học v.v.), được tổ chức trong hệ thống tệp này hoặc hệ thống tệp khác.
Cung cấp giao diện người dùng.
Hoạt động mạng, hỗ trợ ngăn xếp giao thức mạng.
Chức năng bổ sung:
Thực hiện các nhiệm vụ song song hoặc giả song song (đa nhiệm).
Phân phối hiệu quả tài nguyên hệ thống máy tính giữa các quy trình.
Sự khác biệt về quyền truy cập của các quy trình khác nhau vào tài nguyên.
Việc tổ chức tính toán đáng tin cậy (việc một quy trình tính toán không có khả năng gây ảnh hưởng có chủ ý hoặc nhầm lẫn đến các tính toán trong quy trình khác) dựa trên việc phân định quyền truy cập vào các tài nguyên.
Tương tác giữa các tiến trình: trao đổi dữ liệu, đồng bộ hóa lẫn nhau.
Bảo vệ chính hệ thống cũng như dữ liệu và chương trình của người dùng khỏi các hành động của người dùng (độc hại hoặc không biết) hoặc các ứng dụng.
Chế độ hoạt động đa người dùng và phân biệt quyền truy cập.
Sự phát triển của hệ điều hành và những ý tưởng cơ bản
Tiền thân của HĐH nên được coi là các chương trình tiện ích (bộ nạp khởi động và màn hình), cũng như các thư viện về các thói quen được sử dụng thường xuyên, bắt đầu được phát triển với sự ra đời của máy tính phổ thông thế hệ thứ nhất(cuối những năm 1940). Các tiện ích giảm thiểu thao tác vật lý của người vận hành đối với thiết bị và các thư viện giúp tránh việc lập trình lặp lại các hành động giống nhau (thực hiện các thao tác đầu vào-đầu ra, tính toán). hàm toán học và như thế.).
Vào những năm 1950-60, những ý tưởng chính xác định chức năng của HĐH đã được hình thành và triển khai: chế độ hàng loạt, chia sẻ thời gian và đa nhiệm, phân quyền, thời gian thực, cấu trúc tập tin và hệ thống tập tin.
hệ điều hànhDOS
DOS là hệ điều hành đầu tiên dành cho máy tính cá nhân, nó đã trở nên phổ biến và là hệ điều hành chính cho máy tính IBM PC từ năm 1981 đến năm 1995. Theo thời gian, nó gần như được thay thế bằng các phòng mổ mới, hiện đại Hệ thống Windows và Linux, nhưng trong một số trường hợp, DOS vẫn thuận tiện và là cách duy nhất để làm việc trên máy tính (ví dụ: trong trường hợp người dùng làm việc với thiết bị hoặc phần mềm lỗi thời được viết từ lâu, v.v.)
Người dùng làm việc với hệ điều hành DOS bằng cách sử dụng dòng lệnh, nó không có GUI riêng. Hệ điều hành DOS đã giúp bạn có thể hoạt động thành công với PC trong 15 năm, tuy nhiên, công việc này không thể gọi là thuận tiện. DOS đóng vai trò là “trung gian” giữa người dùng và máy tính và giúp biến các lệnh truy cập đĩa phức tạp thành đơn giản và dễ hiểu hơn, nhưng khi phát triển, bản thân nó trở nên “phát triển quá mức” với vô số lệnh và bắt đầu cản trở công việc với máy tính. Đây là lý do nảy sinh nhu cầu về một trung gian mới - đây là cách các chương trình shell xuất hiện.
Shell là một chương trình chạy trong HĐH và giúp người dùng làm việc với HĐH. Chương trình shell hiển thị rõ ràng toàn bộ cấu trúc tệp của máy tính: đĩa, thư mục, tệp. Các tập tin có thể được tìm kiếm, sao chép, di chuyển, xóa, sắp xếp, sửa đổi và khởi chạy chỉ bằng một vài phím. Một trong những phổ biến nhất là Norton Commander(NC). Giao diện đồ họa của Windows 3.1 và Windows 3.11 sử dụng khái niệm được gọi là "cửa sổ" có thể mở, di chuyển xung quanh màn hình và đóng. Những cửa sổ này “thuộc về” các chương trình khác nhau và phản ánh công việc của chúng.
Được sử dụng trong DOS hệ thống tập tin MẬP. Một trong những nhược điểm của nó là hạn chế về tên tập tin và thư mục. Tên có thể chứa không quá 8 ký tự. Ngoài ra, DOS không phân biệt chữ thường và chữ in hoa cùng tên.
Do DOS được tạo ra từ rất lâu nên nó không đáp ứng được yêu cầu của các hệ điều hành hiện đại ngày nay. Nó không thể trực tiếp sử dụng lượng lớn bộ nhớ được cài đặt trong các máy tính hiện đại.
Hệ điều hành MICROSOFT WINDOWS
Các shell đồ họa Widows 1.0, Widows 2.0, Widows 3.0, Widows 3.1 và Widows 3.11 chạy trên MS DOS, nghĩa là chúng không phải là hệ điều hành độc lập. Nhưng kể từ khi Windows ra đời đã mở ra những khả năng mới, Windows không được gọi là shell mà là môi trường.
Môi trường Windows được đặc trưng bởi các tính năng sau giúp phân biệt nó với các chương trình shell khác:
Đa nhiệm;
Giao diện phần mềm thống nhất;
Giao diện người dùng thống nhất;
Giao diện đồ họa người dùng;
Giao diện phần cứng-phần mềm thống nhất.
Để thay thế phòng mổ hệ thống DOS với đồ họa của cô ấy Vỏ Windows 3.1 và Windows 3.11 là hệ điều hành chính thức của dòng MS Windows (đầu tiên là Windows 95, sau đó là Windows 98, Windows 2000, Windows XP). Không giống như Windows 3.1 và Windows 3.11, chúng tự động khởi động sau khi bạn bật máy tính.
Trong MS Windows, việc sửa đổi tệp FAT–VFAT được sử dụng để lưu trữ tệp. Trong đó, độ dài của tên file và thư mục có thể lên tới 256 ký tự.
Trong hệ điều hành Windows, chuột được sử dụng rộng rãi khi làm việc với windows và các ứng dụng, trong MS DOS, chỉ sử dụng bàn phím.
MSWindows cũng có Thanh tác vụ. Nó làm cho cơ chế đa nhiệm rõ ràng hơn và tăng tốc đáng kể quá trình chuyển đổi giữa các ứng dụng.
Công nhân Bảng Windowsđược thiết kế để giúp công việc trở nên dễ dàng nhất có thể đối với người dùng mới làm quen, đồng thời cung cấp các tùy chọn tùy chỉnh tối đa để phù hợp với nhu cầu cụ thể của người dùng có kinh nghiệm.
Hệ điều hànhLINUX
Linux là một hệ điều hành dành cho máy tính cá nhân và máy trạm tương thích với IBM. Nó là một hệ điều hành nhiều người dùng với cửa sổ đồ họa được nối mạng, Hệ thống X Window. Hệ điều hành Linux hỗ trợ các tiêu chuẩn hệ thống mở và giao thức Internet, đồng thời tương thích với các hệ thống Unix, DOS và MS Windows.
Là một hệ điều hành truyền thống, Linux thực hiện nhiều chức năng giống như DOS và Windows, nhưng hệ điều hành này đặc biệt mạnh mẽ và linh hoạt. Linux mang lại tốc độ, hiệu quả và tính linh hoạt của UNIX cho người dùng PC, đồng thời tận dụng mọi lợi ích của máy tính cá nhân. Khi làm việc với chuột, cả ba nút đều được sử dụng tích cực, cụ thể, nút giữa dùng để chèn các đoạn văn bản.
Bằng cách sử dụng Hệ thống Linux Bạn có thể biến bất kỳ máy cá nhân nào thành máy trạm. Trong của chúng tôi thời gian Linux là một hệ điều hành dành cho kinh doanh, giáo dục và lập trình cá nhân.
hệ điều hànhĐẠI HỌCX
UNIX là một nhóm các hệ điều hành di động, đa nhiệm và đa người dùng.
Đầu tiên hệ thống UNIXđược phát triển vào năm 1969 bởi bộ phận Bell Labs của AT&T. Kể từ đó, một số lượng lớn các hệ thống UNIX khác nhau đã được tạo ra.
Một số tính năng đặc biệt của hệ thống UNIX bao gồm:
sử dụng đơn giản tập tin văn bản cấu hình và quản lý hệ thống;
sử dụng rộng rãi các tiện ích được khởi chạy trên dòng lệnh;
tương tác với người dùng thông qua thiết bị ảo - thiết bị đầu cuối;
trình bày về thể chất và thiết bị ảo và một số công cụ giao tiếp giữa các tiến trình dưới dạng tệp;
sử dụng các đường dẫn của một số chương trình, mỗi chương trình thực hiện một nhiệm vụ.
Các hệ thống UNIX có tầm quan trọng lịch sử to lớn vì chúng truyền bá một số khái niệm và cách tiếp cận hệ điều hành phổ biến ngày nay cũng như truyền bá một số khái niệm và cách tiếp cận hệ điều hành phổ biến ngày nay. phần mềm. Ngoài ra, trong quá trình phát triển hệ thống UNIX, ngôn ngữ C đã được tạo ra.
HĐH là một tập hợp các chương trình có liên quan với nhau được thiết kế để nâng cao hiệu quả của phần cứng máy tính bằng cách quản lý hợp lý tài nguyên của nó, cũng như mang lại sự thuận tiện cho người dùng bằng cách cung cấp cho họ một máy ảo mở rộng.
Các tài nguyên chính do HĐH quản lý bao gồm các tiến trình, bộ nhớ chính, bộ hẹn giờ, bộ dữ liệu, đĩa, ổ băng từ, máy in, thiết bị mạng và một số tài nguyên khác. Tôi sử dụng các hệ điều hành khác nhau để giải quyết các vấn đề về quản lý tài nguyên. các thuật toán khác nhau, các tính năng cuối cùng quyết định diện mạo của HĐH.
Vì vậy, các yêu cầu đối với hệ điều hành mạng ngày nay bao gồm: tính hoàn chỉnh về chức năng và quản lý tài nguyên hiệu quả, tính mô đun và khả năng mở rộng, tính di động và đa nền tảng, khả năng tương thích ở cấp độ ứng dụng và giao diện người dùng, độ tin cậy, khả năng chịu lỗi, bảo mật và hiệu suất.
Hệ điều hành là trung gian giữa máy tính và người dùng, đảm bảo sự tương tác giữa họ và chịu trách nhiệm thực thi các chương trình. nhất đại diện nổi tiếng: Linux, Microsoft, Mac OS, v.v. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét thành phần và chức năng. Chúng ta sẽ nói về thông số chung mà không bị ràng buộc với một hệ điều hành cụ thể.
Hệ điều hành bao gồm những gì?
Trước khi nói về những chức năng của hệ điều hành, chúng ta sẽ xem nó bao gồm những gì.
- Một mô-đun phần mềm quản lý một hệ thống tập tin.
- Trình điều khiển cho các thiết bị. Họ cung cấp hoạt động chính xác mỗi thành phần phần cứng của máy tính cũng như trao đổi thông tin với các thiết bị khác.
- Một bộ xử lý đáp ứng các lệnh của người dùng.
- Các chương trình dịch vụ. Với sự giúp đỡ của họ, bạn có thể làm việc trên mạng máy tính bằng đĩa và tệp.
- Các mô-đun cung cấp vỏ đồ họa cho người dùng.
- Một hệ thống trợ giúp giúp bạn tìm câu trả lời cho bất kỳ câu hỏi nào liên quan đến hệ điều hành và cách làm việc với nó.
Các chức năng của hệ điều hành có thể khác nhau tùy thuộc vào loại hệ điều hành sau. Có khá nhiều cách phân loại. Hãy đưa ra những cái chính.
1. Theo số lượng người dùng hệ điều hành làm việc đồng thời, có: một người dùng (các phiên bản cũ, ví dụ: MS-DOS, Windows 3.x, phiên bản đầu OS/2) và nhiều người dùng (ví dụ: UNIX, Windows NT).
2. Theo số lượng tác vụ thực hiện đồng thời: tác vụ đơn (ví dụ MSX, MS-DOS) và đa tác vụ Windows 95, UNIX).
Hệ điều hành làm gì?
Bây giờ chúng ta hãy xem xét các chức năng chính của hệ điều hành:
- thực hiện các lệnh của người dùng theo yêu cầu (khởi động và đóng chương trình, nhập và xuất thông tin, giải phóng bộ nhớ bổ sung và như thế);
- truy cập vào (máy in, chuột, bàn phím, v.v.);
- tải phần mềm vào RAM và thực thi nó;
- tập thể dục bằng trí nhớ;
- lưu dữ liệu về các lỗi, sự cố trong hệ thống;
- cung cấp giao diện người dùng;
- truy cập và quản lý các phương tiện lưu trữ khác.
Nghĩa là, tất cả các hành động do một người thực hiện bằng công cụ nhập liệu đều được thực hiện bởi máy tính sử dụng HĐH. Nó cho phép bạn cung cấp sự tiện lợi. Ngoài ra còn có chức năng bổ sung các hệ điều hành:
- đa nhiệm;
- phân biệt quyền truy cập;
- phân phối tài nguyên hiệu quả giữa các quy trình;
- bảo vệ hệ thống và dữ liệu người dùng;
- tương tác giữa các bộ xử lý và sự đồng bộ hóa của chúng.
Lớp vỏ hệ thống mà chúng ta đã quá quen thuộc mang đến cho chúng ta cơ hội sử dụng tài nguyên máy tính một cách thoải mái. Mục đích và chức năng của hệ điều hành là dễ dàng giao tiếp với máy, cấu trúc và tự động hóa các quy trình. Trong những năm qua, các nhà phát triển và người tạo ra shell cho máy tính cá nhân đã giúp chúng ta dễ dàng hơn trong việc người dùng thông thường, lập trình viên, cuộc sống là do sự ra đời của những tính năng mới và sự giảm thiểu tự lập. Thậm chí còn có ý kiến cho rằng trong tương lai gần máy móc sẽ thay thế phần lớn con người.
HĐH hoạt động như một trung gian giữa người dùng và thành phần kỹ thuật của máy tính cá nhân. Đây là hệ điều hành được giao phó con số lớn chức năng ổn định và công việc hiệu quả thiết bị. Hệ điều hành thực hiện những chức năng gì? Nó thực hiện ba chức năng chính: phân phối, giám sát và lập kế hoạch. Hệ điều hành khiến nhiều kỹ sư tại một nhà máy liên tưởng đến - nó cũng lên kế hoạch khi nào triển khai dịch vụ này hoặc dịch vụ kia và theo thứ tự nào để không xảy ra xung đột hệ thống.
Chức năng phân phối
Các chức năng của hệ điều hành bao gồm rất chức năng quan trọng- phân phối. HĐH phân phối thứ tự khởi chạy các chương trình và ứng dụng nhất định. Điều quan trọng là phải hiểu rằng mỗi chương trình đang chạy yêu cầu một lượng bộ nhớ nhất định nên việc chạy tất cả các chương trình cùng lúc là điều không thể về mặt kỹ thuật. Do đó, có một hàng đợi khởi chạy, thực hiện các hoạt động của nó nhờ chức năng phân phối. Ngoài ra, chức năng phân phối còn quản lý các thiết bị mạng, thiết bị I/O và các thiết bị ngoại vi khác.
Chức năng lập kế hoạch
Mỗi hệ điều hành thực hiện các chức năng lập lịch. Như đã đề cập, máy tính cá nhân không thể xử lý hàng nghìn tác vụ cùng một lúc, vì điều này cần có chức năng lập lịch. Chúng tôi thường làm việc đồng thời soạn thảo văn bản, gửi tập tin để in và quét tài liệu. Vì vậy, để tất cả các quy trình này hoạt động, hệ điều hành sẽ điều phối công việc của tất cả các quy trình - chúng sẽ được thực hiện hiệu quả nhất có thể và không cần nhiều thời gian. Các chức năng của hệ điều hành cho phép bạn đặt mức độ ưu tiên để hoàn thành các tác vụ, điều này chắc chắn ảnh hưởng đến tốc độ thực hiện tất cả các quy trình.
Chức năng điều khiển
Giống như bất kỳ hệ thống đa giá trị nào, hệ điều hành kiểm soát mọi hoạt động của chương trình và các quy trình máy tính khác. Chức năng chịu trách nhiệm kiểm soát được gọi là chức năng điều khiển. Hệ điều hành cho phép bạn sử dụng phần mềm một cách hiệu quả nhất và phương tiện kỹ thuật. Hệ điều hành giám sát tất cả các tiến trình của máy tính và theo dõi tạp chí đặc biệt, phản ánh tất cả các quy trình, bao gồm chương trình nào đang chạy, đang sử dụng, v.v., cho phép bạn theo dõi toàn bộ tình huống bằng máy tính cá nhân và ngăn chặn truy cập trái phép tới dữ liệu cá nhân. Có các chức năng khác của hệ điều hành, chúng tôi chỉ đề cập đến những chức năng cơ bản nhất. RAM của máy tính chỉ lưu trữ phần nhỏ HĐH là cốt lõi của hệ điều hành và phần lớn được lưu trữ trên ổ cứng. Tuy nhiên, khi bạn chạy một chương trình, hệ điều hành sẽ tải RAM. Dung lượng RAM không phải là giới hạn nên việc kiểm soát việc thực thi chương trình là rất quan trọng. Các chức năng của hệ điều hành giúp việc kiểm soát các quá trình xảy ra trong máy tính trở nên dễ dàng nhất có thể và cho phép bạn xác định sự cố với độ chính xác tối đa nếu nó xảy ra.
