Что такое система управления из каких компонентов: Что такое система управления и что в нее входит?

ЦП часто называют мозгом компьютера. Однако более уместно называть программное обеспечение мозгом, а процессор — очень эффективным калькулятором. ЦП действительно хорош с числами, но если бы не программное обеспечение, он бы не умел делать что-либо еще.

Многие новые пользователи компьютеров могут неправильно вызывать свой компьютер, а иногда и монитор процессора.Обращаясь к вашему компьютеру или монитору, уместно называть их либо «компьютером», либо «монитором», а не процессором. ЦП — это микросхема внутри компьютера.

На рисунке ниже показан пример того, как могут выглядеть верхняя и нижняя части процессора Intel Pentium. Процессор устанавливается и закрепляется в совместимом разъеме ЦП на материнской плате. Процессоры выделяют тепло, поэтому они закрыты радиатором для охлаждения и бесперебойной работы.

Как видно на рисунке выше, микросхема ЦП обычно квадратная с одним вырезом на углу, чтобы убедиться, что она правильно вставлена ​​в гнездо ЦП.Внизу микросхемы находятся сотни контактов разъема, которые соответствуют отверстиям в гнездах. Сегодня большинство процессоров напоминают изображение, показанное выше. Однако Intel и AMD также экспериментировали со слотами. Они были намного больше и вставлялись в слот на материнской плате. Также на протяжении многих лет на материнских платах было несколько типов розеток. Каждый сокет поддерживает только определенные типы процессоров, и каждый имеет свое собственное расположение выводов.

Что делает ЦП?

Основная функция ЦП — принимать входные данные от периферийного устройства (клавиатуры, мыши, принтера и т. Д.) Или компьютерной программы и интерпретировать то, что ему нужно.Затем ЦП либо выводит информацию на ваш монитор, либо выполняет запрошенную периферийным устройством задачу.

История процессора

ЦП был впервые разработан в Intel с помощью Теда Хоффа и других в начале 1970-х годов. Первым процессором, выпущенным Intel, был процессор 4004, показанный на рисунке.

Компоненты ЦП

В ЦП есть два основных компонента.

1. ALU (арифметико-логический блок) — выполняет математические, логические операции и операции принятия решений.
2. CU (блок управления) — управляет работой всех процессоров.

За всю историю компьютерных процессоров скорость (тактовая частота) и возможности процессора значительно улучшились. Например, первый микропроцессор Intel 4004, выпущенный 15 ноября 1971 года, имел 2300 транзисторов и выполнял 60 000 операций в секунду. Процессор Intel Pentium имеет 3 300 000 транзисторов и выполняет около 188 000 000 инструкций в секунду.

Типы процессоров

В прошлом компьютерные процессоры использовали числа для идентификации процессора и помощи в идентификации более быстрых процессоров. Например, процессор Intel 80486 (486) быстрее, чем процессор 80386 (386). После появления процессора Intel Pentium (который технически будет 80586) все компьютерные процессоры начали использовать такие имена, как Athlon, Duron, Pentium и Celeron.

Сегодня, помимо разных названий компьютерных процессоров, существуют разные архитектуры (32-битные и 64-битные), скорости и возможности.Ниже приведен список наиболее распространенных типов процессоров для домашних или рабочих компьютеров.

Для некоторых из этих типов ЦП существует несколько версий.

Процессоры AMD

Процессоры Intel

AMD Opteron и Intel Itanium и Xeon — это процессоры, используемые в серверах и высокопроизводительных рабочих станциях.

Некоторые мобильные устройства, например смартфоны и планшеты, используют процессоры ARM. Эти процессоры меньше по размеру, потребляют меньше энергии и выделяют меньше тепла.

Как быстро ЦП передает данные?

Как и в случае любого другого устройства, использующего электрические сигналы, данные перемещаются очень близко к скорости света, которая составляет 299 792 458 м / с. Насколько близок к скорости света может быть сигнал, зависит от среды (металл в проволоке), через которую он распространяется. Большинство электрических сигналов передаются со скоростью примерно от 75 до 90% скорости света.

Можно ли использовать графический процессор вместо центрального процессора?

Нет. Хотя графические процессоры могут выполнять многие из тех же функций, что и центральные процессоры, они не могут выполнять функции, необходимые для некоторых операционных систем и программного обеспечения.

Может ли компьютер работать без процессора?

Нет. Для всех компьютеров требуется процессор определенного типа.

Аббревиатуры компьютеров, сопроцессор, разъем ЦП, термины ЦП, двухъядерный процессор, термины оборудования, логическая микросхема, материнская плата, параллельная обработка, регистр

Системы управления на практике, часть 1: Что делают инженеры по системам управления Видео

Быть инженером по системам управления — это больше, чем просто проектировать и настраивать контроллер.В ходе проекта разработка контроллера может составлять относительно небольшую часть вашей повседневной работы. В зависимости от размера и фазы проекта ваши обязанности и группы, с которыми вы работаете, вероятно, будут сильно различаться. Эта серия статей посвящена некоторым практическим аспектам работы инженера по системам управления. В частности, в этом видео я хочу представить картину того, с чем вы можете столкнуться и с какими группами вы можете взаимодействовать, работая в этой области — по крайней мере, исходя из моего опыта.Я Брайан, и добро пожаловать на MATLAB Tech Talk.

Давайте начнем с самого начала проекта, еще до того, как у вас появится представление о том, что вы хотите построить. На этапе формулирования концепции вы пытаетесь выяснить необходимость. Потребность может исходить от внешнего клиента, который просит вас создать что-то для него, или от внутренней команды разработчиков, утверждающей, что существует рынок для конкретной услуги или продукта. Например, может потребоваться услуга, которая берет аэрофотоснимки горных склонов с высоким разрешением для отслеживания эрозии и прогнозирования оползней.

Бизнес-команда знает, что они могут продавать такие изображения, но не знает, как лучше всего их создавать. Что лучше всего — создать парк дронов для получения изображений, систему камер с подвесом, которая может устанавливаться на самолет, или спутник, который снимает изображения с орбиты? Здесь команда инженеров помогает преодолеть технические трудности каждой концепции. Теперь фактическое решение принимает во внимание множество вещей, например, как быстро изображение должно быть доступно? Насколько велика территория и где она находится? Как часто нужно посещать этот район? И так далее.

Но, как инженер систем управления, ваша роль в процессе принятия решений — изучить все эти концепции с точки зрения средств управления и предоставить информацию, которая поможет сузить выбор. Легко понять, насколько производительность важна для вас, но при этом необходимо учитывать другие показатели, такие как стоимость, размер, вес и мощность, а также доступность компонентов. Например, насколько хорошо каждая система должна наводить камеру, чтобы получить изображение, и какие датчики и исполнительные механизмы необходимы для этой работы? Можете ли вы приобрести эти компоненты или они понадобятся вашей компании?

Чтобы ответить на подобные вопросы, обычно не требуется полностью проработанный дизайн.Вместо этого вы создаете модели предлагаемых систем, делая как можно больше предположений и упрощений, а затем моделируете различные конфигурации и их характеристики. На данный момент вы мало знаете о деталях системы, поэтому не получаете точных ответов. В конце концов, все остальные функции находятся на том же этапе, поэтому, например, невозможно узнать точную механическую конфигурацию, вычислительные возможности или операционную среду. Скорее, вы пытаетесь дать общие ответы, чтобы оценить осуществимость и уровень усилий по проекту.И, что важно, поймите, насколько вы не уверены в этих ответах. Таким образом, вы можете быть уверены, что, когда вы приступите к детальному проектированию, ваша система — это то, что вы действительно можете построить, и даже с учетом неопределенности, это то, что будет соответствовать требованиям.

Этот этап может быть очень неудовлетворительным из-за того, насколько он туманный и запутанный. Нет пути к идеальному ответу. Вместо этого вы сужаете до приемлемого ответа, вычеркивая вещи, которые не работают или не так хороши, как другие варианты.Есть много неправильных ответов, и поэтому вам нужно много работать, чтобы найти те неправильные ответы, которые в конце просто выбрасываются и с которыми может быть трудно принять. Однако для меня это действительно захватывающая часть проектирования систем управления, потому что в начале проекта вы оказывает большое влияние на систему, которую в конечном итоге собираетесь построить. И это дает вам возможность изучить и узнать много разных вещей, которые вы могли бы не получить в рамках установленной программы.

Как только появляется общее представление о том, что необходимо создать, начинается процесс описания системы таким образом, чтобы каждая команда сообщала, что им принадлежит и что им конкретно необходимо выполнить.Это часто делается в форме требований, системных ограничений, технических бюджетов и интерфейсных документов. Команда системного инженера обычно отвечает за создание этих документов и управление ими.

Однако, если системная инженерия несет единоличную ответственность за определение системы, есть большая вероятность, что они запросят что-то недостаточно определенное, невыполнимое или крайне непрактичное. Как инженер по управлению и тот, кто в конечном итоге реализует систему управления, вы будете помогать команде системного инженера создавать и проверять требования, относящиеся к вашей системе.Может быть, у вас будет команда инженеров-звезд, которая сможет все делать сама, но, как правило, участие инженерной группы в определении системы дает лучшие результаты. По крайней мере, команда инженеров будет знать, почему к ним предъявляются определенные требования, и уже подумала об альтернативных подходах к проектированию. Например, системный инженер может не понимать необходимости запаса по усилению или по фазе или может установить требование слишком низким или слишком высоким.Ваша задача на этом этапе проекта — помочь определить систему и выявить ошибки на ранней стадии, чтобы в дальнейшем было меньше расхождений в детальном проектировании.

Это снова та работа, с которой могут помочь модели. Вы можете выявить эти ошибки или противоречие требованиям модели, потому что вы можете смоделировать систему в том виде, в котором она определена, и сразу увидеть возникающее несоответствие. В некоторых случаях сама модель становится требованиями, где вы определяете, что система должна делать в форме модели.Это может более эффективный способ описания вашей системы. В качестве примера представьте, что вы пытаетесь объяснить подрядчику, используя только слова, как вы хотите, чтобы ваш дом выглядел и какие функции он должен иметь, вместо того, чтобы передавать ему набор чертежей.

После завершения (или достаточно полного) определения системы можно начинать разработку. Это часть проекта, связанная с разработкой, реализацией и оценкой. Я думаю, что это этап проекта, о котором думает большинство людей, когда представляют, что делает инженер — проектирует, создает и тестирует.Эти три действия не выполняются только один раз, а повторяются снова и снова на протяжении этого этапа, по мере того как весь проект развивается и превращается в конечный продукт. Вы постоянно дорабатываете свой дизайн, вносите изменения и тестируете результат.

В некоторых отраслях вы можете использовать модельно-ориентированное проектирование, и для этого требуются модели, которые точно представляют реальную систему. Вы можете начать процесс с разработки системы управления с использованием вашей упрощенной модели, протестировать проект с помощью моделирования, а затем со временем обновить модель и ваш проект.Это часть вашей работы, в которой вы должны определить структуру контроллера и использовать полученные знания теории управления. Если у вас простая модель и требования вполне достижимы, то получение первоначального дизайна контроллера, вероятно, не займет много времени. Может быть, несколько дней, если это особенно сложно или если вам нужно узнать о контроллере, который вы хотите реализовать. Но в целом это довольно быстро.

Большая часть вашего времени, вероятно, будет потрачена на обновление модели, чтобы сделать ее более реалистичной, и на проверку ее точности по мере того, как проект по спирали попадает в конкретные реализации.В дополнение к модели вашей системы вы также будете строить модель окружающей среды, в которой будет работать ваша система. Например, если вы реализуете космический корабль, вам, возможно, придется моделировать орбитальную динамику и возмущения от Земли. и Sun для обеспечения необходимой точности вашей модели.

Теперь, каждый раз, когда вы обновляете свою модель (либо саму систему, либо симулятор среды), вы повторно запускаете набор регрессионных тестов, чтобы проверить, соответствует ли ваш дизайн элемента управления требованиям с более точной моделью.Если этого не происходит, вы переключаетесь назад и настраиваете коэффициенты усиления контроллера или полностью меняете структуру контроллера.

Повышение точности модели — не единственное, что приводит к изменениям в конструкции управления. Фактические изменения в системе, вне зависимости от того, находятся ли они внутри или вне вашего контроля, также требуют, чтобы вы пересмотрели свой дизайн. А поскольку невозможно полностью описать систему на этапе разработки, в ходе проекта всегда происходят изменения.

Специально для инженеров по контролю любое изменение в системе, даже если оно кажется незначительным, может повлиять на вашу конструкцию и потребовать от вас повторения этих шагов снова. Например, команда механиков может изменить материал основной конструкции, чтобы уменьшить массу. В этом случае уменьшение момента инерции может изменить запас устойчивости, так как это вращающаяся система, которая наводит камеру. Или, возможно, тепловые свойства материала изменились так, что датчик, который к нему подключен, стал горячее или холоднее, чем ожидалось, изменив его чувствительность или увеличив шум.

Поскольку изменение неизбежно, вы можете обнаружить, что много времени на этом этапе уходит на работу с другими инженерными группами, чтобы обновить модели, повторно запустить моделирование и убедить себя, что ваш проект по-прежнему соответствует требованиям и может быть безопасно реализован. Если изменение конструкции существенно влияет на вашу систему управления, вы можете нести ответственность за предложение других решений, которые менее навязчивы, или, по крайней мере, за описание воздействия системы контроля на управление проектом в терминах, которые для них важны; стоимость, график и риск.

Краткое примечание о том, что от вас можно ожидать при реализации закона контроля в программном обеспечении. В некоторых компаниях инженер по управлению отвечает только за описание алгоритмов и логики законов управления таким образом, чтобы инженер-программист мог понять и кодировать для производства. В других компаниях инженер по управлению также является инженером-программистом, и ожидается, что он сможет написать собственный производственный код. Наконец, с каждым годом все большую популярность приобретает возможность для инженеров систем управления автоматически кодировать производственное программное обеспечение непосредственно из своих алгоритмов.Это позволяет инженеру специализироваться на понимании теории управления и моделирования и при этом иметь возможность генерировать свой собственный код без глубоких знаний программного обеспечения и без опоры на другую команду. Эта возможность использовать модельно-ориентированное проектирование для создания программных продуктов означает, что существует гораздо больше гибкости в цикле проектирования, реализации и тестирования. Вы можете обнаружить, что даже будучи инженером по контролю, вы входите в команду, которая следует методологии разработки программного обеспечения, такой как Agile, которая становится все более популярной.

Давайте поговорим немного о тестировании и проверке, потому что я не думаю, что могу переоценить, сколько времени вы будете (или должны) потратить на проверку правильности вашего дизайна. Существует несколько различных фундаментальных методов проверки: проверка, анализ, демонстрация и тестирование. Как инженер по контролю вы можете использовать каждый из этих методов для проверки вашего проекта (особенно анализ, который вы делаете, когда проверяете требование с помощью моделирования). Это также включает формальный анализ, такой как проверка деления на ноль, утечки памяти, мертвого кода или переполнения данных, и модели также могут использоваться для проверки этого, поскольку программное обеспечение для моделирования, такое как MATLAB и Simulink, имеет встроенные в них инструменты анализа.

Но метод, на котором я хочу остановиться подробнее, — это тест. Тестирование с использованием физического оборудования может составлять значительную часть вашей работы, особенно ближе к концу этапа разработки.

Позвольте мне объяснить почему. Существует несколько причин, по которым вам может потребоваться настроить тест оборудования, и проверка соответствия системы требованиям — это только одна из них. Вам также может потребоваться запустить тест, чтобы получить информацию от системы. Например, вам может потребоваться разработать или сопоставить вашу модель с реальным оборудованием.Еще одна причина для тестирования — получить исходные данные, с которыми вы будете сравнивать в будущем. Например, вы можете собрать некоторые данные, прежде чем разбирать систему и восстанавливать ее. После того, как он снова соберется, вы запустите тот же тест, что и раньше, чтобы убедиться, что он был восстановлен таким же образом. Другая причина — просто заниматься наукой. У вас может быть гипотеза о том, как будет вести себя система, и вы захотите провести тест, чтобы убедиться, что эта гипотеза верна. Это особенно актуально, если в конструкции обнаружена аномалия, и вы пытаетесь найти первопричину.Наконец, вы можете запустить тест, чтобы обучить людей работе с оборудованием или продемонстрировать возможности заказчику.

Я говорю об этом, потому что выполнить физический тест не так просто, как запустить симуляцию. Как только вы задействуете оборудование, все станет намного сложнее. Много времени вы потратите на определение того, что это за тест, и на объяснение, почему вы должны запускать его на оборудовании. Это включает в себя написание плана тестирования с описанием того, что вы получите от теста, что вы собираетесь делать с оборудованием и насколько оно будет безопасным.Возможно, вам потребуется написать процедуру тестирования, в которой будут описаны пошаговые действия, которые вы собираетесь предпринять во время теста. Кроме того, вам нужно будет создать любое уникальное оборудование, программное обеспечение и другие устройства, необходимые для выполнения теста. Даже если это специальное испытательное оборудование не вы создаете, вы, по крайней мере, будете определять, что вам нужно, для тестовой группы, которая их создаст.

К концу этапа проектирования у вас будет проект системы, отвечающий требованиям проекта и готовый для доставки заказчику или ввода в эксплуатацию.Однако ваша работа в качестве инженера по контролю не прекращается, когда система используется. Вас могут попросить принять участие в расследовании аномалии или вспомнить, если система не работает должным образом. Вы можете участвовать в обучении пользователей тому, как работать с системой, или вы также можете работать над следующим вариантом дизайна и, следовательно, взаимодействовать с пользователями, чтобы получить информацию о том, какие изменения требуются.

Дело здесь в том, что у вас как у инженера по контролю много разных обязанностей.Вы можете участвовать в очень большом проекте, и вас попросят сделать очень узкую часть того, что я упомянул в этом видео. Или, если вы закончите проект меньшего размера, ваша роль может расшириться до них всех и многих других. Это то, что я считаю таким забавным в системах управления: у вас есть возможность участвовать на всех этапах проекта и, если хотите, вы можете взаимодействовать с рядом различных инженерных групп и команд управления бизнесом.

В оставшейся части этой серии я расскажу о некоторых практических проблемах, с которыми вы можете столкнуться в качестве инженера по управлению, которые отличаются от типичных проблем проектирования и настройки контроллера.Так что, если вы не хотите пропустить эти будущие видеоролики о технологиях, не забудьте подписаться на этот канал. Кроме того, если вы хотите проверить мой канал, лекции по системам управления, я также затрону там больше вопросов теории управления. Спасибо за просмотр, увидимся в следующий раз.

Что такое операционная система, ее типы, функции и примеры

Человек, использующий компьютер, ноутбук, планшет или смартфон, хорошо знаком с операционной системой. Операционная система — это низкоуровневое программное обеспечение, которое выполняет различные виды функций, включая планирование задач, управление ресурсами, выполнение программ и предоставляет командную строку или графический интерфейс пользователя (GUI), позволяющий пользователю выполнять различные задачи.В этом посте мы рассмотрим следующие моменты:

Что такое операционная система?

состоит из различных компонентов, включая оборудование, операционную систему, прикладные программы и пользователей.

Аппаратное обеспечение — это физическая часть компьютерной системы, состоящая из основных ресурсов компьютера, то есть памяти, ЦП и устройств ввода / вывода.

Операционная система управляет аппаратными ресурсами между различными прикладными программами и пользователями.

Прикладные программы — это третий уровень компьютерной организации. Они предназначены для выполнения конкретных задач непосредственно для пользователей. Это могут быть текстовые процессоры, видеоигры и многое другое.

Пользователи могут быть людьми, компьютерами или роботами.

Определение

Операционная система — это системное программное обеспечение, которое управляет компьютерными ресурсами (аппаратными средствами и приложениями), действует как посредник между пользователем и компьютерным оборудованием и делает компьютерную систему удобной в использовании.

Это связано с операционной системой, пользователю компьютера не нужно иметь дело непосредственно с оборудованием, чтобы выполнить свою работу. Операционная система предоставляет пользователю простой и удобный интерфейс для выполнения своих конкретных задач.

Описание

Компьютерная система имеет различные аппаратные и программные ресурсы, необходимые для решения некоторой проблемы; объем памяти, время ЦП, устройства ввода-вывода и т. д.

Операционная система управляет всеми ресурсами и получает множество простых и противоречивых запросов.Он также решает, как и когда выделять и освобождать ресурсы, чтобы компьютерная система могла работать эффективно.

Короче говоря, операционная система — это менеджер ресурсов, который эффективно управляет аппаратными и программными ресурсами. Это управляющая программа, которая управляет выполнением пользовательской программы для предотвращения ошибок и неправильного использования компьютера.

При внимательном рассмотрении выяснится, что основная цель компьютерной системы — генерировать исполняемые программы и выполнять их. Ниже приведены некоторые из основных проблем, связанных с выполнением этих задач.

• Сохранение исполняемого файла на вторичном запоминающем устройстве, таком как жесткий диск
• Загрузка исполняемого файла с диска в основную память
• Правильная установка состояния ЦП, чтобы можно было начать выполнение программы
• Создание нескольких взаимодействующих процессов, синхронизация их доступа к общим данным и предоставление им возможности общаться друг с другом

Вышеупомянутые проблемы требуют, чтобы операционная система предоставляла следующие услуги и многое другое:

• Управление вторичными запоминающими устройствами
• Выделить соответствующий объем дискового пространства при создании файлов
• Освободить место при удалении файлов
• Убедитесь, что новый файл не перезаписывает существующий файл
• Запланировать запросы к диску
• Управление первичным хранилищем
• Выделить соответствующий объем памяти, когда программы должны быть загружены в память для выполнения
• Освободить место при завершении процессов
• Убедитесь, что новый процесс не загружен поверх существующего.
• Убедитесь, что процесс не имеет доступа к пространству памяти, которое ему не принадлежит
• Уменьшить объем неиспользуемой памяти
• Разрешить выполнение программ, размер которых превышает размер доступной основной памяти
• Управление процессами

Компоненты операционной системы

В операционной системе есть различные компоненты, которые выполняют разные задачи для правильного выполнения программ.Ниже приведены основные компоненты операционной системы.

Управление процессами

Процесс может быть выполняемой программой, которой для выполнения своих задач требуются такие ресурсы, как время ЦП, память, файлы и устройства ввода-вывода. Операционная система отвечает за

• Создание и завершение пользовательских и системных процессов
• Приостановка и возобновление процессов
• Обеспечение механизмов синхронизации процессов
• Обеспечение механизмов для связи процессов
• Обеспечение механизмов обработки тупиков

Управление основной памятью

Основная память — это большой массив слов или байтов.Эти байты называются ячейками памяти и имеют размер от сотен тысяч до миллиардов. Каждое слово или байт имеет свой адрес. Основная память — это хранилище быстро доступных данных, совместно используемых ЦП и устройствами ввода-вывода. Он содержит код, данные, стек и другие части процесса. Центральный процессор считывает инструкции процесса из основной памяти во время машинного цикла. ОС отвечает за следующие действия, связанные с управлением памятью.

• Отслеживание свободного места в памяти
• Отслеживание того, какие части памяти в настоящее время используются и кем
• Решение, какие процессы должны быть загружены в память, когда пространство памяти станет доступным
• Решение, сколько памяти должно быть выделено процессу
• Выделение и освобождение памяти по мере необходимости
• Обеспечение того, чтобы процесс не перезаписывался поверх другого

Управление вторичным хранилищем

Выполняемые программы вместе с данными, к которым они обращаются, должны находиться в основной памяти или в основном хранилище во время их выполнения.Поскольку основная память слишком мала для размещения всех данных и программ, и поскольку данные, которые она хранит, теряются при отключении питания, компьютерная система должна предоставить вторичное хранилище для резервного копирования основной памяти. Большинство программ хранятся на диске до тех пор, пока не будут загружены в память, а затем используют диск как источник и место назначения для их обработки. Как и все другие ресурсы в компьютерной системе, важно правильное управление дисковым хранилищем.
Операционная система отвечает за следующие действия, связанные с управлением дисками:

• Управление свободным пространством
• Выделение и освобождение хранилища
• Планирование диска

Читайте также: Разница между упреждающим планированием и не вытесняющим

Управление вводом / выводом

Подсистема ввода-вывода состоит из:

• Компонент управления памятью, который включает буферизацию, кэширование и спулинг
• Общий интерфейс устройства и драйвера
• Драйверы для конкретных аппаратных устройств

Управление файлами

Компьютеры могут хранить информацию на нескольких типах физических носителей, например.г. магнитная лента, магнитный диск и оптический диск. Операционная система отображает файлы на физические носители и обращается к ним через устройства хранения. Операционная система отвечает за следующие действия, связанные с управлением файлами:

• Создание и удаление файлов
• Создание и удаление каталогов
• Поддерживающие примитивы (операции) для управления файлами и каталогами
• Отображение файлов на вторичное хранилище
• Резервное копирование файлов на стабильные (энергонезависимые) носители

Система защиты

Если компьютерная система имеет несколько пользователей и допускает одновременное выполнение нескольких процессов, то различные процессы должны быть защищены от действий друг друга.Защита — это любой механизм управления доступом программ, процессов или пользователей к ресурсам, определенным компьютерной системой.

Сеть

Распределенная система — это совокупность процессоров, которые не совместно используют память, периферийные устройства или часы. Вместо этого каждый процессор имеет собственную локальную память и часы, а процессоры связываются друг с другом через различные линии связи, такие как высокоскоростные шины или сети.

Процессоры в системе связи связаны через сеть связи.При проектировании сети связи необходимо учитывать стратегии маршрутизации сообщений и соединения, а также проблемы конкуренции и безопасности.

Распределенная система объединяет физически отдельные, возможно, разнородные системы в единую согласованную систему, предоставляя пользователю доступ к различным ресурсам, поддерживаемым системой.

Интерпретатор командной строки

Одной из наиболее важных системных программ для операционной системы является интерпретатор команд, который является интерфейсом между пользователем и операционной системой.Его цель — прочитать пользовательские команды и попытаться их выполнить. Некоторые операционные системы включают в ядро ​​интерпретатор команд. Другие операционные системы (например, UNIX, Linux и DOS) рассматривают его как специальную программу, которая запускается при запуске задания или при первом входе пользователя в систему (в системах с разделением времени). Примерами оболочек для UNIX и Linux являются оболочка Bourne (sh), оболочка C (csh), оболочка Bourne Again (bash), оболочка TC (tcsh) и оболочка Korn (ksh). Вы можете использовать любую из этих оболочек, запустив соответствующую команду, указанную в скобках для каждой оболочки.

Службы операционной системы

Операционная система предоставляет среду, в которой выполняются программы. Он предоставляет определенные услуги программам и пользователям этих программ, которые различаются от операционной системы к операционной системе. Вот некоторые из наиболее распространенных:

Выполнение программы:

Система должна иметь возможность загружать программу в память и запускать эти программы. Программа должна иметь возможность завершить свое выполнение.

операций ввода-вывода:

Работающей программе может потребоваться ввод-вывод, который может включать файл или устройство ввода-вывода.В целях эффективности и защиты пользователь обычно не может напрямую управлять устройствами ввода / вывода. ОС предоставляет средства для ввода-вывода.

Манипуляции с файловой системой:

Программы нужны для чтения, записи файлов. Кроме того, они должны иметь возможность создавать и удалять файлы по имени.

Связь:

Бывают случаи, когда одной программе необходимо обмениваться информацией с другим процессом. Это может происходить между процессами, которые выполняются на одном компьютере, или между процессами, которые выполняются в разных компьютерных системах, связанных компьютерной сетью.Связь может быть реализована через общую память или передачу сообщений.

Обнаружение ошибки:

ОС постоянно должна знать о возможных ошибках. Ошибка может возникать в аппаратном обеспечении ЦП и памяти, в устройствах ввода-вывода и в пользовательской программе. Для каждого типа ошибки ОС должна предпринять соответствующие действия, чтобы обеспечить правильные и согласованные
вычисления.

Функции операционной системы

Для обеспечения эффективной работы компьютерной системы он предоставляет следующие функции:

Распределение ресурсов:

Когда в системе зарегистрировано несколько пользователей или одновременно выполняется несколько заданий, ресурсы должны быть выделены каждому из них.Существуют различные процедуры для планирования заданий, распределения плоттеров, модемов и других периферийных устройств.

Бухгалтерия:

Мы хотим отслеживать, какие пользователи, сколько и какие ресурсы используют компьютер. Такой учет может использоваться для учета или просто для сбора статистики использования.

Защита:

Владельцы информации, хранящейся в многопользовательской компьютерной системе, могут захотеть контролировать использование этой информации. Когда несколько несвязанных процессов выполняются одновременно, не должно быть возможности для одного процесса мешать другим или самой операционной системе.Защита включает в себя обеспечение контроля доступа к системным ресурсам.

Структуры операционных систем

Как и любое другое программное обеспечение, код операционной системы может быть структурирован по-разному. Ниже приведены некоторые из наиболее часто используемых структур.

Простая / монолитная конструкция

В этом случае код операционной системы не имеет структуры. Он написан для функциональности и эффективности (с точки зрения времени и пространства). DOS и UNIX являются примерами таких систем.

Многоуровневый подход

Модульность системы может быть осуществлена ​​разными способами. При многоуровневом подходе операционная система разбита на несколько уровней или уровней, каждый из которых построен поверх нижнего уровня. Нижний уровень — это оборудование; самый высокий уровень — это пользовательский интерфейс. Типичный уровень ОС состоит из структур данных и набора подпрограмм, которые могут быть вызваны уровнями более высокого уровня.

Виртуальные машины

Компьютерная система состоит из слоев.Аппаратное обеспечение — это самый низкий уровень во всех таких системах. Ядро, работающее на следующем уровне, использует аппаратные инструкции для создания набора системных вызовов для использования внешними уровнями. Системные программы, расположенные над ядром, поэтому могут использовать либо системные вызовы, либо аппаратные инструкции, и в некотором смысле эти программы не делают различий между ними. Системные программы, в свою очередь, обрабатывают аппаратные средства и системные вызовы так, как если бы они были на одном уровне.

В некоторых системах прикладные программы могут вызывать системные программы.Прикладные программы рассматривают все, что находится под ними в иерархии, как если бы последние были частью самой машины. Этот многоуровневый подход доведен до логического завершения в концепции виртуальной машины (ВМ). Операционная система VM для систем IBM — лучший пример концепции VM.

Хотя концепция виртуальной машины полезна, ее сложно реализовать. У использования виртуальных машин есть два основных преимущества: во-первых, за счет полной защиты системных ресурсов виртуальная машина обеспечивает надежный уровень безопасности.Во-вторых, виртуальная машина позволяет выполнять разработку системы без нарушения нормальной работы системы.

Виртуальная машина Java (JVM) загружает, проверяет и выполняет программы, которые были переведены в байт-код Java. VMWare можно запустить на платформе Windows для создания виртуальной машины, на которой вы можете установить операционную систему по вашему выбору, например Linux. Программное обеспечение виртуального ПК работает аналогичным образом.

Типы операционных систем

Однопользовательские системы

Компьютерная система, которая позволяет только одному пользователю использовать компьютер в данный момент времени, известна как однопользовательская система.Цели таких систем заключаются в максимальном удобстве и быстродействии пользователя вместо максимального использования ЦП и периферийных устройств.

В однопользовательских системах используются устройства ввода-вывода, такие как клавиатуры, мыши, экраны дисплеев, сканеры и небольшие принтеры. Они могут использовать технологии, разработанные для более крупных операционных систем.

Они могут работать под управлением различных типов операционных систем, включая DOS, Windows и MacOS. Операционные системы Linux и UNIX также могут работать в однопользовательском режиме.

Пакетные системы

Ранние компьютеры представляли собой большие машины, запускаемые с консоли с картридерами и ленточными накопителями в качестве устройств ввода, а также линейными принтерами, ленточными накопителями и перфораторами для карт в качестве устройств вывода. Пользователь не взаимодействовал напрямую с системой; вместо этого пользователь подготовил задание (которое состояло из программы, данных и некоторой контрольной информации о характере задания в виде контрольных карт) и отправило его оператору компьютера. Работа была в виде перфокарт, и позже результат был сгенерирован системой.Вывод состоял из результата программы, а также дампа окончательной памяти и содержимого регистра для отладки.

Чтобы ускорить обработку, операторы объединяли задания с похожими потребностями и запускали их через компьютер как группу. Например, все программы FORTRAN компилировались одна за другой.

Основной задачей такой операционной системы была автоматическая передача управления от одного задания к другому. Такие системы, в которых пользователь не может взаимодействовать со своими заданиями, а задания с аналогичными потребностями выполняются «пакетно», одна за другой, называются пакетными системами.Система управления видео Digital Equipment Corporation является примером пакетной операционной системы.

Многопрограммные системы

Такие системы организуют задания так, чтобы у ЦП всегда было одно для выполнения. Таким образом увеличивается загрузка ЦП. Операционная система выбирает и выполняет из доступных заданий в памяти. Задание должно ждать завершения некоторой задачи, например операции ввода-вывода. В системе без нескольких программ ЦП будет бездействовать, в то время как в случае системы с несколькими программами операционная система просто переключается на другое задание и выполняет его.

Системы с разделением времени

Это многопользовательские и многопроцессорные системы. Многопользовательская означает, что система позволяет нескольким пользователям одновременно. В этой системе пользователь может запускать один или несколько процессов одновременно. Примерами систем с разделением времени являются серверные редакции UNIX, Linux, Windows.

Системы реального времени

Системы реального времени используются, когда жесткие требования ко времени предъявляются к работе процессора или потоку данных. Они используются для управления устройством в специальном приложении.Например, система медицинской визуализации и научные эксперименты.

Примеры операционных систем

Есть много типов операционных систем. Некоторые наиболее популярные примеры операционных систем:

Операционная система Unix

Unix изначально был написан на ассемблере. Позже он был заменен на C, а Unix переписан на C и превратился в большое и сложное семейство взаимосвязанных операционных систем. Основные категории включают BSD и Linux.

«UNIX» является товарным знаком Open Group, который лицензирует его для использования с любой операционной системой, которая соответствует их определениям.

macOS

Mac-OS разработана Apple Inc. и доступна на всех компьютерах Macintosh. Ранее он назывался «Mac OS X», а позже — «OS X». MacOS была разработана в 1980-х годах компанией NeXT, и эта компания была приобретена Apple в 1997 году.

Linux

Linux — это Unix-подобная операционная система, разработанная без какого-либо кода Unix. Linux — это открытая лицензионная модель, и код доступен для изучения и модификации. Он вытеснил Unix на многих платформах. Linux — это обычно используемые смартфоны и умные часы.

Microsoft Windows

Microsoft Windows — самая популярная и широко используемая операционная система. Он был разработан и разработан корпорацией Microsoft. Текущая версия операционной системы — Windows-10.

Microsoft Windows была впервые выпущена в 1985 году. В 1995 году была выпущена Windows 95, в которой MS-DOS использовалась только в качестве начальной загрузки.

Другие операционные системы

Различные операционные системы, такие как OS / 2, BeOS и некоторые другие операционные системы, которые разрабатывались с течением времени, больше не используются.Потому что они могут внести свой вклад в долю рынка.

Доля рынка

Вам также могут понравиться: Основные понятия информатики: 5 баллов, которые вам нужно знать

компонентов компьютерной системы

Ответ:

Нет.Вы уничтожили конкретную физическую книгу, но не информация, что роман Том Сойер . (Вам все равно придется написать отчет о книге.)

Информация — забавная штука. Информация для веб-страницы, которую вы просматриваете записывается на жесткий диск внутри компьютера, расположенного в Новой Британии, Коннектикут. Информация была скопирована с этого физического устройства на другие физические устройства. возможно сотни раз до того, как он попал на ваш компьютер, где ваш веб-браузер использует его для отображения этих слов на вашем мониторе.Ясно, что информация чем-то отличается от устройства, используемые для его хранения и передачи.

Компьютерная система состоит из обоих аппаратных и информация, хранящаяся на оборудовании. Информация, хранящаяся на компьютерном оборудовании, часто называется программным обеспечением .

Аппаратное обеспечение Компоненты компьютерной системы являются электронные и механические части.

Программное обеспечение компоненты компьютерной системы являются данные и компьютерные программы.

Кликните сюда чтобы увидеть настольную систему, для которой изначально были подготовлены эти заметки. (Это было тогда, когда все, что связано с компьютерами, должно было быть бежевым. С тех пор все на этой картинке было заменено, кроме горгулья.)

Основными аппаратными компонентами компьютерной системы являются:

• Процессор
• Основная память
• Вторичная память
• Устройства ввода
• Устройства вывода

Для обычных настольных компьютеров процессор, основная память, дополнительная память, блок питания и вспомогательное оборудование размещен в металлическом корпусе.Многие компоненты подключены к главной плате компьютера, Материнскую плату назвали . Источник питания обеспечивает питание для большинства компонентов. Различные устройства ввода (например, клавиатура) и устройства вывода (например, монитор) подключены через разъемы в задней части корпуса.

ВОПРОС 3:

Мышь — устройство ввода или устройство вывода?

Что такое, преимущества, компоненты, использование

• Главная

• Тестирование

  • • Назад
    • Agile-тестирование
    • BugZilla
    • Cucumber
    • Тестирование базы данных
    • ETL-тестирование
    • Jmeter
    • Jmeter
    9023 Jmeter
    • Назад
    • JUnit
    • LoadRunner
    • Ручное тестирование
    • Мобильное тестирование
    • Mantis
    • Почтальон
    • QTP
    • Назад
    • Центр качества (ALM)
    • RPA
    • SAP Testing
    • Selenium
    • Управление тестированием
    • TestLink

• SAP

  • • Назад
    • ABAP 900 24
    • APO
    • Начинающий
    • Basis
    • BODS
    • BI
    • BPC
    • CO
    • Назад
    • CRM
    • Crystal Reports
    • FICO
    • HANA
    • HR
    • MM
    • QM
    Расчет заработной платы
    • Назад
    • PI / PO
    • PP
    • SD
    • SAPUI5
    • Безопасность
    • Менеджер решений
    • Successfactors
    • SAP Tutorials

• Интернет

  • • Apache
    • AngularJS
    • ASP.Net
    • C
    • C #
    • C ++
    • CodeIgniter
    • СУБД
    • JavaScript
    • Назад
    • Java
    • JSP
    • Kotlin
    • Linux
    • MariaDB
    • MS Access
    • MYSQL
    • Node. js
    • Perl
    • Назад
    • PHP
    • PL / SQL
    • PostgreSQL
    • Python
    • ReactJS
    • Ruby & Rails
    • Scala
    • SQL
    • SQLite
    • Назад
    • SQL Server
    • UML
    • VB.Net
    • VBScript
    • Веб-службы
    • WPF

• Обязательно изучите!

  • • Назад
    • Бухгалтерский учет
    • Алгоритмы
    • Android
    • Блокчейн
    • Бизнес-аналитик
    • Создание веб-сайта
    • Облачные вычисления
    • COBOL
    • Дизайн компилятора
    • Назад
  9036 .