Operativsystemet (OS) koordinerer opgaver gennem en kombination af planlægning, ressourcetildeling og kommunikation. Sådan koordinerer et OS typisk opgaver:
Planlægning:
- proces/trådplanlægning: OS opretholder en liste over processer og tråde, der skal udføres. Den bruger planlægningsalgoritmer til at bestemme rækkefølgen, i hvilke disse opgaver skal køres, prioritere vigtige eller tidsfølsomme opgaver. Almindelige planlægningsalgoritmer inkluderer først-i-første-out (FIFO), Round Robin, Shortest Job First (SJF) og Priority Planlægning.
- Afbryd håndtering: Når en afbrydelse (f.eks. En hardwarehændelse eller brugerinput) forekommer, suspenderer OS midlertidigt den aktuelt kørende opgave og håndterer afbrydelsen. Når afbrydelsen er behandlet, genoptager OS den originale opgave eller planlægger en anden opgave at køre.
Ressourcefordeling:
- Hukommelsesstyring: OS styrer systemets hukommelsesressourcer ved at tildele og omslutte hukommelse til at køre processer og tråde. Det bruger teknikker som virtuel hukommelse, personsøgning og bytte for at optimere hukommelsesforbruget.
- CPU -allokering: OS tildeler CPU -tid til forskellige opgaver baseret på deres prioriteter og ressourcekrav. Det sikrer, at hver opgave får en rimelig andel af CPU -tid og forhindrer, at enhver opgave monopoliserer processoren.
- I/O -styring: OS styrer input/output -enhederne (f.eks. Diskdrev, netværksgrænseflader) ved at styre adgangen til disse enheder og planlægge I/O -anmodninger fra forskellige opgaver.
- filstyring: OS leverer en samlet filsystemgrænseflade til styring af filer, mapper og lagerplads på sekundære lagerenheder. Det regulerer filadgang, tilladelser og dataintegritet.
Inter-process kommunikation og synkronisering:
- Inter-Process Communication (IPC): OS giver mekanismer til processer til at kommunikere og udveksle information med hinanden. Almindelige IPC -teknikker inkluderer rør, meddelelseskøer, delt hukommelse og stikkontakter.
- Synkronisering: OS sikrer, at flere processer kan få adgang til delte ressourcer samtidigt uden konflikter. Den bruger synkroniseringsmekanismer som semaforer, mutexes og skærme til at koordinere adgangen til kritiske sektioner og forhindre raceforhold.
- deadlock -forebyggelse og håndtering: Deadlocks forekommer, når flere opgaver venter på, at hinanden skal frigive ressourcer, de har. OS implementerer deadlock -detektions- og forebyggelsesalgoritmer for at undgå eller løse deadlocks effektivt.
Ved at styre planlægning, ressourcefordeling og kommunikation koordinerer operativsystemet opgaver effektivt, sikrer fair ressourcedeling og opretholder den samlede systemstabilitet og ydeevne.
