Πώς λειτουργούν τα προγράμματα λειτουργικού συστήματος και χρησιμότητας με το λογισμικό εφαρμογών;

Τα προγράμματα λειτουργικού συστήματος (OS) και χρησιμότητας λειτουργούν ως μεσάζοντες, παρέχοντας βασικές υπηρεσίες και εργαλεία που επιτρέπουν στην αποτελεσματική λειτουργία του λογισμικού εφαρμογών. Συνεργάζονται σε μια ιεραρχική σχέση:

1. Το λειτουργικό σύστημα (OS) ως θεμέλιο:

Το λειτουργικό σύστημα είναι το θεμελιώδες στρώμα που διαχειρίζεται όλους τους πόρους υλικού και λογισμικού σε έναν υπολογιστή. Παρέχει μια πλατφόρμα στην οποία εκτελείται το λογισμικό εφαρμογών. Αυτή η αλληλεπίδραση συμβαίνει με διάφορους βασικούς τρόπους:

* αφαίρεση υλικού: Το λειτουργικό σύστημα κρύβει την πολυπλοκότητα του υλικού από το λογισμικό εφαρμογών. Οι εφαρμογές δεν χρειάζεται να γνωρίζουν τις λεπτομέρειες ενός συγκεκριμένου σκληρού δίσκου ή κάρτας γραφικών. Το OS χειρίζεται τις αλληλεπιδράσεις χαμηλού επιπέδου. Αυτό επιτρέπει στις εφαρμογές να είναι φορητές σε διαφορετικές διαμορφώσεις υλικού.

* Διαχείριση πόρων: Το λειτουργικό σύστημα διαχειρίζεται το χρόνο CPU, τη μνήμη, τον χώρο αποθήκευσης και τις περιφερειακές συσκευές. Καταβάλλει αυτούς τους πόρους για τη λειτουργία εφαρμογών βάσει προτεραιότητας και διαθεσιμότητας, εξασφαλίζοντας δίκαιη ανταλλαγή και πρόληψη συγκρούσεων.

* Διαχείριση συστήματος αρχείων: Το λειτουργικό σύστημα παρέχει έναν δομημένο τρόπο αποθήκευσης και πρόσβασης σε αρχεία και φακέλους. Οι εφαρμογές χρησιμοποιούν τα API του συστήματος αρχείων του λειτουργικού συστήματος για να δημιουργήσουν, να διαβάζουν, να γράφουν και να διαγράφουν αρχεία.

* Εισαγωγή/έξοδος (I/O) Χειρισμός: Το OS διαχειρίζεται όλες τις επικοινωνίες μεταξύ εφαρμογών και περιφερειακών συσκευών (πληκτρολόγιο, ποντίκι, εκτυπωτής, δίκτυο). Εφαρμογές αίτημα I/O Λειτουργίες και το λειτουργικό σύστημα διαχειρίζεται τις λεπτομέρειες.

* Ασφάλεια: Το OS επιβάλλει πολιτικές ασφαλείας, ελέγχει την πρόσβαση σε πόρους και την προστασία του συστήματος από κακόβουλο λογισμικό. Επιτρέπει στις εφαρμογές να ζητούν συγκεκριμένα δικαιώματα, αλλά αποτρέπει την μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση.

* Δικτύωση: Για εφαρμογές που απαιτούν δυνατότητες δικτύωσης (προγράμματα περιήγησης ιστού, πελάτες ηλεκτρονικού ταχυδρομείου), το λειτουργικό σύστημα παρέχει τα υποκείμενα πρωτόκολλα και υπηρεσίες δικτύου, χειρισμό επικοινωνίας με άλλους υπολογιστές.

2. Προγράμματα κοινής ωφέλειας ως εργαλεία υποστήριξης:

Τα προγράμματα χρησιμότητας είναι εργαλεία που εκτελούν συγκεκριμένες εργασίες για τη διαχείριση και τη διατήρηση του συστήματος υπολογιστή. Συχνά λειτουργούν σε συνδυασμό με το λογισμικό λειτουργίας και εφαρμογών:

* Βοηθητικά προγράμματα διαχείρισης δίσκων: Αυτά τα προγράμματα (όπως το `chkdsk` σε Windows ή` fsck` στο Linux) ελέγξτε την ακεραιότητα των σκληρών δίσκων και τα σφάλματα επισκευής, εξασφαλίζοντας ότι οι εφαρμογές μπορούν να αποκτήσουν πρόσβαση σε αξιόπιστα δεδομένα.

* Δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας και επαναφοράς βοηθητικών προγραμμάτων: Αυτά τα εργαλεία δημιουργούν αντίγραφα ασφαλείας αρχείων συστήματος και δεδομένα χρήστη, επιτρέποντας την ανάκτηση σε περίπτωση αποτυχίας υλικού ή τυχαίας απώλειας δεδομένων. Οι εφαρμογές ωφελούνται έμμεσα επειδή τα δεδομένα τους προστατεύονται.

* Υπηρεσία παρακολούθησης συστήματος: Εργαλεία που εμφανίζουν πληροφορίες σχετικά με την απόδοση του συστήματος (χρήση CPU, χρήση μνήμης, δίσκο I/O), βοηθώντας στην αντιμετώπιση προβλημάτων εφαρμογών. Η αργή απόδοση εφαρμογής μπορεί να είναι ένα σύμπτωμα των συνολικών περιορισμών πόρων του συστήματος.

* Βοηθητικά προγράμματα συμπίεσης: Αυτά τα προγράμματα συμπιέζουν και αποσυμπιέζουν αρχεία, μειώνοντας τον χώρο αποθήκευσης και βελτιώνοντας τις ταχύτητες μεταφοράς δικτύου. Αυτό μπορεί να επηρεάσει άμεσα την απόδοση εφαρμογών εάν η εφαρμογή χρησιμοποιεί συμπιεσμένα δεδομένα.

* βοηθητικά προγράμματα ασφαλείας: Το λογισμικό προστασίας από ιούς, τα τείχη προστασίας και άλλα εργαλεία ασφαλείας λειτουργούν παράλληλα με το λειτουργικό σύστημα για την προστασία του συστήματος και των εφαρμογών από κακόβουλο λογισμικό.

Συνοπτικά:

Το λειτουργικό σύστημα δημιουργεί το περιβάλλον όπου το λογισμικό εφαρμογής μπορεί να εκτελέσει, διαχείριση όλων των πόρων υλικού και λογισμικού. Τα προγράμματα κοινής ωφέλειας παρέχουν συμπληρωματικά εργαλεία που βοηθούν στη διαχείριση και διατήρηση του συστήματος και υποστηρίζουν την ομαλή λειτουργία των εφαρμογών. Οι εφαρμογές βασίζονται στα προγράμματα λειτουργίας και χρησιμότητας για βασικές υπηρεσίες, αλλά δεν αλληλεπιδρούν άμεσα με το ίδιο το υλικό. Το λειτουργικό σύστημα λειτουργεί ως ζωτικής σημασίας ενδιάμεσος, εξασφαλίζοντας μια σταθερή και ασφαλή πλατφόρμα για την εκτέλεση εφαρμογών.