So verwaltet ein Betriebssystem mehrere Benutzer, die gleichzeitig arbeiten, zusammen mit den wichtigsten Konzepten:
1. Time-Sharing (Multitasking):
* Die Illusion der gleichzeitigen Arbeit: Das Kernkonzept ist Time Sharing . Obwohl ein Computer über eine einzige CPU verfügt, wechselt das Betriebssystem schnell zwischen den Benutzernsprogrammen (Prozesse). Jeder Vorgang erhält eine winzige Scheibe der CPU -Zeit (als Zeitscheibe bezeichnet), bevor sich das Betriebssystem zum nächsten bewegt. Dies geschieht so schnell, dass es so aussieht, als ob mehrere Benutzer gleichzeitig arbeiten.
* CPU -Planung: Das Betriebssystem verwendet einen Scheduler, um zu bestimmen, welcher Prozess das nächste Mal in Slice erhält. Es gibt unterschiedliche Planungsalgorithmen (wie First-Come, First-Service, Round-Robin usw.), um diesen Prozess effizient zu verwalten.
2. Virtueller Speicher:
* Benutzerdaten schützen: Das Programm jedes Benutzers wird ein virtueller Adressraum zugewiesen, der ein separater, geschützter Speicherbereich ist. Dies verhindert, dass das Programm eines Benutzers versehentlich auf Daten zugreift oder verfällt, die einem anderen Benutzer gehören.
* Tausch: Wenn es nicht genügend physisches Speicher für alle laufenden Programme gibt, wechselt das Betriebssystem weniger aktive Programme auf die Festplatte aus. Auf diese Weise können mehr Programme gleichzeitig ausgeführt werden, auch wenn sie den verfügbaren physischen Speicher überschreiten.
3. Benutzerkonten und Berechtigungen:
* Sicherheits- und Zugangskontrolle: Jeder Benutzer verfügt über ein eindeutiges Konto, das seine Berechtigungen und Zugriffsrechte definiert. Dies verhindert, dass nicht autorisierte Benutzer auf sensible Daten zugreifen oder Aktionen ausführen, denen sie nicht gestattet sind.
* Dateien und Ordner: Das Betriebssystem verwaltet ein Dateisystem, das Dateien und Ordner organisiert und es den Benutzern ermöglicht, ihre eigenen Daten zu erstellen, zu löschen und zu verwalten. Dateiberechtigungen stellen sicher, dass nur autorisierte Benutzer auf bestimmte Dateien oder Ordner zugreifen können.
4. Kommunikation und Inter-Prozess-Kommunikation (IPC):
* Ressourcen teilen: Benutzer müssen möglicherweise Ressourcen wie Drucker, Netzwerkverbindungen oder sogar Daten teilen. Das Betriebssystem erleichtert diese Kommunikation mithilfe von Mechanismen wie Rohren, Steckdosen und gemeinsamem Speicher.
* Koordination: Das Betriebssystem bietet Tools für Benutzerprogramme zur Kommunikation miteinander, synchronisiert ihre Aktionen und kooperiert bei Bedarf.
5. Ressourcenverwaltung:
* Hardware verwalten: Das Betriebssystem verwaltet Ressourcen wie CPU, Speicher, Festplatten und Netzwerkschnittstellen. Es verteilt diese Ressourcen verschiedenen Benutzern und ihren Programmen und sorgt dafür, dass jeder einen fairen Anteil erhält.
* Ressourcen schützen: Das Betriebssystem hindert Benutzer daran, auf Ressourcen zuzugreifen oder zu stören, die sie nicht in der Lage sein sollten, die Systemstabilität aufrechtzuerhalten.
Beispiel:
Stellen Sie sich drei Personen vor, die gleichzeitig einen Computer verwenden:
1. Person a: Schreiben eines Dokuments in einem Textverarbeitungsprogramm.
2. Person B: Durchsuchen des Internets.
3. Person C: Ein Videospiel spielen.
Das Betriebssystem wird:
* Geben Sie jeder Person eine Zeitscheibe der CPU.
* Zuweisen separate Speicherräume für ihre Programme.
* Verwalten Sie ihren Zugriff auf Dateien und Ordner.
* Stellen Sie sicher, dass ihre Programme sich nicht gegenseitig beeinträchtigen.
Key Takeaway:
Ein Betriebssystem verwaltet mehrere Benutzer, indem es geschickt Ressourcen und Zeit aufteilt, um sicherzustellen, dass die Benutzer das Gefühl haben, gleichzeitig zu arbeiten, obwohl die zugrunde liegende Hardware begrenzt ist. Dies ermöglicht eine erhöhte Produktivität und Effizienz in einer Mehrbenutzerumgebung.
