オペレーティングシステムの構成
オペレーティングシステムは、制御プログラムと処理プログラムに分類され、
制御プログラムの制御のもとで処理プログラムが実行されることになっている。
オペレーティングシステム
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|--制御プログラム
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| |--監視プログラム
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| |--ジョブ管理
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| |--タスク管理
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| |--データ管理
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|--処理プログラム
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|--言語処理プログラム
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|--サービスプログラム
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|--アプリケーションプログラム
(1) 制御プログラム
制御プログラムは、ハードウェア資源の状態の監視、制御と、処理プログラム
の実行の監視、制御を行っている。
制御プログラムは、さらに監視プログラムと、ジョブ管理機能、タスク管理機能、
データ管理機能を果たすプログラム群に分類される。
(2) 監視プログラム
監視プログラムは、ハードウェア資源の利用を監視し、資源の最適割り当てを
行っている。
(3) ジョブ管理
ジョブはユーザーからみた仕事の単位のことであり、一般に複数のプログラムから
構成されている。ジョブを構成する各処理ステップをジョブステップという。
【ジョブ管理プログラムの構成】
①リーダの機能
JCL(ジョブ制御言語)やプログラムなどの一連のデータの集合を
入力ストリームという。リーダは読み取りプログラムともいい、入力ストリームを
システム入力装置(SYSIN)から読み取り、スプールデータセットに格納する。
②イニシエータの機能
ジョブの実行段階において、受け持ちのジョブクラスの入力ジョブ待ち行列の
中からジョブ優先順位が最も高いジョブを選択し実行する。
③ターミネータの機能
ジョブステップの実行が終了した後の作業を行う。後続のジョブステップが
ある場合は、ジョブステップで使用した資源を解放して再びイニシエータに制御
を渡す。後続がない場合は、資源を解放した後、ジョブを終了し、終了した
ジョブを出力ジョブ待ち行列に登録する。
(4) タスク管理
制御プログラムが管理する仕事の単位をタスクという。コンピュータに対しジョブ
として与えられた仕事は、制御プログラムによってタスクとしてとらえられ制御される。
①タスクの状態管理
タスク管理プログラムは、ハードウェア資源をジョブクラスおよび優先順位に
従ってタスクに割り当てる。タスクの状態管理の機能は、タスクの生成、状態の
制御、消滅までの一連の動作を管理する。
②タスクの実行制御
CPUを有効に利用するために、実行可能状態のタスクの中から優先順位の
高いタスクを選択し、CPUの使用権を与え実行状態に移すことをタスクの実行
制御機能という。
③割り込み制御
割り込み制御機能は、入出力要求などの特定の状況が発生したとき、それに
対応するたねに、現在実行中の処理を一時中断し、必要な処理を優先的に行う
ものである。
④記憶割り振り
記憶割り振りは、主記憶領域をプログラムやデータに割り振ることである。
動的記憶割り振りは、プログラムおよびデータに対して割り当てられる記憶領域
が、必要が生じた時点において適用される基準に従って決められる。
(5) データ管理
データ管理機能は、主としてデータセットの制御機能とアクセス機能のことをいう。
①データセットの制御機能
データセット制御は、ファイル制御ともいい、データセットの名称などをカタログ
(ファイル名、ファイル編成などの登録簿)へ登録し、それを使用してデータセット
が補助記憶装置のどこに登録されているかつきとめ、データの読み書きを行う
機能である。
②データセットのアクセス機能
データセットへのアクセスとは、ファイル上に登録されているデータを読み書き
することをいう。プログラムによるファイルのレコード(読み込みの単位)の
読み込み・書き出しを行う方法をアクセス法という。
データセットのアクセス機能とは、データセットの編成方法(順編成、索引編成等)
に対応したデータセットの作成と、そのデータセットに対してデータの書き出し、
読み込み、置換、追加、削除などを行うものである。