آشنایی با سیستم عامل(قسمت اول)
سیستم عامل (Operation System ) چیست؟
سیستم عامل به عنوان یک واسطه بین کاربر و کامپیوتر، سخت افزار کامپیوتر را مدیریت می کند . هدف یک سیستم عامل فراهم کردن محیطی است که در آن کاربر بتواند برنامه ها را به راحتی و کارآمد اجرا کند.سخت افزار باید مکانیسم های مناسبی را برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم کامپیوتری و جلوگیری از تداخل برنامه های کاربر در عملکرد صحیح سیستم فراهم کند.
سیستم عامل ها در بسیاری از دستگاه های حاوی رایانه یافت می شوند از تلفن های همراه و کنسول های بازی ویدیویی گرفته تا سرورهای وب و ابر رایانه ها.
یک سیستم عامل تمام وظایف اساسی مانند مدیریت فایل ها، فرآیندها و حافظه را انجام می دهد. بنابراین سیستم عامل به عنوان مدیر تمام منابع، یعنی مدیر منابع عمل می کند.
انواع سیستم عامل:
سیستم عامل دسته ای – Batch Operating System
این نوع سیستم عامل مستقیماً با رایانه تعامل ندارد. یک اپراتور وجود دارد که کارهای مشابه با نیازهای یکسان را انجام می دهد و آنها را دسته بندی می کند. این وظیفه اپراتور است که مشاغل با نیازهای مشابه را مرتب کند.
حدس زدن زمان لازم برای تکمیل هر کاری بسیار دشوار است. پردازندههای سیستمهای دستهای میدانند زمانی که کار در صف است چقدر طول میکشد.چندین کاربر می توانند سیستم های دسته ای را به اشتراک بگذارند.زمان بیکاری کمی در اختیار دارند.مدیریت کارهای بزرگ به طور مکرر، آسان است.
اپراتورهای کامپیوتر باید با سیستم های دسته ای به خوبی شناخته شوند.اشکال زدایی سیستم های دسته ای سخت است.گاهی اوقات هزینه بر است.در صورت شکست کاری، سایر مشاغل باید برای زمان نامعلومی منتظر بمانند
2.سیستم عامل های اشتراک گذاری زمان –Time-Sharing Operating Systems
به هر کار مدتی برای اجرا داده می شود تا همه کارها به آرامی کار کنند. هر کاربر با استفاده از یک سیستم واحد زمان CPU را دریافت می کند. این سیستم ها به سیستم های چند وظیفه ای نیز معروف هستند. این وظیفه می تواند از یک کاربر واحد یا کاربران مختلف نیز باشد. زمانی که هر وظیفه برای اجرا می رسد کوانتومی نامیده می شود. پس از اتمام این فاصله زمانی، سیستم عامل به کار بعدی سوئیچ می کند.
3.سیستم عامل توزیع شده –Distributed Operating System
این نوع از سیستم عامل ها پیشرفت اخیر در دنیای فناوری کامپیوتر است و در سراسر جهان و همچنین با سرعت بسیار زیاد مورد پذیرش قرار گرفته اند. کامپیوترهای مختلف متصل به هم مستقل با یکدیگر با استفاده از یک شبکه ارتباطی مشترک ارتباط برقرار می کنند. سیستم های مستقل واحد حافظه و CPU خود را دارند. اینها به عنوان سیستم های جفت شده آزاد یا سیستم های توزیع شده نامیده می شوند. پردازنده های این سیستم از نظر اندازه و عملکرد متفاوت هستند. مزیت اصلی کار با این نوع از سیستم عامل ها این است که همیشه این امکان وجود دارد که یک کاربر بتواند به فایل ها یا نرم افزارهایی دسترسی پیدا کند که واقعاً در سیستم او وجود ندارند اما سیستم دیگری که به این شبکه متصل است، یعنی دسترسی از راه دور در آن فعال است.
- خرابی یکی بر ارتباط شبکه دیگر تأثیری نخواهد گذاشت، زیرا همه سیستم ها از یکدیگر مستقل هستند.
- پست الکترونیکی سرعت تبادل اطلاعات را افزایش می دهد.
- از آنجایی که منابع در حال اشتراک گذاری هستند، محاسبات بسیار سریع و بادوام است.
- بار روی کامپیوتر میزبان کاهش می یابد.
- این سیستم ها به راحتی مقیاس پذیر هستند زیرا بسیاری از سیستم ها را می توان به راحتی به شبکه اضافه کرد.
- تاخیر در پردازش داده ها کاهش می یابد.
- خرابی شبکه اصلی کل ارتباط را متوقف می کند.
- برای ایجاد سیستم های توزیع شده، زبان مورد استفاده هنوز به خوبی تعریف نشده است.
- این نوع سیستم ها به راحتی در دسترس نیستند زیرا بسیار گران هستند. نه تنها نرم افزار زیربنایی بسیار پیچیده است و هنوز به خوبی درک نشده است.
4.سیستم عامل شبکه – Network Operating System
این سیستم ها بر روی یک سرور اجرا می شوند و قابلیت مدیریت داده ها، کاربران، گروه ها، امنیت، برنامه های کاربردی و سایر عملکردهای شبکه را فراهم می کنند. این نوع سیستم عامل ها امکان دسترسی مشترک به فایل ها، چاپگرها، امنیت، برنامه ها و سایر عملکردهای شبکه را از طریق یک شبکه خصوصی کوچک فراهم می کنند. یکی از جنبه های مهم دیگر سیستم عامل های شبکه این است که همه کاربران به خوبی از پیکربندی زیربنایی، سایر کاربران داخل شبکه، اتصالات فردی آنها و غیره آگاه هستند و به همین دلیل است که این رایانه ها عموماً به عنوان سیستم های جفت شده محکم شناخته می شوند.
- سرورهای متمرکز بسیار پایدار
- نگرانی های امنیتی از طریق سرورها رسیدگی می شود.
- فن آوری های جدید و ارتقاء سخت افزار به راحتی در سیستم ادغام می شوند.
- دسترسی به سرور از راه دور از مکان ها و انواع سیستم های مختلف امکان پذیر است.
- سرورها گران هستند.
- کاربر باید برای اکثر عملیات به یک مکان مرکزی وابسته باشد.
- تعمیر و نگهداری و به روز رسانی به طور منظم مورد نیاز است.
5-سیستم عامل بلادرنگ –Real-Time Operating System
فاصله زمانی مورد نیاز برای پردازش و پاسخ به ورودی ها بسیار کم است. این فاصله زمانی را زمان پاسخگویی می نامند. سیستمهای بلادرنگ زمانی استفاده میشوند که الزامات زمانی بسیار سختگیرانه وجود داشته باشد مانند سیستمهای موشکی، سیستمهای کنترل ترافیک هوایی، روباتها و غیره.
دو نوع سیستم عامل بلادرنگ که به شرح زیر است:
- سیستم های بلادرنگ سخت
- سیستم های بلادرنگ نرم
- حداکثر استفاده از دستگاه ها و سیستم، بنابراین خروجی بیشتر از همه منابع
- زمان تعیین شده برای جابجایی وظایف در این سیستم ها بسیار کمتر است. به
- روی برنامه های در حال اجرا تمرکز کنید و اهمیت کمتری برای برنامه هایی که در صف قرار دارند.
- از آنجایی که اندازه برنامه ها کوچک است، RTOS می تواند در سیستم های جاسازی شده مانند حمل و نقل و غیره نیز استفاده شود.
- این نوع سیستم ها بدون خطا هستند.
- تخصیص حافظه در این نوع سیستم ها به بهترین شکل مدیریت می شود.
- تعداد بسیار کمی از وظایف به طور همزمان اجرا می شوند و تمرکز آنها بر روی برنامه های کمی برای جلوگیری از خطا بسیار کمتر است.
- گاهی اوقات منابع سیستم چندان خوب نیستند و همچنین گران هستند.
- الگوریتم ها بسیار پیچیده هستند و نوشتن روی آنها برای طراح دشوار است.
- به درایورهای دستگاه خاصی نیاز دارد و سیگنال های قطع می کند تا زودتر به وقفه ها پاسخ دهد.
- تنظیم اولویت موضوع خوب نیست زیرا این سیستم ها بسیار کمتر مستعد تعویض وظایف هستند.
عملکردهای مهم یک سیستم عامل:
- امنیت
- کنترل عملکرد سیستم
- حسابداری شغلی
- خطا در تشخیص وسایل کمکی
- هماهنگی بین سایر نرم افزارها و کاربران
- مدیریت حافظه
- مدیریت پردازنده
- مدیریت دستگاه
مطالب زیر را حتما مطالعه کنید
ارز دیجیتال
شبکه اجتماعی اینستاگرام
6 راز مهم برای موفقیت در کسبوکار اینترنتی
المان های آزار دهنده در طراحی وب سایت
آماده ای کسب کار خودتو شروع کنی؟
