سیستم عامل چیست؟ انواع سیستم عامل و ویژگی ها ( بخش اول )

سیستم عامل (OS) نرم افزاری است که به عنوان واسط بین کاربر نهایی و سخت افزار رایانه عمل می کند. برای اجرای برنامه ها، هر رایانه باید حداقل دارای یک سیستم عامل باشد. برنامه‌هایی مانند Chrome ، MS Word، بازی ها و غیره به محیطی نیاز دارند که در آن اجرا شده و وظایف خود را انجام دهند. OS به شما کمک می کند بدون دانستن نحوه صحبت با زبان رایانه با کامپیوتر ارتباط برقرار کنید. استفاده از رایانه یا دستگاه تلفن همراه بدون داشتن OS برای کاربر امکان پذیر نیست.

لیستی از سیستم عامل ها با میزان درصد استفاده در بازار :

ویندوز – 40.34

اندروید – 37.95

iOS  – 15.44

Mac OS – 4.34

لینوکس 0.95

کروم – 0.14

سیستم عامل Windows Phone – 0.06

تاریخچه سیستم عامل

    سیستم های عامل برای اولین بار در اواخر دهه 1950 برای مدیریت ذخیره سازی نوارها ساخته شدند

    آزمایشگاه تحقیقاتی جنرال موتورز اولین OS را در اوایل دهه 50 برای IBM 701 خود پیاده سازی کرد

    در اواسط دهه 1960 سیستم عامل ها شروع به استفاده از دیسک ها کردند

    در اواخر دهه 1960 نسخه اول OS یونیکس ساخته شد

    اولین سیستم عامل ساخته شده توسط مایکروسافت DOS بود که در سال 1981 با خرید نرم افزار 86-DOS از یک شرکت سیاتل ساخته شد

    سیستم عامل رایج ویندوز امروز برای اولین بار در سال 1985 به وجود آمد که یک رابط کاربری گرافیکی ایجاد شده و با MS-DOS مشترک شد.

ویژگی های سیستم عامل

در اینجا لیستی از ویژگیهای مهم سیستم عامل موجود است:

    حالت محافظت شده و ناظر

    دسترسی به دیسک و سیستم های فایل

    اجرای برنامه

    مدیریت حافظه چند وظیفه ای حافظه مجازی

    رسیدگی به عملیات I / O

    دستکاری اسناد سیستم

    تشخیص و رسیدگی به خطا

    تخصیص منابع

    حفاظت از اطلاعات و منابع

کرنل چیست؟

کرنل جزء اصلی سیستم عامل های رایانه ای است. تنها کاری که توسط کرنل انجام می شود، مدیریت ارتباط بین نرم افزار و سخت افزار است. کرنل در هسته یک کامپیوتر بوده و ارتباط بین سخت افزار و نرم افزار را ممکن می سازد. در حالی که کرنل، هسته داخلی ترین قسمت OS است، پوسته، بیرونی ترین آن است.

ویژگی های Kennel

    برنامه ریزی سطح پایین فرآیندها

    ارتباطات فرایندی

    هماهنگ سازی فرآیند

    تعویض متن

انواع کرنل

انواع مختلف کرنل وجود دارد، اما در بین آنها دو هسته محبوب ترین هستند که عبارتند از:

1. مونولیت

هسته یکپارچه یک کد یا بلوک از برنامه است. این کلیه خدمات مورد نیاز سیستم عامل را ارائه می دهد. این یک طراحی ساده گرایانه است که لایه ارتباطی مشخصی بین سخت افزار و نرم افزار ایجاد می کند.

2. میکروکرنل

Microkernel تمام منابع سیستم را مدیریت می کند. در این نوع کرنل ، خدمات در فضای آدرس های مختلف اجرا می شوند. خدمات کاربر در فضای آدرس کاربر ذخیره شده و خدمات هسته در فضای آدرس هسته ذخیره می شوند. بنابراین، به کاهش اندازه هر دو هسته و سیستم عامل کمک می کند.

عملکردهای یک سیستم عامل

در یک سیستم عامل، عملکرد‌های مختلفی انجام می‌شود :

    مدیریت فرآیند

مدیریت فرایند به OS کمک می کند تا فرایندها را ایجاد و حذف کند. همچنین مکانیزمهایی برای هماهنگ سازی و برقراری ارتباط بین فرایندها فراهم می کند.

    مدیریت حافظه

ماژول مدیریت حافظه وظیفه تخصیص و اختصاص تخصیص فضای حافظه را به برنامه های نیازمند این منابع انجام می دهد.

    مدیریت پرونده

تمام فعالیتهای مربوط به پرونده مانند حافظه سازمان، بازیابی، نامگذاری، اشتراک گذاری و محافظت از پرونده ها را مدیریت می کند.

    مدیریت دستگاه

مدیریت دستگاه آهنگ همه دستگاه ها را نگه می دارد. این ماژول همچنین مسئول کار به عنوان کنترل کننده I / O شناخته می شود. همچنین وظیفه تخصیص دستگاهها را نیز انجام می دهد.

    مدیریت سیستم I / O

یکی از اصلی ترین وظایف هر سیستم عامل مخفی کردن ویژگی های آن دستگاه های سخت افزاری از کاربر است.

    مدیریت ثانویه ذخیره سازی

سیستم ها دارای چندین سطح ذخیره سازی هستند که شامل ذخیره اولیه، ذخیره ثانویه و حافظه پنهان هستند. دستورالعمل ها و داده ها باید در حافظه اولیه یا حافظه پنهان ذخیره شوند تا یک برنامه در حال اجرا بتواند به آن مراجعه کند.

    امنیت

ماژول امنیتی از داده ها و اطلاعات یک سیستم رایانه ای در برابر تهدید نرم افزارهای مخرب و دسترسی مجاز محافظت می کند.

    تفسیر دستورات

این ماژول وظیفه تفسیر دستوراتی را دارد که توسط منابع سیستم و عامل برای پردازش آن دستورات داده می شود.

    شبکه سازی

سیستم توزیع شده شامل گروهی از پردازنده ها است که حافظه ، دستگاه های سخت افزاری یا ساعت را به اشتراک نمی گذارند. پردازنده ها از طریق شبکه با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.

    حسابداری شغل

پیگیری زمان و منبعی که توسط کارها و کاربران مختلف استفاده می شود.

    مدیریت ارتباطات

هماهنگی و تعیین تکالیف ، مترجمین و منابع نرم افزاری دیگر کاربران مختلف سیستمهای رایانه ای.

منبع