سیستم عامل ها

سیستم عامل چیست؟

سیستم عامل (OS) برنامه ای است که پس از بارگذاری اولیه در رایانه توسط برنامه بوت ، همه برنامه های کاربردی دیگر را در رایانه مدیریت می کند. برنامه های کاربردی با ایجاد درخواست برای خدمات از طریق رابط برنامه کاربردی تعریف شده (API) از  استفاده می کنند. علاوه بر این ، کاربران می توانند مستقیماً با آن از طریق رابط کاربری مانند رابط خط فرمان (CLI) یا رابط کاربری گرافیکی (GUI) تعامل داشته باشند.

چرا باید از سیستم عامل استفاده کرد؟

یک سیستم عامل مزایای قدرتمندی را برای توسعه نرم افزار و نرم افزار کامپیوتر به ارمغان می آورد. بدون یک آن ، هر برنامه کاربردی باید شامل رابط کاربری خاص خود و همچنین کد جامع مورد نیاز برای رسیدگی به تمام عملکردهای سطح پایین رایانه اصلی ، مانند ذخیره دیسک ، رابط شبکه و غیره باشد. با توجه به گستره وسیعی از سخت افزارهای زیرین موجود ، این امر می تواند اندازه هر برنامه را بسیار متورم کرده و توسعه نرم افزار را غیر عملی کند.

در عوض ، بسیاری از کارهای متداول ، مانند ارسال یک بسته شبکه یا نمایش متن بر روی یک دستگاه خروجی استاندارد ، مانند صفحه نمایش ، می توانند بر روی نرم افزار سیستم که به عنوان واسطه بین برنامه ها و سخت افزار عمل می کند بارگیری شوند. نرم افزار سیستم روشی سازگار و تکرارپذیر را برای برنامه های کاربردی برای تعامل با سخت افزار بدون نیاز به اطلاع از جزئیات سخت افزار ارائه می دهد.

پس از نصب ، به کتابخانه وسیعی از درایورهای دستگاه متکی است تا خدمات سیستم عامل را با محیط سخت افزاری خاص تنظیم کند. بنابراین ، هر برنامه ممکن است یک تماس معمولی با یک دستگاه ذخیره سازی برقرار کند ، اما آن تماس را دریافت می کند و از راننده مربوطه برای تبدیل تماس به اقدامات (دستورات) مورد نیاز برای سخت افزار زیرین در آن رایانه خاص استفاده می کند. امروزه این سیستم یک پلتفرم جامع فراهم می کند که طیف وسیعی از سخت افزارها ، از جمله پردازنده ها را شناسایی ، پیکربندی و مدیریت می کند. دستگاه های حافظه و مدیریت حافظه ؛ چیپست ها ؛ ذخیره سازی؛ شبکه سازی ؛ ارتباطات پورت ، مانند آرایه گرافیک تصویری (VGA) ، رابط چند رسانه ای با وضوح بالا (HDMI) و گذرگاه سریال جهانی (USB) ؛ و رابط های زیرسیستم ، مانند Peripheral Component Interconnect Express (PCIe).

عملکردهای یک سیستم عامل

یک OS سه قابلیت اساسی را ارائه می دهد: UI را از طریق CLI یا GUI ارائه می دهد. اجرای برنامه را راه اندازی و مدیریت می کند. و منابع سخت افزاری سیستم را در معرض آن برنامه ها قرار می دهد – معمولاً از طریق یک API استاندارد.

رابط کاربری هر سیستم عامل به یک UI احتیاج دارد که کاربران و مدیران را قادر می سازد تا با سیستم عامل به منظور راه اندازی ، پیکربندی و حتی عیب یابی سیستم عامل و سخت افزار اصلی آن تعامل داشته باشند. دو نوع اصلی UI موجود است: CLI و GUI.

CLI یا پنجره حالت ترمینال ، یک رابط مبتنی بر متن ارائه می دهد که در آن کاربران برای وارد کردن دستورات ، پارامترها و آرگومان های مربوط به وظایف خاص ، از صفحه کلید سنتی استفاده می کنند. رابط کاربری گرافیکی یا رومیزی ، یک رابط بصری بر اساس نمادها و نمادها ارائه می دهد که در آن کاربران به حرکات ارائه شده توسط دستگاه های رابط انسانی ، مانند صفحه لمسی ، صفحه لمسی و دستگاه های ماوس تکیه می کنند.

GUI

GUI بیشتر توسط کاربران معمولی یا نهایی استفاده می شود که عمدتا به دستکاری فایل ها و برنامه ها علاقه دارند ، مانند دوبار کلیک کردن روی نماد فایل برای باز کردن فایل در برنامه پیش فرض خود. CLI همچنان در بین کاربران پیشرفته و مدیران سیستم محبوب است که باید مجموعه ای از دستورات بسیار دقیق و تکراری را به طور منظم انجام دهند ، مانند ایجاد و اجرای اسکریپت ها برای راه اندازی رایانه های شخصی جدید (رایانه شخصی) برای کارکنان.

مدیریت برنامه نرم افزاری

 این سیستم راه اندازی و مدیریت هر برنامه را مدیریت می کند. این به طور معمول مجموعه ای از رفتارها ، از جمله اشتراک گذاری زمان چند فرایند ، یا موضوعات را پشتیبانی می کند ، به طوری که کارهای مختلف می توانند زمان پردازنده های موجود را به اشتراک بگذارند. مدیریت وقفه هایی که برنامه ها برای جلب توجه فوری پردازنده ایجاد می کنند ، اطمینان از وجود حافظه کافی برای اجرای برنامه و داده های مربوط به آن بدون دخالت در سایر فرآیندها. انجام خطا که می تواند فرآیندهای برنامه را به زیبایی حذف کند. و مدیریت حافظه بدون ایجاد اختلال در سایر برنامه ها یا سیستم عامل.

یک سیستم عامل همچنین می تواند از API هایی پشتیبانی کند که برنامه ها را قادر می سازد از سیستم عامل و عملکردهای سخت افزاری بدون نیاز به اطلاع در مورد سطح پایین سیستم عامل یا سخت افزار استفاده کنند. به عنوان مثال ، یک API ویندوز می تواند برنامه ای را برای دریافت ورودی از صفحه کلید یا ماوس فعال کند. ایجاد عناصر GUI ، مانند پنجره ها و دکمه های گفتگو. خواندن و نوشتن فایل ها در دستگاه ذخیره سازی ؛ و بیشتر. برنامه های کاربردی تقریباً همیشه برای استفاده از سیستم عاملی که برنامه در نظر دارد اجرا شود ، طراحی شده اند.

علاوه بر این ، یک سیستم عامل می تواند خدمات زیر را برای برنامه ها انجام دهد:

  • در یک سیستم عامل چند وظیفه ای ، که چندین برنامه می توانند همزمان اجرا شوند ، سیستم عامل تعیین می کند که کدام برنامه ها باید به چه ترتیب اجرا شوند و چقدر زمان باید برای هر برنامه قبل از چرخش به برنامه دیگر اختصاص داده شود.
  • این دستگاه ورودی/خروجی (ورودی/خروجی) را به و از دستگاه های سخت افزاری متصل مانند دیسک های سخت ، چاپگرها و پورت های شماره گیری کنترل می کند.
  • این برنامه به هر برنامه یا کاربر تعاملی – یا به یک اپراتور سیستم – پیام هایی در مورد وضعیت عملکرد و هر گونه خطایی که ممکن است رخ داده ارسال می کند.
  • این می تواند مدیریت مشاغل دسته ای – به عنوان مثال چاپ – را خالی کند تا برنامه شروع کننده از این کار رها شود.
  • در رایانه هایی که می توانند پردازش موازی را ارائه دهند ، یک سیستم عامل می تواند نحوه تقسیم برنامه را طوری مدیریت کند که همزمان با بیش از یک پردازنده اجرا شود.

همه سیستم عامل های رایانه ای (سخت افزاری و نرم افزاری) به سیستم عامل نیاز دارند ، و گاهی نیز شامل می شوند ، و سیستم های عامل باید با ویژگی های مختلف توسعه داده شوند تا نیازهای خاص عوامل مختلف را برآورده سازند.

سیستم عامل دستگاه های فیزیکی و منطقی را برای سرویس شناسایی و پیکربندی می کند و معمولاً آنها را در یک ساختار استاندارد مانند Windows Registry ثبت می کند. سازندگان دستگاه به طور دوره ای درایورها را وصله و به روز می کنند و سیستم عامل باید آنها را به روز کند تا از عملکرد و امنیت دستگاه اطمینان حاصل شود. هنگام تعویض دستگاه ها ، سیستم عامل نیز درایورهای جدید را نصب و پیکربندی می کند.

انواع آنها و نمونه ها

اگرچه نقشهای اساسی در همه جا وجود دارد ، اما تعداد بیشماری سیستم عامل وجود دارد که طیف وسیعی از سخت افزار و نیازهای کاربران را برآورده می کند.

سیستم عامل عمومی چند منظوره مجموعه ای است از که برای اجرای بسیاری از برنامه ها بر روی طیف گسترده ای از سخت افزار طراحی شده است و کاربر را قادر می سازد تا یک یا چند برنامه یا وظیفه را به طور همزمان اجرا کند. یک OS عمومی می تواند روی بسیاری از مدل های مختلف دسکتاپ و لپ تاپ نصب شود و برنامه هایی را از سیستم های حسابداری گرفته تا پایگاه داده ها ، مرورگرهای وب تا بازی ها اجرا کند. OS های عمومی معمولاً بر روی فرآیند (thread) و مدیریت سخت افزار تمرکز می کنند تا اطمینان حاصل شود که برنامه ها می توانند طیف وسیعی از سخت افزار محاسباتی موجود را به طور قابل اعتماد به اشتراک بگذارند.

سیستم عامل های رایج رومیزی شامل موارد زیر است:

ویندوز سیستم عامل اصلی مایکروسافت است که به طور استاندارد برای رایانه های خانگی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرد. آین مبتنی بر رابط کاربری گرافیکی در سال ۱۹۸۵ معرفی شد و از آن به بعد در نسخه های زیادی منتشر شد. ویندوز ۹۵ کاربر پسند تا حد زیادی مسئول توسعه سریع محاسبات شخصی بود.

سیستم عامل مک برای رایانه های شخصی و ایستگاه های کاری مکینتاش اپل است.

یونیکس یک سیستم عامل چند کاربره است که برای انعطاف پذیری و سازگاری طراحی شده است. یونیکس که در ابتدا در دهه ۱۹۷۰ توسعه یافت ، یکی از اولین هایی بود که به زبان C نوشته شد.

لینوکس یک سیستم عامل شبیه یونیکس است که برای ارائه جایگزینی رایگان یا کم هزینه به کاربران رایانه طراحی شده است. لینوکس به عنوان یک سیستم کارآمد و با سرعت بالا شهرت دارد.

 

امتیاز ما
برای امتیاز به این پست کلیک کنید
[کل: 0 میانگین: 0]

Leave a Reply