سیستم عامل چیست؟ انواع ، اهداف و کارکردهای آن کدام است؟ در این مقاله آموزشی این مطالب را توضیح خواهیم داد.

سیستم عامل (OS) نرم‌افزاری است که به عنوان رابط بین اجزای سخت‌افزاری کامپیوتر و کاربر عمل می‌کند. هر سیستم کامپیوتری باید حداقل یک سیستم عامل برای اجرای برنامه‌های دیگر داشته باشد. برنامه‌هایی مانند انواع مرورگرها ، MS Office ، بازی‌های ویدیویی ، دفترچه یادداشت و غیره ، هر کدام برای اجرا و انجام وظایف خود به محیطی یکپارچه نیاز دارند.

سیستم عامل هم‌چنین به شما کمک می‌کند تا بدون دانستن زبان کامپیوترها با کامپیوتر خود ارتباط برقرار کنید. استفاده از رایانه یا دستگاه تلفن همراه بدون وجود سیستم عامل برای کاربر امکان‌ناپذیر است.

سیستم عامل چیست و هدف آن کدام است؟

۱. مدیریت کلیه منابع سیستم شامل سخت‌افزارها ، نرم‌افزارها ، برنامه‌های کاربردی ، کاربران و … .

۲. واسط میان کاربر و رایانه است.

تاریخچه سیستم عامل

سیستم عامل‌ها برای اولین بار در اواخر دهه 1950 برای مدیریت ذخیره‌سازی داده روی نوارهای Tape طراحی شده و توسعه یافتند.

آزمایشگاه تحقیقاتی جنرال موتورز اولین سیستم عامل را در اوایل دهه 1950 برای سیستم مدل IBM 701 خود پیاده کرد.

در اواسط دهه 1960 سیستم عامل‌ها شروع به استفاده از دیسک کردند.

در اواخر دهه 1960 ، اولین نسخه سیستم عامل یونیکس توسعه یافت.

اولین سیستم عامل ساخته شده توسط مایکروسافت MS-DOS بود. این سیستم عامل در سال 1981 با خرید نرم‌افزار 86-DOS از یک شرکت آمریکایی دیگر واقع در سیاتل ساخته شد.

اولین ورژن سیستم عامل کنونی ویندوز در سال 1985 ایجاد شد که در آن یک رابط گرافیکی وجود داشت که می‌توانست MS-DOS مرتبط باشد.

این مطلب را نیز حتما بخوانید:  تفاوت سخت افزار پایه و تجاری

انواع سیستم عامل (OS)

پس از پاسخ به این پرسش که سیستم عامل چیست ، انواع محبوب سیستم عامل را شرح می‌دهیم:

  • سیستم عامل دسته‌ای
  • سیستم عامل چند وظیفه ای – اشتراک گذاری زمان
  • سیستم عامل چند پردازنده
  • سیستم عامل پردازش لحظه‌ای
  • سیستم عامل توزیع شده
  • سیستم عامل شبکه
  • سیستم عامل موبایل

سیستم عامل دسته‌ای (Batch)

تعدادی از فرآیندهای رایانش و پردازش بسیار زمان‌بر هستند. برای شتاب دادن به این روند ، شغلی با نوع مشابه نیاز گروه‌بندی شده و به صورت گروهی اجرا می‌شود.

کاربر سیستم عامل دسته‌ای هرگز مستقیماً با کامپیوتر تعامل ندارد. بلکه یک اپراتور واسطه میان کاربر و سیستم عامل می‌شود.

در این نوع سیستم عامل ، هر کاربر کار خود را بر روی یک دستگاه آفلاین مانند کارت پانچ آماده کرده و به اپراتور ارائه می‌دهد.

این نوع سیستم عامل در حال حاضر منسوخ شده است و دیگر مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.

سیستم عامل های چند وظیفه‌ای – اشتراک‌گذاری زمان (Multy-Task/Time-Sharing OS)

سیستم عامل‌های اشتراک‌گذارنده زمان به افراد در ترمینال‌ها و لایه‌های منطقی مختلف اجازه می‌دهند تا هم‌زمان از یک سیستم رایانه‌ای استفاده کنند.

زمان پردازشگر (CPU) که ​​بین چندین کاربر تقسیم می‌شود ، اشتراک‌گذاری زمان نامیده می‌شود.

سیستم عامل پردازش لحظه‌ای یا همزمان (real-time)

فاصله زمانی سیستم عامل برای پردازش و پاسخ به ورودی بسیار کم است. این نوع سیستم عامل برای صنایع بسیار مهم و موارد دارای ملاحظات امنیتی به کار می‌رود.

مثال‌ها: سیستم‌های نرم‌افزاری نظامی و سیستم‌های نرم‌افزاری فضایی نمونه‌ای از سیستم عامل زمان واقعی هستند.

سیستم عامل توزیع شده (Distributed OS)

سیستم‌های توزیع شده از پردازنده‌های زیادی که در ماشین‌های مختلف قرار دارند استفاده می‌کنند تا محاسبات بسیار سریعی را در اختیار کاربران خود قرار دهند. این پردازنده‌ها از طریق گره‌ها به هم وصل می‌شوند و یک شبکه ساده را به وجود می‌آورند. درباره رایانش توزیع شده بیشتر بدانید.

سیستم عامل شبکه (Network OS)

سیستم عامل شبکه روی یک سرور و گره‌های آن اجرا می‌شود. از این نوع سیستم عامل برای مدیریت داده‌ها ، کاربران ، گروه‌ها ، امنیت ، برنامه‌ها و سایر توابع از شبکه استفاده می‌شود.

این مطلب را نیز حتما بخوانید:  سفت‌افزار چیست؟

سیستم عامل موبایل (Mobile OS)

سیستم عامل‌های تلفن همراه ، سیستم عامل‌هایی هستند که مخصوص تغذیه تلفن‌های هوشمند ، تبلت‌ها و دستگاه‌های قابل حمل طراحی شده‌اند. برخی از سیستم عامل‌های تلفن همراه مانند اندروید و iOS بسیار رایج هستند ، اما برخی دیگر شامل BlackBerry ، Web و watchOS رواج کمتری دارند.

رابط کاربری

موضوع بسیار مهمی در مورد سیستم عامل ، وجود یک رابط کاربری است. گفتیم که یکی از اصلی‌ترین اهداف سیستم عامل ، واسطه‌گری و ایجاد ارتباط میان کاربر و رایانه است.

سیستم عامل‌های مختلف از دو نوع رابط به طور عمده برای این منظور استفاده می‌نمایند:

رابط خط فرمان: که کاربر می‌تواند با نوشتن کدهای دستوری ، فرمان‌های لازم را برای پردازش و اجرا بدهد. در ویندوز ، رابط خط فرمان CMD نامیده شود و در لینوکس ، ترمینال فرمان کار کدنویسی خط فرمان را انجام می‌دهد.

رابط کاربری گرافیکی: در این نوع رابط کاربری که GUI نیز نامیده می‌شود ، کاربر از طریق اشیاء گرافیکی و لمس کردن یا کلیک کردن روی آن‌ها دستورات لازم را به کامپیوتر می‌دهد.

عملکردهای سیستم عامل

عملکردهای اصلی سیستم عامل به شرح زیر است:

مدیریت فرآیند: مدیریت فرآیند به سیستم عامل کمک می‌کند تا فرآیندها را ایجاد و حذف کند. همچنین مکانیزم‌هایی برای همگام‌سازی و ارتباط بین فرآیندها ارائه می‌دهد.

مدیریت منابع حافظه: بخش مدیریت حافظه وظیفه تخصیص و عدم تخصیص فضای حافظه به برنامه‌های نیازمند این منابع را انجام می‌دهد.

مدیریت فایل: کلیه فعالیت‌های مربوط به فایل مانند ذخیره فایل ، بازیابی ، نامگذاری ، اشتراک‌گذاری و حفاظت را مدیریت می‌کند. بخش مهم این فرآیند از طریق سیستم فایل انجام می‌شود.

این مقاله را درباره سیستم فایل حتما مطالعه کنید.

مدیریت منابع سخت‌افزاری کامپیوتر: این بخش از سیستم عامل ، همه دستگاه‌ها و قطعات موجود در رایانه را ردیابی می‌کند. ماژولی که این وظیفه را بر عهده دارد ، کنترل کننده ورودی – خروجی (I/O) نام دارد. همچنین وظیفه تخصیص و عدم تخصیص دستگاه‌ها و قطعات را انجام می‌دهد.

این مطلب را نیز حتما بخوانید:  مقیاس پذیری چیست؟

مدیریت سیستم ورودی – خروجی (I/O): یکی از اهداف اولیه هر سیستم عامل ، مدیریت درگاه‌ها (پورت‌ها) ی ورودی و خروجی است. فرآیندهایی که هر دستگاه یا قطعه (Device) انجام می‌دهد یا درخواست انجام آن را می‌کند باید از طریق این درگاه‌ها مدیریت شوند. پنهان کردن اطلاعات رد و بدل شده میان تمامی این دستگاه‌های سخت‌افزاری از دید کاربر نیز مقوله مهمی تلقی می‌شود.

مدیریت حافظه ثانویه یا جانبی: سیستم‌ها دارای چندین لایه حافظه هستند ، از جمله حافظه اولیه یا اصلی یا دسترسی تصادفی (RAM) ، حافظه ثانویه یا جانبی (مانند انواع هارد دیسک) و حافظه کش مموری که واسطه‌ای میان حافظه اصلی و جانبی برای پردازش اطلاعات است.

دستورالعمل‌ها و داده‌ها باید در حافظه اصلی یا حافظه جانبی ذخیره شوند تا یک برنامه در حال اجرا بتواند به آنها رجوع کند.

امنیت: ماژول امنیتی از داده‌ها و اطلاعات در برابر تهدیدات بدافزار و دسترسی غیر مجاز محافظت می‌کند.

تفسیر فرمان: این ماژول دستورات داده شده توسط منابع سیستم را پردازش و سپس آن‌ها را تفسیر می‌کند.

شبکه: یک سیستم توزیع‌شده گروهی از پردازنده‌ها هستند که حافظه ، دستگاه‌های سخت‌افزاری یا ساعت مشترک ندارند. پردازنده‌ها از طریق شبکه با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.

مدیریت ارتباطات: هماهنگی و تخصیص کامپایلرها ، مترجمان و سایر منابع نرم‌افزاری برای کاربران مختلف سیستم‌های رایانه‌ای.

کرنل چیست؟

هر سیستم عامل دارای یک هسته اصلی نرم‌افزاری است که کار اصلی مدیریت و پردازش را از طریق CPU انجام می‌دهد.

ورژن‌های مختلف یک سیستم عامل ممکن است نرم‌افزارهای جانبی متعددی در اطراف کرنل اصلی سیستم عامل داشته باشند.

به عنوان مثال ، لینوکس دارای یک هسته اصلی است. لینوکس در هر نسخه آن که در بخش ویژه‌ای کاربرد دارد ، دارای نرم‌افزارهای مختلفی پیرامون کرنل اصلی است. این نسخه‌های مختلف هم‌چون Ubuntu ، Debian و … یک توزیع لینوکس خوانده می‌شوند.

جمع‌بندی

در این مقاله درباره اینکه سیستم عامل چیست و انواع و کاردهای آن کدامند مطالبی آموختیم. با تشکر از توجه شما.

منابع مورد استفاده

۱. توضیح انواع OS ، ویژگی‌ها و مثال‌ها – ترجمه از انگلیسی

مطالب مرتبط
1 دقیقه

تست POST در کامپیوتر چیست؟

golearnwork

تست POST در کامپیوتر چیست؟ در این مقاله در مورد این تست که مربوط به خطایابی سخت‌افزاری کامپیوتر هنگام روشن شدن آن است توضیح می‌دهیم. تست POST چیست؟ تست POST (مخفف: power-on self-test) ، اولین مرحله بوت سیستم پس از روشن شدن منبع تغذیه و برق‌رسانی به سخت‌افزارهاست ، آزمایشی است که کامپیوتر به صورت […]

1 دقیقه

چگونه برنامه نویسی را شروع کنیم؟

golearnwork

چگونه برنامه نویسی را شروع کنیم؟ زبان برنامه نویسی چیست و چه کاربردی دارد؟ در این مقاله با شما هستیم تا پاسخ را بیابیم. در دنیای امروز که همه چیز به سمت اینترنتی شدن می‌رود، زبان برنامه نویسی یک ابزار قدرت است. هوش مصنوعی ، رباتیک ، بازاریابی دیجیتال و … از رشته‌های مهمی هستند […]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سبد خرید
Subtotal 0 تومان