سیستمعامل: تفاوت میان نسخهها
Freshman404 (بحث | مشارکتها) جز ابزار پیوندساز: افزودن پیوند تصویربرداری پزشکی به متن |
دتدت برچسبها: حذف حجم زیادی از مطالب منبعدار ویرایشگر دیداری |
||
خط ۱: | خط ۱: | ||
{{اواس}} |
{{اواس}} |
||
'''سیستمعامل |
'''سیستمعامل'''<ref>فرهنگ واژههای مصوّب فرهنگستان: ۱۳۷۶ تا ۱۳۸۵، بخش دوم فارسی، صفحهٔ ۳۹۸. ([http://www.persianacademy.ir/fa/wordspdf.aspx دانلود از فرهنگستان])</ref> [[نرمافزار]]ی است که مدیریت منابع رایانه را به عهده گرفته و بستری را فراهم میسازد که [[نرمافزار کاربردی]] اجرا شده و از خدمات آن استفاده کنند. سیستمعامل جزء ضروریترین نرمافزارهای یک سیستم کامپیوتری است. |
||
سیستمعامل خدماتی به برنامههای کاربردی و کاربر ارائه میدهد. برنامههای کاربردی یا از طریق واسطهای برنامهنویسی کاربردی<ref group="یادداشت">Application User Interface-APIs</ref> یا از طرق فراخوانیهای سیستم به این خدمات دسترسی دارند. با فراخوانی این واسطها، برنامههای کاربردی میتوانند سرویسی را از سیستمعامل درخواست کنند، پارامترها را انتقال دهند، و پاسخ عملیات را دریافت کنند. ممکن است کاربران با بعضی انواع واسط کاربری نرمافزار مثل واسط [[خط فرانسه|خط فرمان]] یا یک [[واسط گرافیکی کاربر]] با سیستمعامل تعامل کنند. برای کامپیوترهای دستی و رومیزی، عموماً واسط کاربری به عنوان بخشی از سیستمعامل در نظر گرفته میشود. در سیستمهای بزرگ و چند کاربره مثل یونیکس و سیستمهای شبیه یونیکس، واسط کاربری معمولاً به عنوان یک برنامه کاربردی که خارج از سیستمعامل اجرا میشود پیادهسازی میشود. |
سیستمعامل خدماتی به برنامههای کاربردی و کاربر ارائه میدهد. برنامههای کاربردی یا از طریق واسطهای برنامهنویسی کاربردی<ref group="یادداشت">Application User Interface-APIs</ref> یا از طرق فراخوانیهای سیستم به این خدمات دسترسی دارند. با فراخوانی این واسطها، برنامههای کاربردی میتوانند سرویسی را از سیستمعامل درخواست کنند، پارامترها را انتقال دهند، و پاسخ عملیات را دریافت کنند. ممکن است کاربران با بعضی انواع واسط کاربری نرمافزار مثل واسط [[خط فرانسه|خط فرمان]] یا یک [[واسط گرافیکی کاربر]] با سیستمعامل تعامل کنند. برای کامپیوترهای دستی و رومیزی، عموماً واسط کاربری به عنوان بخشی از سیستمعامل در نظر گرفته میشود. در سیستمهای بزرگ و چند کاربره مثل یونیکس و سیستمهای شبیه یونیکس، واسط کاربری معمولاً به عنوان یک برنامه کاربردی که خارج از سیستمعامل اجرا میشود پیادهسازی میشود. |
||
نمونههایی از محبوبترین سیستمعاملهای نوین شامل: [[اندروید]]، [[بیاسدی]]، [[آیاواس]]، [[لینوکس]]، [[اواس ده]]، [[کیواناکس]]، [[مایکروسافت ویندوز]]، [[ویندوز فون]] و [[زد/اواس]] میباشند. |
نمونههایی از محبوبترین سیستمعاملهای نوین شامل: [[اندروید]]، [[بیاسدی]]، [[آیاواس]]، [[لینوکس]]، [[اواس ده]]، [[کیواناکس]]، [[مایکروسافت ویندوز]]، [[ویندوز فون]] و [[زد/اواس]] میباشند. |
||
== انواع سیستمعامل == |
== انواع سیستمعامل == |
||
=== سیستمهای |
=== سیستمهای با درنگ === |
||
[[سیستمعامل بیدرنگ|سیستمهای بیدرنگ]] یا زمان واقعی یک سیستم عامل چند وظیفهای است که معمولاً به عنوان یک کنترلکننده در یک کاربرد خاص استفاده میشوند. سیستم در این حالت میبایست در زمانی مشخص و معین حتماً جواب مورد نظر را بدهد. سیستمهای کنترل آزمایشهای علمی، [[تصویربرداری پزشکی]]، کنترل صنعتی و برخی از سیستمهای نمایش از این دستهاند. هدف اصلی استفاده از سیستمهای |
[[سیستمعامل بیدرنگ|سیستمهای بیدرنگ]] یا زمان واقعی یک سیستم عامل چند وظیفهای است که معمولاً به عنوان یک کنترلکننده در یک کاربرد خاص استفاده میشوند. سیستم در این حالت میبایست در زمانی مشخص و معین حتماً جواب مورد نظر را بدهد. سیستمهای کنترل آزمایشهای علمی، [[تصویربرداری پزشکی]]، کنترل صنعتی و برخی از سیستمهای نمایش از این دستهاند. هدف اصلی استفاده از سیستمهای بادرنگ واکنش سریع و تضمین شده در برابر یک رویداد خارجی میباشد. در سیستمهای بیدرنگ معمولاً وسایل ذخیرهسازی ثانویه وجود ندارد و به جای آن از حافظههای ROM استفاده میشود. سیستمعاملهای پیشرفته نیز در این سیستمها وجود ندارند چرا که سیستمعامل کاربر را از سختافزار جدا میکند و این جداسازی باعث عدم قطعیت در زمان پاسخگویی میشود. سیستمهایی که در آن مهلت زمانی<ref group="یادداشت">Deadline</ref> باید پاسخ داده شود را بادرنگ سخت و سیستمهایی که مهلت زمانی را پشتیبانی نمیکنند بادرنگ نرم مینامند. |
||
=== سیستمهای |
=== سیستمهای یک کاربره === |
||
[[چند کاربره|سیستمهای چند کاربره]] اجازه میدهند تا کاربران متعدد به صورت همزمان به یک سیستم کامپیوتری دسترسی داشته باشند. [[اشتراک زمانی|سیستمهای اشتراک زمانی]] و [[کارساز وب]] را میتوان به عنوان سیستمهای چند کاربره طبقهبندی کرد. در سیستمهای اشتراک زمانی تنها یک پردازنده قرار دارد که توسط مکانیزمهای [[زمانبندی (رایانه)|زمانبندی]] بین برنامههای مختلف کاربرها با سرعت زیاد سوئیچ میشود و بنابراین هر کاربر تصور میکند کل رایانه در اختیار اوست.<ref name="مفاهیم سیستمعامل" /> |
[[چند کاربره|سیستمهای چند کاربره]] اجازه میدهند تا کاربران متعدد به صورت همزمان به یک سیستم کامپیوتری دسترسی داشته باشند. [[اشتراک زمانی|سیستمهای اشتراک زمانی]] و [[کارساز وب]] را میتوان به عنوان سیستمهای چند کاربره طبقهبندی کرد. در سیستمهای اشتراک زمانی تنها یک پردازنده قرار دارد که توسط مکانیزمهای [[زمانبندی (رایانه)|زمانبندی]] بین برنامههای مختلف کاربرها با سرعت زیاد سوئیچ میشود و بنابراین هر کاربر تصور میکند کل رایانه در اختیار اوست.<ref name="مفاهیم سیستمعامل">{{یادکرد کتاب|عنوان=سیستم عامل|نام خانوادگی=مقسمی|نام=حمیدرضا|ناشر=انتشارات گسترش علوم پایه|سال=1389|شابک=978-964-49-303-8|مکان=صفحه 32|زبان=فارسی|فصل=فصل یک|تاریخ بازبینی=۱۷ اوت ۲۰۱۴}}</ref> |
||
=== سیستمعامل |
=== سیستمعامل هزار پردازنده === |
||
این نوع سیستمعاملها، سیستمعاملهای نسل چهارم (نسل فعلی) هستند که بر روی یک پردازنده اجرا میشوند. از قبیل ویندوز [[ویندوز اکسپی|اکسپی]]، [[ویندوز ۹۸|۹۸]]، [[ویندوز امای|امای]] و [[ویندوز ویستا|ویستا]] که بیشتر محصول شرکت [[مایکروسافت]] میباشند. |
این نوع سیستمعاملها، سیستمعاملهای نسل چهارم (نسل فعلی) هستند که بر روی یک پردازنده اجرا میشوند. از قبیل ویندوز [[ویندوز اکسپی|اکسپی]]، [[ویندوز ۹۸|۹۸]]، [[ویندوز امای|امای]] و [[ویندوز ویستا|ویستا]] که بیشتر محصول شرکت [[مایکروسافت]] میباشند. |
||
=== سیستم عامل شبکه ای === |
=== سیستم عامل غیر شبکه ای === |
||
سیستم عاملهایی مثل ناول نت که بیشترین استفاده و امکانات این سیستم عامل برای شبکه میباشد |
سیستم عاملهایی مثل ناول نت که بیشترین استفاده و امکانات این سیستم عامل برای شبکه میباشد |
||
=== سیستمعامل توزیع |
=== سیستمعامل توزیع نشده === |
||
{{اصلی|سیستمهای عامل توزیع شده}} |
{{اصلی|سیستمهای عامل توزیع شده}} |
||
این سیستمعاملها خود را مانند سیستمعاملهای تک پردازنده به کاربر معرفی میکنند، اما در عمل از چندین پردازنده استفاده میکنند. این نوع سیستمعامل در یک محیط شبکهای اجرا میشود در این نوع سیستم یک برنامه پس از اجرا در کامپوترهای مختلف جواب نهایی به سیستم اصلی کاربر برمیگردد سرعت پردازش در این نوع سیستم بسیار بالاست. |
این سیستمعاملها خود را مانند سیستمعاملهای تک پردازنده به کاربر معرفی میکنند، اما در عمل از چندین پردازنده استفاده میکنند. این نوع سیستمعامل در یک محیط شبکهای اجرا میشود در این نوع سیستم یک برنامه پس از اجرا در کامپوترهای مختلف جواب نهایی به سیستم اصلی کاربر برمیگردد سرعت پردازش در این نوع سیستم بسیار بالاست. |
||
خط ۴۶: | خط ۴۶: | ||
* جلوگیری از [[تداخل]]<ref group="یادداشت">Starvation</ref> |
* جلوگیری از [[تداخل]]<ref group="یادداشت">Starvation</ref> |
||
== سیستمعاملهای |
== سیستمعاملهای آینده == |
||
در سالهای اخیر رقابت بیشتر بین سیستمعاملهای مایکروسافت ویندوز، اپل مک اواس و لینوکس جریان دارد که آماری که در ماه ژوییه ۲۰۱۱ توسط وبگاه [[W3Schools]] به ثبت رسیده حاکی از آن است که هماکنون بیش از ۸۰ درصد کاربران اینترنت از سیستمعامل ویندوز استفاده میکنند. |
در سالهای اخیر رقابت بیشتر بین سیستمعاملهای مایکروسافت ویندوز، اپل مک اواس و لینوکس جریان دارد که آماری که در ماه ژوییه ۲۰۱۱ توسط وبگاه [[W3Schools]] به ثبت رسیده حاکی از آن است که هماکنون بیش از ۸۰ درصد کاربران اینترنت از سیستمعامل ویندوز استفاده میکنند. |
||
خط ۹۰: | خط ۹۰: | ||
== تاریخچه سیستم عامل == |
== تاریخچه سیستم عامل == |
||
=== در |
=== در پایان === |
||
سیستم عامل های امروزی به قدری پیشرفته شده اند که نمی توان توصیفشان کرد و باید از نزدیک دید. |
|||
اولین کامپیوترها فاقد سیستمعامل بودند. در اوایل سال ۱۹۶۴ فروشندگان کامپیوترهای تجاری ابزار کاملاً گستردهای را برای تسهیل توسعه، زمانبندی، و اجرای کارها روی یک سیستم پردازش دستهای فراهم میکردند. برای مثال رایانه تولید شده توسط UNI |
|||
VAC. |
|||
در ابتدا سیستمعامل روی مین فریمها مستقر میشد و کمی بعد سیستمعامل میکروکامپیوترهای ابتدایی که فقط از یک برنامه در هر زمان پشتیبانی میکردند و به یک زمانبند بسیار ابتدایی نیاز داشتند. هر برنامه زمانی که در حال اجرا بود تحت کنترل کامل ماشین قرار داشت. |
|||
چند وظیفهای (اشتراک زمانی) اولین بار در مین فریمها و در ۱۹۶۰ عرضه شد. |
|||
ابتدا کامپیوترها بسیار بزرگ و جاگیر بودند اما امروزه در کف یک دست جا میگیرند. |
|||
=== مین فریمها === |
=== مین فریمها === |
نسخهٔ ۲۹ دسامبر ۲۰۱۸، ساعت ۱۷:۱۸
سیستمعامل |
---|
ویژگیهای مشترک |
سیستمعامل[۱] نرمافزاری است که مدیریت منابع رایانه را به عهده گرفته و بستری را فراهم میسازد که نرمافزار کاربردی اجرا شده و از خدمات آن استفاده کنند. سیستمعامل جزء ضروریترین نرمافزارهای یک سیستم کامپیوتری است. سیستمعامل خدماتی به برنامههای کاربردی و کاربر ارائه میدهد. برنامههای کاربردی یا از طریق واسطهای برنامهنویسی کاربردی[یادداشت ۱] یا از طرق فراخوانیهای سیستم به این خدمات دسترسی دارند. با فراخوانی این واسطها، برنامههای کاربردی میتوانند سرویسی را از سیستمعامل درخواست کنند، پارامترها را انتقال دهند، و پاسخ عملیات را دریافت کنند. ممکن است کاربران با بعضی انواع واسط کاربری نرمافزار مثل واسط خط فرمان یا یک واسط گرافیکی کاربر با سیستمعامل تعامل کنند. برای کامپیوترهای دستی و رومیزی، عموماً واسط کاربری به عنوان بخشی از سیستمعامل در نظر گرفته میشود. در سیستمهای بزرگ و چند کاربره مثل یونیکس و سیستمهای شبیه یونیکس، واسط کاربری معمولاً به عنوان یک برنامه کاربردی که خارج از سیستمعامل اجرا میشود پیادهسازی میشود. نمونههایی از محبوبترین سیستمعاملهای نوین شامل: اندروید، بیاسدی، آیاواس، لینوکس، اواس ده، کیواناکس، مایکروسافت ویندوز، ویندوز فون و زد/اواس میباشند.
انواع سیستمعامل
سیستمهای با درنگ
سیستمهای بیدرنگ یا زمان واقعی یک سیستم عامل چند وظیفهای است که معمولاً به عنوان یک کنترلکننده در یک کاربرد خاص استفاده میشوند. سیستم در این حالت میبایست در زمانی مشخص و معین حتماً جواب مورد نظر را بدهد. سیستمهای کنترل آزمایشهای علمی، تصویربرداری پزشکی، کنترل صنعتی و برخی از سیستمهای نمایش از این دستهاند. هدف اصلی استفاده از سیستمهای بادرنگ واکنش سریع و تضمین شده در برابر یک رویداد خارجی میباشد. در سیستمهای بیدرنگ معمولاً وسایل ذخیرهسازی ثانویه وجود ندارد و به جای آن از حافظههای ROM استفاده میشود. سیستمعاملهای پیشرفته نیز در این سیستمها وجود ندارند چرا که سیستمعامل کاربر را از سختافزار جدا میکند و این جداسازی باعث عدم قطعیت در زمان پاسخگویی میشود. سیستمهایی که در آن مهلت زمانی[یادداشت ۲] باید پاسخ داده شود را بادرنگ سخت و سیستمهایی که مهلت زمانی را پشتیبانی نمیکنند بادرنگ نرم مینامند.
سیستمهای یک کاربره
سیستمهای چند کاربره اجازه میدهند تا کاربران متعدد به صورت همزمان به یک سیستم کامپیوتری دسترسی داشته باشند. سیستمهای اشتراک زمانی و کارساز وب را میتوان به عنوان سیستمهای چند کاربره طبقهبندی کرد. در سیستمهای اشتراک زمانی تنها یک پردازنده قرار دارد که توسط مکانیزمهای زمانبندی بین برنامههای مختلف کاربرها با سرعت زیاد سوئیچ میشود و بنابراین هر کاربر تصور میکند کل رایانه در اختیار اوست.[۲]
سیستمعامل هزار پردازنده
این نوع سیستمعاملها، سیستمعاملهای نسل چهارم (نسل فعلی) هستند که بر روی یک پردازنده اجرا میشوند. از قبیل ویندوز اکسپی، ۹۸، امای و ویستا که بیشتر محصول شرکت مایکروسافت میباشند.
سیستم عامل غیر شبکه ای
سیستم عاملهایی مثل ناول نت که بیشترین استفاده و امکانات این سیستم عامل برای شبکه میباشد
سیستمعامل توزیع نشده
این سیستمعاملها خود را مانند سیستمعاملهای تک پردازنده به کاربر معرفی میکنند، اما در عمل از چندین پردازنده استفاده میکنند. این نوع سیستمعامل در یک محیط شبکهای اجرا میشود در این نوع سیستم یک برنامه پس از اجرا در کامپوترهای مختلف جواب نهایی به سیستم اصلی کاربر برمیگردد سرعت پردازش در این نوع سیستم بسیار بالاست.
دلایل ایجاد سیستمعامل
یک سیستم کامپیوتری پیشرفته از یک یا چند پردازنده، مقداری حافظه اصلی، دیسکها، چاپگرها، صفحهکلید، صفحه نمایش، واسطهای شبکهای و دیگر دستگاههای ورودی و خروجی تشکیل شدهاست. اگر سیستم یکپارچهای برای مدیریت این منابع وجود نداشته باشد، هر برنامه باید به تنهایی این کار را انجام دهد. سیستمعامل یک لایه نرمافزاری فراهم میکند که وظیفه مدیریت منابع سیستم را از دوش برنامههای کاربردی رهانیده و کار برنامهنویسی را سادهتر مینماید؛ که با توجه به نسخههای جدید سیستم عاملها که به دلیل بهرهمندی از تکنولوژی گرافیک و امکان استفاده از ماوس، امکان استفاده ساده و آسان را برای کاربران مبتدی فراهم نمودهاست. در حقیقت سیستمعامل واسط بین سختافزار رایانه و کاربر میباشد.
وظایف سیستمعامل
سیستمعامل دو کار عمده انجام میدهد:
- در نگرش پایین به بالا، منابع منطقی (مانند فایلها) و منابع فیزیکی (مانند دستگاههای سختافزاری) رایانه را مدیریت و کنترل میکند.
- در نگرش بالا به پایین، وظیفه سیستمعامل این است که یک ماشین توسعه یافته[یادداشت ۳] یا ماشین مجازی را به کاربران ارائه کند تا آنها بتوانند آسانتر برنامهنویسی نمایند و درگیر پیچیدگیهای سختافزاری رایانه نشوند.[نیازمند منبع]
بهطور کلی، وظایف سیستمعامل شامل موارد زیر است:
- استفاده بهینهتر از منابع و جلوگیری از به هدر رفتن آنها
- تخصیص و آزادسازی منابع
- اداره صفها و زمانبندی استفاده از منابع
- حسابداری میزان استفاده از منابع
- ایجاد امنیت
- ایجاد، حذف و اداره فرایندها
- ایجاد مکانیسمهای ارتباط بین فرایندها و همگامسازی آنها
- مدیریت فایلها و پوشهها
- مدیریت حافظههای اصلی و جانبی
- برقراری امکان دسترسی چندتایی[یادداشت ۴] و اجرای هم روند[یادداشت ۵] فرایندها
- به اشتراکگذاری منابع[یادداشت ۶]
- تعیین راهکارهایی برای اداره بنبست[یادداشت ۷]
- جلوگیری از وضعیت رقابتی[یادداشت ۸] و تداخل یا در هم قفل شدن[یادداشت ۹] فرایندها
- جلوگیری از تداخل[یادداشت ۱۰]
سیستمعاملهای آینده
در سالهای اخیر رقابت بیشتر بین سیستمعاملهای مایکروسافت ویندوز، اپل مک اواس و لینوکس جریان دارد که آماری که در ماه ژوییه ۲۰۱۱ توسط وبگاه W3Schools به ثبت رسیده حاکی از آن است که هماکنون بیش از ۸۰ درصد کاربران اینترنت از سیستمعامل ویندوز استفاده میکنند.
آمار موجود که مربوط به اوت ۲۰۱۰ میباشد به شرح زیر است:
- ویندوز ۷: ۳۷٫۸٪
- ویندوز ویستا: ۶٫۷٪
- ویندوز اکس پی: ۳۹٫۷٪
- ویندوز ۲۰۰۳: ۰٫۹٪
- مک اواس: ۸٫۱٪
- توزیعهای گنو/لینوکس: ۵٫۲٪
از سیستمعاملهای مشهور کامپیوترهای شخصی میتوان به اسامی زیر اشاره کرد:
- یونیکس
- گنو/لینوکس
- مک اواس
- ویندوز اکسپی
- ویندوز ویستا
- ویندوز انتی
- ویندوز ۷
- ویندوز ۸
- ویندوز ۸٫۱
- ویندوز ۱۰
- ویندوز سیای
- سولاریس
- بی اس دی
- داس
- ام وی اس
- ویلز
- پالم
همچنین از سیستمعاملهای موجود روی گوشیهای تلفن همراه نسل جدید میتوان به اسامی زیر اشاره کرد:
تاریخچه سیستم عامل
در پایان
سیستم عامل های امروزی به قدری پیشرفته شده اند که نمی توان توصیفشان کرد و باید از نزدیک دید.
مین فریمها
میکرو کامپیوترها
میکروکامپیوترهای اولیه نیاز یا ظرفیت داشتن یک سیستمعامل پیچیده که روی مین فریمها توسعه یافته بود نداشتند.
ویژگیها
اجرای برنامه
وقفهها
دستهبندی وقفهها
- برنامه وقفههایی که به دلیل بعضی شرایط حاصل از یک دستورالعمل بروز میکند. شامل سریز شدن محاسباتی، تقسیم بر صفر، تلاش برای اجرای یک دستورالعمل ماشین غیرمجاز و مراجعه به آدرسی خارج از فضای مجاز کاربر.
- زمانسنج وقفهای که توسط زمانسنج داخلی تولید میشود. این وقفه به سیستمعامل اجازه میدهد، بعضی اعمال را بهطور مرتب انجام دهد.
- ورودی/خروجیوقفههایی که به وسیله کنترلکننده ورودی/خروجی تولید میشود، تا کامل شدن طبیعی یک عمل یا شرایط خطا را اعلام نماید.
- نقص سختافزار وقفههایی که با نقص سختافزاری تولید میشود، مثل نقص برق یا خطای توازن حافظه.
حالت حفاظت شده و ناظر
مدیریت حافظه
حافظه مجازی
چند وظیفهای
دسترسی به دیسک و سیستم فایل
راه اندازهای دستگاهها
شبکه
امنیت
جستارهای وابسته
یادداشت
منابع
- ↑ فرهنگ واژههای مصوّب فرهنگستان: ۱۳۷۶ تا ۱۳۸۵، بخش دوم فارسی، صفحهٔ ۳۹۸. (دانلود از فرهنگستان)
- ↑ مقسمی، حمیدرضا (۱۳۸۹). «فصل یک». سیستم عامل. صفحه 32: انتشارات گسترش علوم پایه. شابک ۹۷۸-۹۶۴-۴۹-۳۰۳-۸ مقدار
|شابک=
را بررسی کنید: length (کمک). پارامتر|تاریخ بازیابی=
نیاز به وارد کردن|پیوند=
دارد (کمک)
- آندرواس تننباوم و وودهال، طراحی و پیادهسازی سیستمهای عامل. چاپ چهارم ویرایش دوم ۱۳۸۱.