فروش فایل ,دانلود فایل,خرید فایل,دانلود رایگان فایل,دانلود رایگان
فروش فایل ,دانلود فایل,خرید فایل,دانلود رایگان فایل,دانلود رایگانفروش فایل ,دانلود فایل,خرید فایل,دانلود رایگان فایل,دانلود رایگان
فروش فایل ,دانلود فایل,خرید فایل,دانلود رایگان فایل,دانلود رایگانتحقیق-سیستم عامل چیست- Operating Systems - درقالب word- در 28ص
سیستم‌عامل یا سامانهٔ عامل نرم‌افزاری است که تدبیر منابع رایانه را به سمت عهده گرفته و بستری را فراهم می‌سازد که نرم‌افزار کاربردی اجرا شده و از خدمات آن استفاده کنند. سیستم‌عامل جزء ضروری‌ترین نرم‌افزارهای یک جهاز کامپیوتری است. سیستم‌عامل خدماتی به برنامه‌های کاربردی و کاردان ارائه می‌دهد. برنامه‌های کاربردی الا از جاده واسط‌های برنامه‌نویسی کاربردی [یادداشت ۱] و یا از طرق فراخوانی‌های سیستم به این خدمت‌ها دسترسی دارند. با فراخوانی این واسط‌ها، برنامه‌های کاربردی می‌توانند سرویسی را از سیستم‌عامل درخواست کنند، پارامترها را انتقال دهند، و پتواز اعمال را دریافت کنند. امکان‌پذیر است کاربران با بعضی انواع واسط کاربری نرم‌افزار الگو واسط خط فرمان یا یک واسط گرافیکی کاربر با سیستم‌عامل تعامل کنند. از بهر کامپیوترهای دستی و رومیزی، عموماً واسط کاربری به سمت عنوان بخشی از سیستم‌عامل در نظر گرفته می‌شود. در سیستم‌های بزرگ و چند کاربره مثل یونیکس و سیستم‌های تالی یونیکس، واسط کاربری معمولاً به آغاز یک برنامه کاربردی که خارج از سیستم‌عامل اجرا می‌شود پیاده‌سازی می‌شود. نمونه‌هایی از محبوب‌ترین سیستم‌عامل‌های تازه شامل: اندروید، بی‌اس‌دی، آی‌اواس، لینوکس، اواس آبادی ، کیوان‌اکس، مایکروسافت ویندوز، ویندوز فون و زد/اواس می‌باشند.
انواع سیستم‌عامل
سیستم‌های بی‌درنگ
سیستم‌های بی‌درنگ یا زمان واقعی یک سیستم عامل قید وظیفه‌ای است که معمولاً بعنوان یک کنترل عامل در یک کاربرد خاص استفاده می‌شوند. سیستم باب این حالت می‌بایست باب زمانی مشخص و معین حتماً جواب مورد نظر را بدهد. سیستم‌های بازدید آزمایش‌های علمی، تصویربرداری پزشکی، بازدید صنعتی و برخی از سیستم‌های نمایش از این دسته‌اند. آماج حقیقی استفاده از سیستم‌های بی‌درنگ واکنش سریع و تضمین شده در برابر یک رویداد خارجی می‌باشد. در سیستم‌های آن معمولاً وسایل ذخیره‌سازی ثانویه وجود ندارد و به سمت جای آن از حافظه‌های ROM استفاده می‌شود. سیستم‌عامل‌های پیشرفته ایضاً باب 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 بی‌درنگ سخت و سیستم‌هایی که مهلت زمانی را تایید نمی‌کنند بی‌درنگ نرم می‌نامند. از استعمال سیستم‌های بی‌درنگ پیچیده می‌توان به کنترل موتور یک خودرو (پاسخ با تأخیر می‌تواند نتایج فاجعه‌باری را به همراه داشته باشد) و در سیستم‌های بی‌درنگ نرم می‌توان به اسکن بارکد در پایانه فروشگاه (با اینکه سرعت پاسخ‌دهی باید سریع باشد اما به حادّی سیستم‌های سخت نمی‌باشد) اشاره کرد
سیستم‌های چند کاربره
سیستم‌های چند کاربره اجازه می‌دهند حرف کاربران گوناگون بصورت همزمان به یک سیستم کامپیوتری دسترسی داشته باشند. سیستم‌های آبونه زمانی و عامل وب را می‌توان بعنوان سیستم‌های قید کاربره طبقه‌بندی کرد. در سیستم‌های اشتراک زمانی تنها یک پردازنده رسم دارد که توسط مکانیزم‌های زمانبندی بین برنامه‌های مختلف کاربرها با سرعت زیاد کلید می‌شود و ازاین‌رو هر کاربر تصور می‌کند کل رایانه در اختیار اوست
سیستم‌عامل تک پردازنده
این نوع سیستم‌عامل‌ها، سیستم‌عامل‌های نسل چهارم (نسل فعلی) هستند که بر روی یک پردازنده ادا می‌شوند. از قبیل XP,Vista,98,Me که افزون‌تر محصول شرکت مایکرو سافت می‌باشند.
سیستم‌عامل شبکه‌ای
جهاز عاملهایی مثل ناول نت که زیادترین استفاده و امکانات این سیستم عامل برای شبکه می‌باشد.
سیستم‌عامل توزیع شده
این سیستم‌عامل‌ها خود را مانند سیستم‌عامل‌های تک پردازنده به کاربر شناسایی می‌کنند، لیک در عمل از چندین پردازنده استفاده می‌کنند. این سنخ سیستم‌عامل باب 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 ابداع سیستم‌عامل
یک سیستم کامپیوتری پیشرفته از یک یا قید پردازنده، مقداری حافظه اصلی، دیسک‌ها، چاپگرها، صفحه‌کلید، صفحه نمایش، واسط‌های شبکه‌ای و دیگر دستگاههای ورودی و خروجی تشکیل شده‌است. ار سیستم یکپارچه‌ای برای مدیریت این منابع وجود نداشته باشد، هر برنامه باید به اعتزال این کار را انجام دهد. سیستم‌عامل یک لایه نرم‌افزاری فراهم می‌کند که وظیفه مدیریت منابع جهاز را از دوش برنامه‌های کاربردی رهانیده و کار برنامه‌نویسی را ساده‌تر می‌نماید؛ که با توجه به نسخه‌های اخیر 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 آشکار سخت‌افزار رایانه و کاربر می‌باشد.
وظایف سیستم‌عامل
سیستم‌عامل دو پیشه عمده اجرا می‌دهد:
- در نگرش پایین به بالا، منبع‌ها اسم (مانند فایل‌ها) و منابع فیزیکی (مانند دستگاههای سخت‌افزاری) رایانه را مدیریت و کنترل می‌کند.
- در نگرش اسم به پایین، وظیفه سیستم‌عامل این است که یک ماشین توسعه یافته [یادداشت ۳]یا ماشین مجازی را به کاربران عرضه کند تا آنها بتوانند آسان‌تر برنامه‌نویسی نمایند و درگیر پیچیدگی‌های سخت‌افزاری رایانه نشوند. [نیازمند اصل ]
به طور کلی، وظایف سیستم‌عامل حاوی موردها زیر است:
- استعمال بهینه‌تر از منابع و جلوگیری از به اتلاف رفتن آنها
- تخصیص و آزاد سازی منبع‌ها
- اداره صف‌ها و زمانبندی استفاده از منبع‌ها
- حسابداری میزان استفاده از منبع‌ها
- ایجاد امنیت
- ایجاد، حذف و اداره فرایندها
- ابداع مکانیسم‌های ارتباط بین فرایندهاو همگام‌سازی آنها
- مدیریت فایل‌هاو پوشه‌ها
- مدیریت حافظه‌هایاصلی و جانبی
- برقراری امکان دسترسی چندتایی و اجرای هم روند فرایندها
- به سمت اشتراک گذاری منابع
- تعیین راهکارهایی از بهر اداره بن‌بست
- جلوگیری از وضعیت رقابتی و تداخل الا باب هم قفل شدن فرایندها
- پیشگیری از گرسنگی
سیستم‌عامل‌های فعلی
باب سالهای اخیر رقابت بیشتر بین سیستم‌عامل‌های مایکروسافت ویندوز، اپل مک اواس و لینوکس جریان دارد که آماری که باب ماه ژوییه ۲۰۱۱ توسط وب‌گاه W3Schools به ثبت رسیده حاکی از ثانیه است که هم اکنون بیش از ۸۰ درصد کاربران اینترنت از سیستم‌عامل ویندوز استفاده می‌کنند.
آمار موجود که مرتبط به سمت اوت ۲۰۱۰ می‌باشد به شرح زیر است:
- ویندوز ۷: ۳۷٫۸٪
- ویندوز ویستا: ۶٫۷٪
- ویندوز اکس اساس : ۳۹٫۷٪
- ویندوز ۲۰۰۳: ۰٫۹٪
- درست اواس : ۸٫۱٪
- توزیع‌های گنو/لینوکس: ۵٫۲٪
از سیستم‌عامل‌های اسمی کامپیوترهای خصوصی می‌توان به اسامی زیر اشاره کرد:
همچنین از سیستم‌عامل‌های موجود روی گوشی‌های تلفن همراه نسل جدید می‌توان به اسامی زیر اشاره کرد:
تاریخچه سیستم عامل
در ابتدا
اولین کامپیوترها فاقد سیستم‌عامل بودند. باب آغاز 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 پدیدآوری شده توسط UNI VAC.
در ابتدا سیستم‌عامل روی خمپاره فریم‌ها مستقر می‌شد و اندکی 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 ادا حیات تحت کنترل کامل ماشین قرار داشت. چند وظیفه‌ای (اشتراک زمانی) آغازین پاس در مین فریم‌ها و در ۱۹۶۰ عرضه شد. ابتدا کامپیوترها بسیار ارجمند و جاگیر بودند اما امروزه در رویه یک دست جا می‌گیرند.
مین فریم‌ها
میکرو کامپیوترها
میکروکامپیوترهای اولیه نیاز یا ظرفیت داشتن یک سیستم‌عامل پیچیده که روی مین فریم‌ها بسط یافته حیات نداشتند.
سیستم عامل
سیستم آژانس بدون تردید مهمترین نرم افزار در کامپیوتر است . پس از مشعشع کردن کامپیوتر اولین نرم افزاری که دید می گردد سیستم عامل بوده و آخرین نرم افزاری که قبل از خاموش کردن کامپیوتر مشاهده خواهد شد، نیز سیستم عامل است . سیستم عامل نرم افزاری است که امکان اجرای تمامی برنامه های کامپیوتری را آماده می آورد. سیستم عامل حرف تنسیق ، مدیریت و کنترل منابع سخت افزاری امکان استفاده بهینه و هدفمند آنها را فراهم می آورد. سیتم آژانس فلسفه بودن پیچیده افزار را بدرستی تفسیر و در این راستا امکانات متعدد و ضروری جهت حیات سایر برنامه های کامپیوتری را فراهم می آورد.
تمام کامپیوترها از سیستم عامل استفاده نمی نمایند. مثلا" اجاق های مایکرویو که باب آشپزخانه استفاده شده دارای سنخ خاصی از کامپیوتر بوده که از سیستم عامل استفاده نمی نمایند. در این سنخ سیستم ها بدلیل انجام عملیات بسته و ساده، نیازی به وجود سیستم عامل نخواهد بود. اطلاعات در و خروجی حرف استفاده از دستگاههائی نظیر صفحه کلید و نمایشگرهای LCD ، باب اختیار سیستم گذاشته می گردند. ماهیت عملیات انجام شده در یک آتشگاه گاز مایکروویو بسیار محدود و مختصر است، بنابراین همواره یک پروگرام در تمام حالات و اوقات اجراء خواهد شد.
برای سیستم های کامپیوتری که دارای عملکردی بمراتب پیچیده تر از اجاق گاز مایکروویو می باشند، بخدمت ستاندن یک سیستم عامل انگیزه افزایش کارآئی سیستم و تسهیل در امر پیاده سازی برنامه های کامپیوتری می گردد. تمام کامپیوترهای شخصی دارای سیستم آژانس می باشند. ویندوز یکی از متداولترین سیستم های آژانس است . یونیکس یکی دیگر از سیستم های عامل مهم باب این زمینه است . صدها نوع سیستم عامل تاکنون با تدقیق به سمت اهداف متفاوت طراحی و عرضه شده است. سیستم های عامل مختص کامپیوترهای بزرگ، سیستم های روبوتیک، سیستم های کنترلی صفت آنی ، نمونه هائی در این زمینه باده باشند.
سیستم آژانس با آسان ترین تحلیل و بررسی دو عملیات اساسی را در کامپیوتر انجام می دهد :
- مدیریت منابع نرم افزاری و سخت افزاری یک سِستم کامپیوتری را برعهده دارد.پردازنده ، حفظه ، فضای ذخیره سازی الگو هائی از منبع‌ها اشاره شده می باشند .
- روشی پایدار و یکسان برای دستیابی و استفاده از سخت افزار را آغاز ن نیاز از جزئیات عملکرد هر یک از پیچیده افزارهای موجود را برای برنامه های کامپیوتری فراهم می نماید
اولین وظیفه یک سیستم عامل، مدیریت منابع سخت افزاری و نرم افزاری است . برنامه های دیگرسان برای دستیابی به منبع‌ها سخت افزاری نظیر: پردازنده ، حافظه، دستگاههای ورودی و خروجی، حافطه های جانبی، در رقابتی سخت شرکت خواهند کرد. سیستم های عامل بعنوان یک مدیر عادل و مطمئن زمینه استعمال بهینه از منابع حاضر را برای هر یک از برنامه های کامپیوتری فراهم می نمایند.
وظیفه دوم یک سیستم عامل ارائه یک رابط ( اینترفیس ) یکسان برای سایر برنامه های کامپیوتری است . در این حال زمینه استفاده بیش از یک سنخ کامپیوتر از سیستم عامل فراهم شده و در صورت بروز تغییرات در سخت افزار سیستم های کامپیوتری نگرانی خاصی از جهت اجرای برنامه وجود نخواهد داشت، چراکه سیستم عامل بعنوان میانجی بین برنامه های کامپیوتری و سخت افزار ایفای وظیفه کرده و مسئولیت مدیریت منابع سخت افزاری به وی سپرده شده است . برنامه نویسان کامپیوتر نیز با استعمال از نقش سیستم عامل بعنوان یک میانجی براحتی پروگرام های خود را طراحی و پیاده سازی کرده و در رابطه با اجرای برنامه های نوشته شده بر روی سایر کامپیوترهای مشابه نگرانی نخواهند داشت . ( حتی اگر میزان حافظه موجود در دو کامپیوتر صفت تالی نباشد ) . در صورتی که سخت آلت یک کامپیوتر بهبود و ارتقاء یابد، سیستم عامل این تضمین را ایجاد خواهد کرد که برنامه ها، باب ادامه بدون بروز اشکال قادر به ادامه حیات وسرویس دهی خود باشند. مسئولیت مدیریت منابع سخت افزاری برعهده سیتم آژانس خواهد بود خیر برنامه های کامپیوتری، بنابراین در زمان ارتقای سخت افزار یک کامپیوتر مسئولیت سیتستم عامل در این راستا اولویت خواهد داشت . ویندوز 98 یکی از بهترین الگو ها باب این زمینه است . سیستم عامل بالا حرف روی سخت افزارهای متعدد تولید شده توسط تولیدکنندگان متفاوت اجراء می گردد. ویندوز 98 قادر به مدیریت و استعمال از هزاران نوع دستگاه چاپ رایانه‌ای دیسک و سایر تجهیزات جانبی است .
سیستم های آژانس را از بعد نوع کامپیوترهائی که قادر به کنترل آنها بوده و نوع برنامه های کاربردی که قادر به حمایت از آنها می باشند به چهار گروه عمده تقسیم می نمایند.
- سیستم عامل بلادرنگ(RTOS). از این نوع سیستم های عامل برای کنترل ماشین آلات صنعتی ، تجهیزات علمی و سیستم های صنعتی استعمال باده گردد. یک سیستم عامل صفت آنی دارای امکانات محدود در ارتباط با بخش رابط کاربر و برنامه های کاربردی مختص کاربران می باشند. یکی از بخش های مهم این سنخ سیستم های آژانس ، مدیریت منابع موجود کامپیوتری بگونه ای است که یک عملیات خاص در زمانی که می بایست ، اجراء خواهند شد.
- تک کاربره - تک کاره. همانگونه که از عنوان این نوع سیستم های عامل مشخص است، آنها بگونه ای طراحی شده اند که قادر به مدیریت کامپیوتر بصورتی باشند که یک کاربر باب هر لحظه باقدرت به انجام یک کار باشد. سیستم عامل Palm OSبرای کامپیوترهای PDA نمونه ای مناسب از یک سیستم عامل مدرن تک کاربره و تک کاره است .
- تک کاربره - چندکاره. اکثر سیستم های عامل استعمال شده در کامپیوترهای شخصی از این سنخ می باشند. ویندوز 98 و MacOS الگو هائی در این زمینه بوده که امکان اجرای چندین برنامه بطور همزمان را برای یک کاربر آماده می نمایند. مثلا" یک کاردان ویندوز 98 باقدرت به تایپ یک نامه با استفاده از یک واژه پرداز بوده و در همان زمان اقدام به دریافت یک فایل از اینترنت نموده و در همان وضعیت محتویات نامه الکترونیکی خود را برای چاپ بر روی دستگاه چاپ رایانه‌ای ارسال کرده باشد.