سیستم عامل
مولفه نرم افزاری یک سیستم رایانه ای است که وظیفه مدیریت و هماهنگی فعالیت ها و اشتراک منابع کامپیوتر را بر عهده دارد. سیستم عامل (سیستم عامل) به عنوان میزبان برنامه های کاربردی که روی دستگاه اجرا می شوند ، عمل می کند. به عنوان میزبان ، یکی از اهداف یک سیستم عامل مدیریت جزئیات عملکرد سخت افزار است. این باعث می شود برنامه های کاربردی مجبور نباشند این جزئیات را مدیریت کنند و نوشتن برنامه ها را آسان تر می کند. تقریباً همه رایانه ها ، از جمله رایانه های دستی ، رایانه های رومیزی ، ابر رایانه ها و حتی کنسول های بازی ویدیویی مدرن ، از نوعی سیستم عامل استفاده می کنند. به معماری سیستم های رایانه ای مراجعه کنید
سیستم عامل ها خدمات مختلفی را به برنامه های کاربردی و کاربران ارائه می دهند. برنامه ها از طریق رابط های برنامه نویسی برنامه (API) یا تماس های سیستمی به این خدمات دسترسی پیدا می کنند. با فراخوانی این رابط ها ، برنامه می تواند از سیستم عامل سرویس بخواهد ، پارامترها را عبور دهد و نتایج عملیات را دریافت کند. همچنین ممکن است کاربران با تایپ دستورات یا استفاده از رابط کاربری گرافیکی (GUI که معمولاً "gooey" تلفظ می شود) با سیستم عامل ارتباط برقرار کنند. برای رایانه های دستی و رومیزی ، GUI به طور کلی بخشی از سیستم عامل در نظر گرفته می شود. برای سیستم های بزرگ چند کاربره ، GUI معمولاً به عنوان یک برنامه کاربردی اجرا می شود که خارج از سیستم عامل اجرا می شود. به برنامه نویسی رایانه ، تعامل انسان و کامپیوتر مراجعه کنید
سیستم عامل های مدرن قابلیت اجرای همزمان چندین برنامه کاربردی را فراهم می کنند که از آن به عنوان چند برنامه نویسی یاد می شود. هر برنامه در حال اجرا توسط یک فرایند در سیستم عامل نشان داده می شود. سیستم عامل با به اشتراک گذاری منابع سخت افزاری ، یک محیط اجرا را برای هر فرآیند فراهم می کند تا نیازی به آگاهی از اجرای سایر فرآیندها ، هر برنامه نباشد. واحد پردازش مرکزی (CPU) رایانه را می توان همزمان فقط توسط یک برنامه استفاده کرد. سیستم عامل می تواند پردازنده را با استفاده از یک تکنیک معروف به برش زمانی ، پردازنده ها را به اشتراک بگذارد. به این ترتیب فرایندها با استفاده از CPU به نوبت انجام می شوند. رایانه های شخصی رومیزی یک کاربر (رایانه های شخصی) ممکن است با اعطای CPU به هر برنامه ای که کاربر در حال حاضر انتخاب کرده است و به کاربر اجازه می دهد بین برنامه های مورد نظر خود سوئیچ کند ، این کار را بیشتر ساده می کند.
حافظه اصلی رایانه (که به آن حافظه دسترسی تصادفی یا RAM گفته می شود) یک منبع محدود است. سیستم عامل وظیفه تقسیم حافظه را در میان فرآیندهای در حال اجرا دارد. هنگامی که کاربر برنامه ای را شروع می کند ، سیستم عامل تصمیم می گیرد که کجا آن را در حافظه قرار دهد و در صورت درخواست ، ممکن است حافظه اضافی را به برنامه اختصاص دهد. سیستم عامل ممکن است از قابلیت های موجود در سخت افزار برای جلوگیری از رونویسی حافظه برنامه روی یک برنامه جلوگیری کند. این امر امنیت را فراهم می کند و از تداخل برنامه ها با یکدیگر جلوگیری می کند. به فناوری ذخیره سازی رایانه مراجعه کنید
جزئیات مدیریت دستگاه به سیستم عامل سپرده می شود. سیستم عامل مجموعه ای از API ها را برای دسترسی به دستگاه های ورودی / خروجی (I / O) به صورت سازگار و نسبتاً ساده و بدون در نظر گرفتن مشخصات سخت افزار زیر فراهم می کند. سیستم عامل خود به طور کلی از یک جز component نرم افزاری به نام درایور دستگاه برای کنترل دستگاه ورودی / خروجی استفاده خواهد کرد. این اجازه می دهد تا سیستم عامل برای پشتیبانی از دستگاه های جدید با در دسترس قرار گرفتن ، به روز شود. علاوه بر یک درایور دستگاه برای دستگاه ورودی و خروجی شبکه ، سیستم عامل شامل نرم افزاری است که به عنوان پروتکل شبکه شناخته می شود و برنامه های مختلف شبکه را در دسترس کاربر قرار می دهد. به دستگاه های جانبی رایانه ، شبکه های محلی ، شبکه های وسیع مراجعه کنید
سیستم عامل ها با جلوگیری از دسترسی غیر مجاز به منابع رایانه ، امنیت را تأمین می کنند. بسیاری از سیستم عامل ها همچنین از تداخل تصادفی یا عمدی کاربران رایانه با یکدیگر جلوگیری می کنند. سیاست های امنیتی که یک سیستم عامل اعمال می کند از هیچ یک در مورد کنسول بازی ویدیویی ، تا محافظت ساده با رمز عبور برای رایانه های دستی و دسک تاپ ، تا طرح های بسیار مفصل برای استفاده در محیط های با امنیت بالا ، در بر گرفته است. به امنیت رایانه مراجعه کنید
تاریخ
در دهه 1950 ، برنامه نویسان روال ورودی / خروجی خود را برای خواندن و نوشتن نوار مغناطیسی نوشتند. هنگامی که چندین سال دیسک های مغناطیسی به صحنه آمدند ، داشتن برنامه ای جداگانه برای مدیریت آنها هنگام افزودن و حذف داده ها ، ضروری شد. علاوه بر این ، اجرای بیش از یک برنامه در یک زمان (اشتراک همزمان و چند وظیفه ای) به یک برنامه کنترل نیاز داشت تا همه موارد را ردیابی کند. بنابراین ، سیستم عامل متولد شد. امروزه اکثر دستگاه های محاسباتی از یک سیستم عامل استفاده می کنند ، به استثنای دستگاهی با سخت افزار سفارشی (به ASIC مراجعه کنید).
سیستم عامل های رایج
سیستم عامل های اصلی رایانه مورد استفاده ویندوز سرور ، ویندوز XP ، 7 ، 8 و 10 ، macOS ، نسخه های زیادی از لینوکس و یونیکس ، IBM i (از میان رده AS / 400) و z / OS (سیستم های اصلی IBM) است. DOS هنوز برای برخی از برنامه ها استفاده می شود و چندین مورد دیگر نیز وجود دارد (به سیستم زمان واقعی و سیستم تعبیه شده مراجعه کنید).
سیستم عامل های تلفن همراه تقریباً عملکردهای مشابه سیستم عامل در رایانه رومیزی یا سرور را ارائه می دهند. تلفن های هوشمند و تبلت ها از iOS اپل ، اندروید گوگل ، QNX بلک بری و ویندوز 10 موبایل مایکروسافت استفاده می کنند.
https://www.computertechreviews.com/