loader

Systemy operacyjne: Czym są, ich cechy i rodzaje

Co to jest system operacyjny?

System operacyjny (OS) to oprogramowanie, które działa jako interfejs pomiędzy użytkownikiem końcowym a sprzętem komputerowym. Każdy komputer musi mieć co najmniej jeden system operacyjny, aby można było uruchomić inne programy. Aplikacja taka jak Chrome, MS Word, Games itp. potrzebuje pewnego środowiska, w którym będzie działać i wykonywać swoje zadania. System operacyjny pomaga komunikować się z komputerem, nie wiedząc jak posługiwać się jego językiem. Użytkownik nie ma możliwości korzystania z komputera lub urządzenia mobilnego bez posiadania systemu operacyjnego.

Historia OS

  • Systemy operacyjne zostały po raz pierwszy opracowane pod koniec lat 50. w celu zarządzania przechowywaniem taśm.
  • General Motors Research Lab wdrożyło pierwszy system operacyjny na początku lat 50. dla swojego IBM 701.
  • W połowie lat 60. systemy operacyjne zaczęły używać dysków
  • Pod koniec lat 60. powstała pierwsza wersja systemu Unix OS.
  • Pierwszym systemem operacyjnym zbudowanym przez Microsoft był DOS. Został on zbudowany w 1981 roku poprzez zakup oprogramowania 86-DOS od firmy z Seattle.
  • Obecny popularny system operacyjny Windows po raz pierwszy pojawił się w 1985 r., gdy utworzono graficzny interfejs użytkownika i połączono go z systemem MS-DOS.

Cechy systemu operacyjnego

Poniżej znajduje się lista często spotykanych, ważnych cech systemu operacyjnego:

  • Tryb ochronny i nadzorczy
  • Umożliwia dostęp do dysków i systemów plików Sterowniki urządzeń Bezpieczeństwo sieciowe
  • Wykonywanie programu
  • Zarządzanie pamięcią Wirtualna pamięć Multitasking
  • Obsługa operacji we/wy
  • Manipulacja systemem plików
  • Wykrywanie i obsługa błędów
  • Przydział środków
  • Ochrona informacji i zasobów

Co to jest Jądro?

Jądro jest centralnym elementem komputerowego systemu operacyjnego. Jedynym zadaniem wykonywanym przez jądro jest zarządzanie komunikacją pomiędzy oprogramowaniem a sprzętem. Jądro znajduje się w jądrze komputera. Umożliwia ono komunikację pomiędzy sprzętem i oprogramowaniem. Podczas gdy jądro jest najbardziej wewnętrzną częścią systemu operacyjnego, powłoka jest tą najbardziej zewnętrzną.

Cechy charakterystyczne

  • Niskopoziomowe harmonogramowanie procesów
  • Komunikacja międzyprocesowa
  • Synchronizacja procesów
  • Przełączanie kontekstowe

Rodzaje ziaren

Istnieje wiele typów jąder, które istnieją, ale wśród nich dwa najpopularniejsze to jądra:

1.Monolityczny

Jądro monolityczne to pojedynczy kod lub blok programu. Zapewnia on wszystkie wymagane usługi oferowane przez system operacyjny. Jest to uproszczona konstrukcja, która tworzy odrębną warstwę komunikacyjną pomiędzy sprzętem i oprogramowaniem.

2. Mikrokernelki

Microkernel zarządza wszystkimi zasobami systemowymi. W tym typie jądra, usługi są realizowane w różnych przestrzeniach adresowych. Usługi użytkownika są przechowywane w przestrzeni adresowej użytkownika, a usługi jądra są przechowywane w przestrzeni adresowej jądra. Dzięki temu można zmniejszyć rozmiar zarówno jądra, jak i systemu operacyjnego.

Funkcje systemu operacyjnego

W systemie operacyjnym każdą z tych funkcji wykonuje oprogramowanie:

  1. Zarządzanie procesami:- Zarządzanie procesami pomaga systemowi operacyjnemu w tworzeniu i usuwaniu procesów. Zapewnia również mechanizmy synchronizacji i komunikacji pomiędzy procesami.
  2. Zarządzanie pamięcią:- Moduł zarządzania pamięcią wykonuje zadanie przydzielania i odblokowywania miejsca w pamięci dla programów potrzebujących tych zasobów.
  3. Zarządzanie plikami:- Zarządza wszystkimi działaniami związanymi z plikami, takimi jak przechowywanie organizacji, wyszukiwanie, nazywanie, udostępnianie i ochrona plików.
  4. Zarządzanie urządzeniami: Zarządzanie urządzeniami pozwala na śledzenie wszystkich urządzeń. Ten moduł również odpowiedzialny za to zadanie jest znany jako sterownik wejść/wyjść. Wykonuje on również zadanie alokacji i dealokacji urządzeń.
  5. Zarządzanie systemem we/wy: Jednym z głównych obiektów każdego systemu operacyjnego jest ukrycie przed użytkownikiem specyfiki tego urządzenia sprzętowego.
  6. Zarządzanie pamięcią pomocniczą: Systemy posiadają kilka poziomów pamięci masowej, które obejmują podstawową pamięć masową, wtórną pamięć masową i pamięć podręczną. Instrukcje i dane muszą być przechowywane w głównej pamięci masowej lub w pamięci podręcznej, aby uruchomiony program mógł się do nich odwołać.
  7. Security:- Moduł bezpieczeństwa chroni dane i informacje systemu komputerowego przed zagrożeniami związanymi ze złośliwym oprogramowaniem i autoryzowanym dostępem.
  8. Interpretacja rozkazów: Moduł ten służy do interpretacji poleceń wydawanych przez zasoby systemowe i działające w celu przetworzenia tych poleceń.
  9. Networking: System rozproszony to grupa procesorów, które nie udostępniają pamięci, urządzeń sprzętowych ani zegara. Procesory komunikują się ze sobą poprzez sieć.
  10. Księgowość zawodowa: Śledzenie czasu i zasobów wykorzystywanych przez różne stanowiska i użytkowników.
  11. Zarządzanie komunikacją: Koordynacja i przydzielanie kompilatorów, tłumaczy ustnych i innych zasobów programowych różnych użytkowników systemów komputerowych.

Rodzaje systemu operacyjnego

  • System operacyjny partii
  • Wielozadaniowy/Udostępnianie czasu OS
  • Multiprocessing OS
  • System operacyjny w czasie rzeczywistym
  • Rozproszony system operacyjny
  • System operacyjny sieci
  • Mobilny system operacyjny

System operacyjny partii

Niektóre procesy komputerowe są bardzo długie i czasochłonne. Aby przyspieszyć ten sam proces, zadanie o podobnym typie potrzeb jest łączone i uruchamiane jako grupa.

Użytkownik wsadowego systemu operacyjnego nigdy nie wchodzi w bezpośrednią interakcję z komputerem. W tym typie systemu operacyjnego, każdy użytkownik przygotowuje swoje zadanie na urządzeniu offline jak kartę dziurkującą i przekazuje je operatorowi komputera.

Wielozadaniowość/Wspólne użytkowanie czasu Systemy operacyjne

System operacyjny oparty na współdzieleniu czasu umożliwia osobom znajdującym się na innym terminalu (powłoce) korzystanie z jednego systemu komputerowego w tym samym czasie. Czas procesora (CPU), który jest współdzielony przez wielu użytkowników, jest określany jako współdzielenie czasu.

System operacyjny działający w czasie rzeczywistym

Interwał czasowy systemu operacyjnego w czasie rzeczywistym do przetwarzania i reagowania na wejścia jest bardzo mały. Przykłady: Wojskowe systemy oprogramowania, kosmiczne systemy oprogramowania.

Rozproszony system operacyjny

Systemy rozproszone wykorzystują wiele procesorów umieszczonych w różnych maszynach, aby zapewnić użytkownikom bardzo szybkie obliczenia.

Sieciowy system operacyjny

Sieciowy system operacyjny działa na serwerze. Zapewnia on możliwość zarządzania danymi, użytkownikami, grupami, zabezpieczeniami, aplikacjami i innymi funkcjami sieciowymi.

Mobilny system operacyjny

Mobilne systemy operacyjne to te systemy operacyjne, które są przeznaczone do zasilania smartfonów, tabletów i urządzeń typu "wearables".

Niektóre z najbardziej znanych mobilnych systemów operacyjnych to Android i iOS, ale inne to BlackBerry, Web i watchOS.

Zalety korzystania z systemu operacyjnego

  • Pozwala na ukrycie szczegółów sprzętu poprzez stworzenie abstrakcji
  • Łatwy w użyciu z GUI
  • Oferuje środowisko, w którym użytkownik może wykonywać programy/aplikacje
  • System operacyjny musi się upewnić, że system komputerowy jest wygodny w użyciu
  • System operacyjny działa jako pośrednik pomiędzy aplikacjami i komponentami sprzętowymi.
  • Zapewnia on łatwy w użyciu format zasobów systemu komputerowego
  • Działa jako pośrednik pomiędzy całym sprzętem i oprogramowaniem systemu

Wady stosowania systemu operacyjnego

  • Jeśli wystąpi jakikolwiek problem w systemie operacyjnym, użytkownik może stracić wszystkie treści, które zostały zapisane w systemie.
  • Oprogramowanie systemu operacyjnego jest dość drogie dla małych organizacji, co stanowi dla nich dodatkowe obciążenie. Przykładowy system Windows
  • Nigdy nie jest całkowicie bezpieczny, ponieważ zagrożenie może pojawić się w każdej chwili.

Podsumowanie

  • System operacyjny to oprogramowanie, które działa jako interfejs pomiędzy użytkownikiem końcowym a sprzętem komputerowym.
  • Systemy operacyjne zostały po raz pierwszy opracowane pod koniec lat 50. w celu zarządzania przechowywaniem taśm.
  • Jądro jest centralnym elementem systemu operacyjnego komputera. Jedynym zadaniem wykonywanym przez jądro jest zarządzanie komunikacją pomiędzy oprogramowaniem a sprzętem.
  • Dwa najbardziej popularne jądra to monolityczne i mikrojądra.
  • Proces, urządzenie, plik, we/wy, pamięć pomocnicza, zarządzanie pamięcią to różne funkcje systemu operacyjnego.
  • Systemy operacyjne typu wsadowego, wielozadaniowego/dostępnego w czasie rzeczywistym, rozproszonego, sieciowego, mobilnego to różne rodzaje systemów operacyjnych.

Zobacz

Komputerowe systemy operacyjne są koniecznością. Właściciele firm mają dwa główne komercyjne systemy operacyjne (OS) do wyboru, które są Windows i OS X, co więcej razy niż nie, pochodzą wstępnie załadowane na laptopach biznesowych i komputerów stacjonarnych. Możesz prowadzić biznes na jednym z nich, ale każdy z nich ma swoje mocne i słabe strony. Przeczytaj dalej, aby...

System operacyjny to najważniejsze oprogramowanie, które działa na komputerze. Zarządza on pamięcią i procesami w komputerze, a także całym jego oprogramowaniem i sprzętem. Pozwala on również na komunikację z komputerem bez konieczności znajomości jego języka. Bez systemu operacyjnego, komputer jest bezużyteczny. Zadanie systemu operacyjnego System operacyjny (OS)...

System operacyjny jest podstawowym oprogramowaniem, które zarządza całym sprzętem i innym oprogramowaniem na komputerze. System operacyjny, znany również jako "OS", łączy się ze sprzętem komputerowym i zapewnia usługi, z których mogą korzystać aplikacje. Co robi system operacyjny? System operacyjny to podstawowy zestaw oprogramowania na urządzeniu, który utrzymuje...