جزوه سیستم عامل دو

سیستم عامل 2

نرم افزار ها به طور کلی به دو دسته تقسیم می شوند:

1-    نرم افزار های کاربردی

2-    نرم افزار های سیستمی

نرم افزار های سیستمی رابطی است بین نرم افزار کاربردی و سخت افزار، مانند: سیستم عامل ها و مترجم ها

هدف سیستم عامل

1-    سیستم عامل استفاده از کامپیوتر را ساده تر می سازد.

2-    سیستم عامل مدیریت منابع سخت افزاری و نرم افزاری را در کامپیوتر بر عهده دارد، منابع سخت افزاری مانند: حافظه ، پردازنده، دیسک، موس، پرینتر و...

منابع نرم افزاری مانند: فایل ها

سیستم عامل از 2 قسمت هسته (kernel) و پوسته (shell) تشکیل شده است. به قسمت اصلی سیستم عامل که وظایف مهم آن را انجام میدهد هسته می گویند.هسته در تمام اوقات روی کامپیوتر در حال اجرا است.

تاریخچه ی کامپیوتر و سیستم عامل :

نسل اول ( 1945 تا 1955 ) :

در این نسل از لامپ خلاء استفاده میشد، زبان های برنامه نویسی و سیستم عامل ابداع نشده بود وتنها برای محاسبات معمولی استفاده می شد.

نسل دوم (1955 تا 1965) :

در این نسل از ترانزیستورها استفاده میشد و کار با کامپیوتر از طریق یک کنسول مدیریتی که تنها توسط یک اُپراتور کنترل میشد و کاربران به صورت غیرمستقیم از طریق اپراتور با آن در ارتباط بودند.کاربر برنامه ی خود را به زبان اسمبلی نوشته و توسط دستگاه کارت پانچ (cardpunch) برروی کارت ها منتقل می ساخت و اپراتور این کارت را به کامپیوتر وارد می کرد و در انتها خروجی چاپ شده را به کاربر تحویل می داد.

سیستم عامل های این کامپیوترها بسیار ساده بودند.از آنجا که وقت زیادی از کامپیوترها  درهر مرحله گرفته می شد سیستم های دسته ای (batch) ابداع شد در این سیستم ها یک دسته از کارت ها بر روی نوار مغناطیسی ذخیره میشد و توسط اپراتوربه کامپیوتر ارسال میشد و بعد از انجام پردازش مجددا بر روی نوار مغناطیسی یا کاغذ خروجی چاپ می شد.

نسل سوم (1956 تا 1980) :

در این نسل از مدارهای مجتمع یا IC برای ساخت کامپیوتراستفاده می شد در این سیستم ها از تکنیک multi programming یا چند برنامه ای استفاده می شد.

نسل چهارم (1980 تا الان ) :

در این نسل از مدارهای  مجتمع با مغیاس بزرگ استفاده شد و کامپیوترهای شخصی با قیمت ارزان و محیط گرافیکی گسترش یافتند و سیستم عامل هایی مانند dos و ویندوز ایجاد شدند کامپیوترهای چند کاربر (multi user) ابداع شدند.شبکه های کامپیوتری نیز در این نسل تولید شدند.

برنامه

برنامه یک نهاد غیرفعال است که شامل کدهایی می باشد که بر روی دیسک ذخیره شده.

فرآیند(پردازش) :

فرایند یک نهاد فعال است که می تواند یک برنامه در حال اجرا باشد که شامل کدها، داده ها و... باشد.

چندبرنامگی multi programming :

کامپیوترها میتوانند بجای یک CPU چندین CPU داشته باشند که در این صورت

به آنها multi processor می گویند جهت استفاده از این سیستم ها نیاز به یک

سیستم عامل خاص می باشد که بتواند برنامه ها را موازی اجرا کند.

مزایای این سیستم ها :

1-    افزایش توان عملیاتی ( توان عملیاتی  تعداد کارهایی است که در یک واحد زمانی تمام می شود )

2-    صرفه جویی در هزینه : از آنجا که پردازنده ها منابع تغذیه دیسک ، حافظه و... را به صورت مشترک استفاده می کند در هزینه ی سخت افزاری صرفه جویی می شود.

3-    تحمل پردازنده در برابر خطا  fault tolerant ) ) این سیستم ها قابلیت اعتماد را افزایش می دهند زیرا خرابی یک CPU باعث از کار افتادن کل سیستم نمیشود.

چند وظیفه ای (Multi tasking) یا چند نخی (multi threading) :

در این تکنیک یک فرایند که برنامه ای در حال اجراست میتواند به بخش ها یا نخ هایی تقسیم شود که به صورت همزمان قابل اجرا می باشند برنامه هایی که چند وظیفه ی مستقل انجام می دهد      می توانند به صورت چند نخی نوشته شوند.

Time sharing : دراین سیستم ها کاربر به کمک ترمینال هایی که شامل کیبرد و مانیتور است با کامپیوتر به صورت محاوره ای رابطه برقرار می کند ، کاربر دستوراتی را وارد می کند و پاسخ سریع آن را دریافت می کند و پردازنده بین کاربران سوییچ می کند.

سیستم های کامپیوتری از نظر ارتباط با کار به دو دسته تقسیم می شوند :

1-    سیستم های محاوره ای (interactive) :

درسیستم های محاوره ای کاربربه طورمستقیم وonline با کامپیوتر در ارتباط است کاربر دستوراتی را وارد می کند و منتظر پاسخ می ماند پس از دریافت پاسخ مجددا دستورات را وارد می کند.

2-    سیستم های دسته ای(batch):

در این سیستم ها دریافت دستورات و اجرای آنها در دو مرحله انجام می شود.

سیستم ها از جهت ارتباط با دستگاه های جانبی به دو دسته تقسیم می شدند:

1-    Online با ارتباط مستقیم

در این سیستم ها پردازنده مستقیما با دستگاه های ورودی و خروجی در ارتباط بوده و به دلیل کُند بودن این دستگاه ها کارایی پردازنده فوق العاده کاهش میافت .