انواع سیستم عامل the differences between kind of operating systems

انواع سیستم عاملthe differences between kind of operating systems استاد: جوانمرد شیوا همت فر-شوبو امامی-فاطمه عسعلی دانشگاه فنی و حرفه ای دختران ارومیه Sh.Hematfar@yahoo.com انواع سیستم عامل

رئوس مطالب • دلایل ایجاد سیستم عامل • وظایف سیستم عامل • سیستم عامل های فعلی • در آغاز • انواع سیستم عامل انواع سیستم عامل

دلایل ایجاد سیستم عامل یک سیستم کامپیوتری پیشرفته از یک یا چند پردازنده، مقداری حافظه اصلی، دیسک‌ها، چاپگرها، صفحه‌کلید، صفحه‌نمایش، 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. انواع سیستم عامل

دلایل ایجاد سیستم عامل که با توجه به نسخه‌های جدید سیستم عامل‌ها که به دلیل بهره مندی 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. انواع سیستم عامل

وظایف سیستم عامل • به طور کلی وظایف سیستم عامل شامل موارد زیر است: • استفاده بهینه تر از منابع و جلوگیری از به هدر رفتن آن ها • تخصیص و آزاد سازی منابع • اداره صف ها و زمانبندی استفاده از منابع • ایجاد امنیت انواع سیستم عامل

وظایف سیستم عامل: • ایجاد و حذف و اداره فرایندها • ایجاد مکانیسم های ارتباط بین فرایندها و همگام سازی آنها • مدیریت فایل ها و پوشه ها • مدیریت حافظه های اصلی و جانبی انواع سیستم عامل

وظایف سیستم عامل: • برقراری امکان دسترسی چندتایی(multi access)و اجرای هم روند (concurrent)فرایندها • به اشتراک گذاری منابع(resource sharing ) • تعیین راهکارهایی برای تعیین بن بست • جلوگیری از شرایط رقابتی(race condition) و تداخل یا درهم قفل شدن(inter lock) فرایندها انواع سیستم عامل

سیستم عامل های فعلی: • از سیستم‌عامل‌های مشهور کامپیوترهای شخصی می‌توان به اسامی زیر اشاره کرد: • یونیکس • گنو/لینوکس • مک اواس • ویندوز اکس‌پی • ویندوز ویستا • ویندوز ان‌تی • ویندوز ۷ انواع سیستم عامل

سیستم عامل های فعلی: • ویندوز ۸ • ویندوز سی‌ای • سولاریس • بی اس دی • داس • ام وی اس • ویلز • پالم انواع سیستم عامل

از اسامی سیستم عامل های موجود روی گوشی میتوان به اسامی زیر اشاره کرد: • اندروید • IOS • ویندوز موبایل • ویندوز فون • سیمبین • یوآی‌کیو • بادا (سیستم عامل) • بلک بری انواع سیستم عامل

آغاز کامپیوتر: اولین کامپیوترها فاقد سیستم‌عامل بودند. در اوایل سال ۱۹۶۴ فروشندگان کامپیوترهای تجاری ابزار کاملا گسترده‌ای را برای تسهیل توسعه، زمانبندی، و اجرای کارها روی یک سیستم پردازش دسته‌ای فراهم می‌کردند. برای مثال کامپیوتر تولید شده توسط UNI VAC. ابتدا کامپیوترها به اندازه یک زمین فوتبال بودند اما امروزه در کف یک دست جا میگیرند. انواع سیستم عامل

آغاز کامپیوتر: 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. انواع سیستم عامل

انواع سیستم عامل: • تعریف سیستم توزیع شده: هر سیستمی که بر روی مجموعه ای از ماشین ها که دارای حافظه اشتراکی نیستند، اجرا شده و برای کاربران به گونه ای اجرا شود که گویا بر روی یک کامپیوتر می باشند ، یک سیستم توزیع شده است. در یک سیستم توزیع شده : یک نرم افزار یا مجموعه نرم افزاری واحد و متحد الشکل بر روی هر گره اجرا می شود. همه ماشینها یک کرنل مشابه را اجرا می کند. هر کرنل منابع خود را کنترل می کند. انواع سیستم عامل

انواع سیستم عامل: مواردی که در طراحی سیستم توزیع شده باید در نظر گرفت شفافیت انعطاف پذیری قابلیت اطمینان کارایی خوب انواع سیستم عامل

سیستم عامل توزیع شده: • قابلیت اطمینان: در دسترس بودن یک فاکتور مهم مرتبط با این سیستم ها است. طراحی نباید به گونه ای باشد که نیاز به اجرای همزمان کامپوننت های اساسی باشد. افزونگی بیشتر داده هاه باعث افزایش در دسترس بودن شده اما ناسازگاری را بیشتر میکند. قدرت تحمل نقص(Fault tolerance) باعث پوشاندن خطاهای ایجاد شده توسط کاربر می شود. انواع سیستم عامل

سیستم عامل توزیع شده: • کارآیی: بدون کارآیی مناسب کلیه موارد استفاده نرم افزار بی فایده می باشد. اندازه گیری کارایی در سیستم های توزیع شده کار آسانی نیست. برای رسیدن به کارایی باید توازنی خاص در تعداد پیغامها و اندازه کامپوننهای توزیع شده بر قرار باشد. انواع سیستم عامل

سیستم عامل توزیع شده: سیستمهای توزیع شده متکی بر ارتباطات هستند و به طور کلی از دو سرویس زیر استفاده می کنند: • انتقال پیام Message Passing • فراخوانی از راه دور رویه ها Remote Procedure Call انواع سیستم عامل

سیستم عامل توزیع شده: معماری سیستمهای توزیع شده بر اساس استاندارد ISO در مدل معماری Open Distributed Computing موارد ذیل باید transparent (شفاف) باشند : دسترسی(Access) کپی برداری داده ها (Replication) موقعیت (Location) اشکالات (Failure) همزمانی(Concurrency) توسعه پذیری (Scaling) کارآیی (Performance) انواع سیستم عامل

سیستم عامل توزیع شده: قانونهایی برای سیستمهای توزیع شده قانون صفر: سیستمهای توزیع شده باید برای کاربر نهایی دقیقا به صورت سیستمهای متمرکز باشند. قانون 1: استقلال محلی سایتها باید تا حد امکان(بیشترین حد ممکن) مستقل باشند. داده های محلی باید در محل ذخیره و مدیریت شوند(با توجه به در نظر گرفتن یکپارچگی و امنیت) عملیات محلی باید حتما در خود محل اجرا شوند. تمام عملیات در یک سایت باید توسط همان سایت کنترل شود. انواع سیستم عامل

سیستم عامل چند پردازنده ای: کامپیوترها میتوانند به جای یکCPU چندین CPU داشته باشند که در اینصورت به آنها سیستم multiprocessing میگویند.جهت استفاده از این سیستمها نیاز به یک سیستم عامل خاص میباشد که بتواند چندین برنامه یانخهای یک فرایند را به صورت موازی واقعی روی آنها اجراء کند . سیستم عامل multitasking برای اجراء چند نخ بر روی یک CPU و سیستم عامل multiprocessing برای اجرای چند نخ بر روی چند CPU به کار میروند. انواع سیستم عامل

سیستم عامل چند پردازنده ای: در سیستم چند پردازندهای , CPUها باید بتواند ازحافظه , امکانات ورودی و خروجی وگذرگاه BUS سیستم به صورت اشتراکی استفاده کنند . مزایای این سیستمهای عبارتند از : • زیاد شدن توان عملیاتی (throughput) (منظور از throughput تعداد کارهایی است که در یک واحد زمانی تمام میشوند. ) اناع سیستم عامل

سیستم عامل چند پردازنده ای: • صرفه جویی در هزینه‌ها از آنجا که پردازنده‌ها منابع تغذیه , دیسکها , حافظه‌ها و ادوات جانبی را به صورت مشترک استفاده می‌کنند در هزینه‌های سخت افزاری صرفه‌جویی می‌شود. • تحمل پذیری در برابر خطا(fault-tolerance) سیستم های مالتی پروسسور قابلیت اعتماد را افزایش می‌دهند چرا که خرابی یک CPU سبب توقف سیستم نمی‌شود بلکه تنها سبب کند شدن آن خواهدشد . انواع سیستم عامل

سیستم عامل چند پردازنده ای: استمرار عمل با وجود خرابی نیازمند مکانیزمی است که اجازه دهد خرابی جستوجو شده , تشخیص داده شده و در صورت امکان اصلاح شود (یا کنار گذاشته شود). این توانایی به ادامه سرویس , متناسب با سطح بقای سخت افزار ,تنزل مطبوع یا graceful نامیده می‌شود.degradation انواع سیستم عامل

سیستم عامل چند پردازنده ای: سیستم عامل های چند پردازنده ای به دو دسته متقارن و نا متقارن انواع سیستم عامل

سیستم عامل های چند پردازنده ای: • سیستم های چند پردازنده ای نا متقارن: در سیستم چند پردازنده‌ای نامتقارن(Asymmetric Multi Processing = ASMP) یک پردازنده جهت اجراء سیستم عامل و پردازنده‌های دیگر جهت اجرای برنامه‌های کاربران استفاده می‌شود.این نوع سیستم عامل‌ها برای اجراء روی سخت افزارهای نامتقارن مناسب هستند, مانند کمک پردازنده‌ وپردازنده‌ای که به هم متصل هستند یا دو پردازنده‌ای که از تمام حافظه‌موجود مشترکا" استفاده نمی‌کنند . انواع سیستم عامل

سیستم عامل های چند پردازنده ای: معایب: یکی از معایب سیستم عامل نامتقارن غیر قابل حمل بودن (non-portable) آن است . یعنی برای سخت افزارهای مختلف باید سیستم عاملهای مختلفی نوشته شود چرا که نامتقارنی می‌تواند حالات مختلف داشته باشد. انواع سیستم عامل

سیستم عامل چند پردازنده ای: • سیستم های متقارن: در سیستم چند پردازنده‌ای متقارن(symmetric Multi Processing = SMP) سیستم عامل می‌تواند روی هر یک از پروسسورهای آزاد یا روی تمام پردازنده‌ها همزمان اجراء شود. در این حالت حافظه بین تمام آنها مشترک می‌باشد. تمام پردازنده‌ها اعمال یکسانی را می‌توانند انجام دهند. انواع سیستم عامل

سیستم عامل چند پردازنده ای: سیستم متقارن از چند جنبه نسبت به نوع نامتقارن برتری دارد: - از آنجا که سیستم عامل خود یک پردازش سنگین است اگر فقط روی یک CPU ها اجراء شود باعث می‌گردد که آن پردازنده همواره بار سنگینی داشته باشد, در حالیکه احتمالاً پردازنده‌های دیگر بی کار هستند لذا اجراء سیستم عامل روی چند پردازنده باعث متعادل شدن (balancing) بار سیستم می‌شود. - در سیستم نامتقارن اگر پردازنده اجراء کننده سیستم عامل خراب شود کل سیستم خراب می‌شود ولی در سیستم متقارن از این نظر امینت بیشتر است چرا که اگر یک پردازنده از کار بیفتد سیستم عامل می‌تواند روی پردازنده‌های دیگر اجراء شود. انواع سیستم عامل

سیستم عامل چند پردازنده ای: • بر عکس سیستم عامل نامتقارن , سیستم عامل قابل حمل( portable) بر روی سیستم های سخت افزاری مختلف است. سیستم عامل sun از نوع ورژن4 سیستم عامل solaris ورژن 2 از نوع نامتقارن متقارن انواع سیستم عامل

سیستم عامل چند پردازنده ای: وجود پردازنده‌های متعدد از دید کاربر مخفی است و زمانبندی نخها (Thread) یا فرآیندها (process) روی هر یک از پردازنده‌ها به عهده سیستم عامل است. گرچه multithreadingو multiprocessingامکانات مستقلی هستند ولی معمولاً با هم پیاده سازی می‌شوند. حتی در یک ماشین تک پردازنده‌ای , چند نخی کارایی را افزایش می‌دهد. همچنین ماشین چند پردازنده‌ای حتی برای فرآیندهای غیر نخی هم کارآمد است . انواع سیستم عامل

سیستم عامل شبکه ای: سيستم های عامل شبکه ای:هسته يک شبکه ، سيستم عامل شبکه است . همانگونه که يک کامپيوتر بدون استفاده از سيستم عامل ، قادر به انجام عمليات خود نخواهد بود ، يک شبکه نيز بدون وجود يک سيستم عامل شبکه ای، قادر به انجام عمليات و ارائه سرويس های مربوطه نخواهد بود. سيستم های عامل شبکه ای، سرويس ها و خدمات خاصی را در اختيار کامپيوترهای موجود در شبکه قرار خواهند داد: انواع سیستم عامل

سیستم عامل شبکه ای: • هماهنگی لازم در خصوص عملکرد دستگاه های متفاوت در شبکه بمنظور حصول اطمينان از برقراری ارتباط در مواقع ضروری • امکان دستيابی سرويس گيرندگان به منابع شبکه نظير فايل ها و دستگاه های جانبی نظير چاپگرها و دستگاه های فاکس • اطمينان از ايمن بودن داده ها و دستگاههای موجود در شبکه از طريق تمرکز ابزارهای مديريتی انواع سیستم عامل

سیستم عامل شبکه ای: ویژگی سیستم عامل های شبکه ای:يک سيستم عامل شبکه ای می بايست امکانات و خدمات اوليه زير را ارائه نمايد: • ارائه مکانيزم ها ی لازم به منظور برقراری ارتباط بين چندين دستگاه کامپيوتر برای انجام يک فعاليت • حمايت از چندين پردازنده انواع سیستم عامل

سیستم عامل شبکه ای: • حمايت از مجموعه ای (کلاستر) ديسک درايو • ارائه امکانات و سرويس های امنيتی در رابطه با حفاظت از داده ها و ساير منابع موجود در شبکه • قابليت اطمينان بالا • تشخيص و برطرف نمودن خطاء با سرعت مناسب انواع سیستم عامل

سیستم عامل شبکه ای: • بر اساس نوع سيستم عامل ، • يک نرم افزار شبکه ای می تواند به سيستم عامل ، • اضافه و يا بصورت يکپارچه با سيستم عامل همراه باشد انواع سیستم عامل

سیستم عامل شبکه ای: پیاده سازی شبکه در ویندوز 2000 ويندوز 2000 ، با سازماندهی Domain وسرويس Active Directory ، نياز سازمان ها و موسسات بمنظور ارتباط کاربران و شبکه ها با يکديگر را فراهم می نمايد. برپاسازی يک شبکه مبتنی بر ويندوز 2000 ، بهبود در اشتراک اطلاعات ، انجام موثرتر عمليات ، ايجاد زيرساخت مناسب ارتباطی ، ارائه سرويس های ارتباطی مطلوب را برای سازمان ها بدنبال خواهد داشت . انواع سیستم عامل

سیستم عامل شبکه ای: Single logon: با استفاده از Domain ، فرآيند ورود به شبکه صرفا" يک مرتبه انجام و کاربران قادر به استفاده از منابع متفاوت موجود درشبکه شامل: فايل ها ، چاپگرها و برنامه ها ، خواهند بود. Account مربوط به تمامی کاربران در يک مکان متمرکز ، ذخيره می گردد. انواع سیستم عامل

سیستم عامل شبکه ای: Single User Account: کاربران يک Domain ، صرفا" از يک Account بمنظور دستيابی به منابع موجود بر روی کامپيوترها ، استفاده خواهند کرد ( بر خلاف workgroup که نيازمند يک account مجزاء بمنظور دستيابی به هر يک از کامپيوترها است ) . انواع سیستم عامل

سیستم عامل شبکه ای: مديريت متمرکز : با استفاده از Domain ، امکان مديريت متمرکز فراهم خواهد شد . Account مربوط به کاربران و منابع اطلاعاتی موجود، از طريق يک نقطه متمرکز ، مديريت خواهد شد. Scalability : استفاده از Domain ، امکان گسترش و توسعه در شبکه را افزايش خواهد داد . روش دستيابی کاربران به منابع و نحوه مديريت منابع در يک شبکه بسيار بزرگ مشابه يک شبکه کوچک خواهد بود . انواع سیستم عامل

سیستمهای بلادرنگ به سیستمی بلادرنگ گفته می شود که صحت درستی یک فرایند تنها وابسته به صحت منطقی نباشد، بلکه به زمانی که در آن اجرا می شود نیز وابسته باشد انواع سیستم عامل

سیستمهای بلادرنگ نیاز نرم افزارهای بلادرنگ معمولاَ آدرس دهی در فضای سیستم است و زبان های برنامه نویسی، هم زمانی را که چارچوب نرم افزارهای بلادرنگ را می سازد، فراهم می کند.سیستم ضد قفل در ترمز ماشین نمونه ساده ای از سیستم های بلادرنگ است. محدودیت زمانی در این سیستم، زمان کوتاهی است که ترمز باید گرفته شود، تا از قفل شدن چرخ ها جلوگیری شود. محاسبات بلادرنگ اگر قبل از محدودیت زمانی، جایی که این محدودیت مربوط به یک رویداد است، کامل نشده باشد؛ با شکست مواجه می شود. انواع سیستم عامل

سیستمهای بلادرنگ شبکه بلادرنگ افزایش تعداد کاربردهای توزیعی بلادرنگ در فراهم کردن سرویس های ارتباطی قابل پیش بینی، منفعت زیادی داشته است. با توجه به طراحی شبکه های بی سیم امکان مکان یابی در نواحی حادثه دیده را می دهد. یا یک شبکه کاربردی اجازه می دهد که یک جراح از راه دور ابزارآلات پزشکی را کنترل کند. بسیاری از محققین، پروتکل شبکه های بلادرنگ و هم چنین مکانیزم سیستم عاملی توزیع داده ها را برای هر کاربردی پیش بینی می کند، توسعه داده اند. انواع سیستم عامل

سیستمهای بلادرنگ کاربردهای استاندارد سیستم بلادرنگاز مثال های ساده ای از این نوع سیستم می توان به موارد زیر اشاره کرد:· سیستم کنترل دیجیتال· سیستم فرمان و کنترل· پردازش سیگنال· سیستم ارتباطات راه دوراز کاربردهای جدید سیستمهای بلادرنگ میتوان به شبکهها اشاره کرد که در زیر مختصراَ توضیح داده شده است : انواع سیستم عامل

سیستمهای بلادرنگ در هنگام رانندگی ،این سیستم ها کنترل موتور و ترمز و همچنین کنترل چراغ های راهنمایی رانندگی منظم را بعهده دارند در هنگام پرواز، این سیستم ها کنترل برنامه هواپیما و آگاهی از زمان فرود و بلند شدن هواپیما ، نگهداری مسیر پرواز را بعهده دارددر هنگام سرماخوردگی، این سیستمها کنترل آگاهی و تنظیم وضعیت فشار خون و ضربان قلب را بعهده دارد انواع سیستم عامل

سیستمهای بلادرنگ سیستم های بلادرنگ سخت ونرمیک رده بندی کلاسیک، سیستم های سخت یا فوری است؛ اتمام یک فرایند بعد از محدودیت زمانی مضر است که باعث ایجاد خطا در منطقه بحرانی می شود. از طرف دیگر سیستم های بلادرنگ نرم با این دیرکرد مقابله کرده و ممکن است با کیفیت بهتر پاسخ دهد. انواع سیستم عامل

سیستمهای بلادرنگ برای مثال سیستم کنترل موتور ماشین یک سیستم بلادرنگ سخت است چون ممکن است سیگنال های تاخیر به موتور آسیب برسانند. مثال دیگر از سیستم بلادرنگ سخت، سیستم های جاسازی شده در دستگاه های پزشکی مثل دستگاه تنظیم کننده ضربان قلب وپردازشگر های کنترل صنعتی انواع سیستم عامل

سیستمهای بلادرنگ مهم است که به خاطر بسپاریم سیستم های بلادرنگ سخت در برابر نرم لزوما ارتباطی به طول زمان موجود ندارند. یک ماشین ممکن است اگر پردازشگر در طول ۱۵ دقیقه روشن شود زیاد گرم شود. از طرف دیگر کارت رابط شبکه اگر در کسری از ثانیه خوانده نشود ممکن است میان گیر داده را گم کند، اما داده می تواند بدون پی آمد مضر دوباره به شبکه فرستاده شود.سیستم بلادرنگ یکی از حالت خاص سیستم بلادرنگ سخت نیست، پس یک حالت کلی است. ترتیب عوامل بهبود یافته مناسب هر کاری ممکن است باشد – انواع سیستم عامل

سیستمهای بلادرنگ سیستم عاملهای بلادرنگسیستم عامل های بلادرنگ ،سیستم عامل هایی چند منظوره هستند که برای کاربردهای بلادرنگ از جمله سیستم های جاسازی شده (سیستم تنظیم حرارت قابل برنامه ریزی،کنترل اسباب های خانگی،تلفنهای موبایل)،روباتهای صنعتی، سفینه های فضایی،وسایل تحقیقات علمی ،طراحی شده اند. انواع سیستم عامل

سیستمهای بلادرنگ سیستم عامل های بلادرنگ کمک شایانی در سهولت ساخت سیستم های بلادرنگ کردند اما ضمانت قطعی در بلادرنگ بودن جواب نهایی آنها نداشتند: بلکه این نیاز باید در نرم افزارهای مربوط رعایت شود.سیستم عامل های بلادرنگ نیازی ضروری به داشتن توان عملیاتی بالایی ندارند بلکه بیشتر،امکاناتی را فراهم می سازند، که در صورت استفاده به جا و درست از آنها، ضمانت کننده مهلت زمانی است که عموماَدر بلادرنگ های نرم افزاریو قطعاَدر بلادرنگ های سخت افزاری یافت می شود. انواع سیستم عامل

سیستمهای بلادرنگ مشخصات سیستم عامل های بلادرنگسیستم عامل های بلادرنگ را می توان با داشتن ملزومات یگانه در پنج حوزه عمومی زیر،مشخص نمود قطعی بودن پاسخدهی کنترل کاربر قابلیت اطمینان نرمش با خطا انواع سیستم عامل

انواع سیستم عامل the differences between kind of operating systems