Diferite tipuri de sisteme de operare

Forma anterioară a computerelor a fost mainframe-uri în care acestea sunt deficitare în procesul de sisteme de operare și tipurile de sisteme de operare. În cadrele principale, fiecare persoană deține responsabilitatea individuală pentru o anumită perioadă de timp și trebuie să se apropie de mașină având informații și programe, probabil scrise pe carduri de hârtie, benzi de hârtie sau alte benzi magnetice. Apoi, programul compus va fi aruncat în mașină. După aceasta, aparatul va funcționa până la finalizarea sau prăbușirea programului. Ieșirea programelor va fi depanată prin luminile panoului, comutați tipuri de comutatoare sau utilizând cadrane de pe panoul de control.

Dar cu aceste mașini, timpul necesar pentru rularea programelor se înrăutățește și timpul necesar pentru a atribui echipamentul următoarei persoane crește. În consecință, trebuie să existe o monitorizare automată, un timp de funcționare minim și o dimensiune mai mică a mașinii. Toate aceste caracteristici au dus la calea dezvoltării sistemului de operare. Deci, anunțați-ne ce anume sistem de operare este, funcționalitatea sa și diferite tipuri de sisteme de operare .

Ce este un sistem de operare?

Numele de sistem de operare corespunde că este colecția de software multiple care gestionează resursele hardware ale unui computer și furnizează servicii colective utilizatorului. Diferite tipuri de sisteme de operare pentru computer se referă la colectarea diferitelor tipuri de software. Fiecare computer deține un sistem de operare pentru a rula alte programe prezente în el.

Sistem de operare de bază

În prezent, sistemul de operare este observat pe mai multe dispozitive, de la computere personale la telefoane mobile, în special smartphone-uri. De exemplu, aproape fiecare smartphone folosește cel mai nou sistem de operare Android .

Orice sistem de operare îndeplinește câteva dintre sarcinile de bază, cum ar fi recunoașterea datelor de intrare de la o tastatură, trimiterea ieșirii pe ecranul de afișare, păstrarea fișierelor și directoarelor discului și controlul dispozitivelor periferice, cum ar fi imprimantele. Un sistem de operare poate efectua o singură sarcină sau operație, precum și mai multe sarcini sau operații în orice moment.

Arhitectura tipurilor de sisteme de operare

Sistemele de operare controlează resursele hardware ale unui computer. Nucleul și shell-ul sunt părțile sistemului de operare care efectuează operațiuni esențiale.

OS Architecture

Atunci când un utilizator dă comenzi pentru efectuarea oricărei operații, cererea se îndreaptă către partea shell, care este, de asemenea, cunoscută sub numele de interpret. Partea shell transformă apoi programul uman în codul mașinii și apoi transferă cererea către partea kernel.

Când nucleul primește cererea de la shell, procesează cererea și afișează rezultatul pe ecran. Nucleul este, de asemenea, cunoscut sub numele de inima sistemului de operare, deoarece fiecare operație este efectuată de acesta.

Coajă

Shell-ul este o parte a software-ului care este plasat între utilizator și nucleu și oferă servicii ale nucleului. În consecință, shell-ul acționează ca un interpret pentru a converti comenzile de la utilizator la codul mașinii. Shell-urile prezente în diferite tipuri de sisteme de operare sunt de două tipuri: shell-uri de linie de comandă și shell-uri grafice.

Shell-urile de linie de comandă oferă o interfață de linie de comandă, în timp ce shell-urile de linie grafică oferă o interfață grafică de utilizator. Deși ambele shell-uri efectuează operațiuni, shell-urile grafice ale interfeței cu utilizatorul funcționează mai lent decât shell-urile de interfață din linia de comandă.

Tipuri de scoici

• Coajă Korn
• Bourne shell
• C coajă
• Shell POSIX

Nucleu

Nucleul face parte din software. Este ca o punte între shell și hardware. Acesta este responsabil pentru rularea programelor și asigurarea accesului securizat la hardware-ul mașinii. Nucleul este utilizat pentru planificare, adică menține un tabel de timp pentru toate procesele. Iar tipurile de nuclee sunt enumerate după cum urmează:

• Miezul monolitic
• Microcernele
• Exokernels
• Miezul hibrid

Funcții ale sistemului de operare al computerului

Un sistem de operare îndeplinește următoarele funcții:

• Gestionarea memoriei
• Managementul sarcinilor sau proceselor
• Managementul stocării
• Gestionarea dispozitivului sau a intrării / ieșirii
• Kernel sau programare

Gestionarea memoriei

Gestionarea memoriei este procesul de gestionare a memoriei computerului. Memoriile de computer sunt de două tipuri: memoria primară și cea secundară. Porțiunea de memorie pentru programe și software este alocată după eliberarea spațiului de memorie.

Gestionarea memoriei sistemului de operare

Gestionarea memoriei este importantă pentru sistemul de operare implicat în multitasking, în care sistemul de operare necesită comutarea spațiului de memorie de la un proces la altul. Fiecare program necesită spațiu de memorie pentru executarea acestuia, care este furnizat de unitatea de gestionare a memoriei. Un procesor este format din două tipuri de module de memorie : memorie virtuală și memorie fizică. Memoria virtuală este memoria RAM, iar memoria fizică este o memorie pe hard disk. Un sistem de operare gestionează spațiile de adrese ale memoriei virtuale, iar atribuirea memoriei reale este urmată de adresa memoriei virtuale.

Înainte de a executa instrucțiuni, CPU trimite adresa virtuală către unitatea de gestionare a memoriei. Ulterior, MMU trimite adresa fizică către memoria reală, iar apoi memoria reală alocă spațiu pentru programe sau date.

Managementul sarcinilor sau proceselor

Administrarea procesului este o instanță a unui program care se execută. Procesul constă dintr-o serie de elemente, cum ar fi un identificator, un contor de programe, o memorie indicator și date de context și așa mai departe. Procesul este de fapt o execuție a acestor instrucțiuni.

Administrarea procesului

Există două tipuri de metode de proces: un singur proces și o metodă multitasking. Metoda procesului unic se referă la o singură aplicație care rulează simultan. Metoda multitasking permite mai multe procese simultan.

Managementul stocării

Gestionarea stocării este o funcție a sistemului de operare care gestionează alocarea de memorie a datelor. Sistemul este format din diferite tipuri de dispozitive de memorie, cum ar fi memoria de stocare primară (RAM), memoria de stocare secundară, (Hard disk) și memoria de stocare cache.

Instrucțiunile și datele sunt plasate în memoria primară sau în memoria cache, la care face referire programul care rulează. Cu toate acestea, datele se pierd atunci când sursa de alimentare este întreruptă. Memoria secundară este un dispozitiv de stocare permanent. Sistemul de operare alocă un loc de stocare atunci când sunt create fișiere noi și este programată solicitarea accesului la memorie.

Gestionarea dispozitivelor sau a intrărilor / ieșirilor

În arhitectura computerului, combinația dintre CPU și memoria principală este creierul computerului și este gestionată de resursele de intrare și ieșire. Oamenii interacționează cu mașinile oferind informații prin intermediul dispozitivelor I / O.

afişa , tastatura, imprimanta și mouse-ul sunt dispozitive I / O. Gestionarea tuturor acestor dispozitive afectează randamentul unui sistem, prin urmare, gestionarea intrării și ieșirilor sistemului este o responsabilitate primară a sistemului de operare

Programare

Programarea de către un sistem de operare este un proces de control și prioritizare a mesajelor trimise către un procesor. Sistemul de operare menține o cantitate constantă de lucru pentru procesor și astfel echilibrează volumul de lucru. Ca urmare, fiecare proces este finalizat într-un interval de timp stipulat.

Prin urmare, programarea este foarte importantă în sistemele în timp real. Planificatoarele sunt în principal de trei tipuri:

• Programator pe termen lung
• Programator pe termen scurt
• Program pe termen mediu

Tipuri de sisteme de operare

În general, sistemele de operare ale computerului sunt în esență clasificate în două tipuri:

Tipuri de sisteme de operare

1. Sistem de operare normal
2. Sistem de operare în timp real

Sistem de operare normal

Sistemul normal de operare este în continuare clasificat în două tipuri:

• • Sistem de operare cu interfață utilizator de caractere
  • Sistem de operare cu interfață grafică pentru utilizator

GUI și CUI

Sistem de operare cu interfață utilizator de caractere (CUI)

Sistemul de operare CUI este un sistem de operare bazat pe text, care este utilizat pentru interacțiunea cu software-ul sau fișierele prin tastarea comenzilor pentru a efectua sarcini specifice. Sistemul de operare din linia de comandă utilizează numai tastatura pentru a introduce comenzi. Sistemele de operare din linia de comandă includ DOS și UNIX . Sistemul de operare avansat din linia de comandă este mai rapid decât sistemul de operare GUI avansat.

Sistem de operare cu interfață grafică pentru utilizator (GUI)

Sistemul de operare cu interfață în mod grafic este un sistem de operare bazat pe mouse (Windows Operating System, LINUX), în care un utilizator efectuează sarcinile sau operațiile fără a tasta comenzile de la tastatură. Fișierele sau pictogramele pot fi deschise sau închise făcând clic pe ele cu un buton al mouse-ului.

În plus, mouse-ul și tastatura sunt utilizate pentru a controla sistemele de operare GUI în mai multe scopuri. Cele mai multe dintre proiecte bazate pe încorporare sunt dezvoltate pe acest sistem de operare. Sistemul de operare GUI avansat este mai lent decât sistemul de operare din linia de comandă.

Sistem de operare în timp real

Sistemele de operare în timp real sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de sisteme de operare multitasking. Sistemul normal de operare este responsabil pentru gestionarea resurselor hardware ale unui computer. RTOS îndeplinește aceste sarcini, dar este special conceput pentru a rula aplicații la o oră programată sau precisă, cu fiabilitate ridicată.

RTOS

Un sistem de operare în timp real este proiectat pentru aplicații în timp real, cum ar fi sisteme încorporate, roboți industriali, echipamente de cercetare științifică și altele. Există diferite tipuri de sisteme de operare în timp real, cum ar fi sistemele de operare soft în timp real și sistemele de operare hard-time în timp real.

Exemple de RTOS

• Linux
• VxWorks
• TRON
• Windows CE

Sistem greu în timp real

Sistemul dur în timp real este un sistem pur constant. Pentru un sistem de operare dur în timp real, finalizarea sarcinilor într-un termen este foarte importantă pentru o performanță eficientă a sistemului.

De exemplu, pentru o intrare dată, dacă un utilizator așteaptă ieșirea după 10 secunde, atunci sistemul ar trebui să proceseze datele de intrare și să dea ieșirea exact după 10 secunde. Aici, termenul limită este de 10 secunde și, prin urmare, sistemul nu ar trebui să dea ieșire după a 11-a sec sau a 9-a sec.

Prin urmare, sistemele dure în timp real sunt utilizate în armată și în apărare.

Moale Sistem în timp real

Pentru un sistem soft în timp real, respectarea termenului limită nu este obligatorie pentru fiecare sarcină. Prin urmare, un sistem soft în timp real poate rata termenul limită cu una sau două secunde. Cu toate acestea, dacă sistemul ratează de fiecare dată termenele limită, acest lucru va degrada performanța sistemului. Calculatoarele, sistemele audio și video sunt exemple de sisteme soft în timp real. În prezent, androizii sunt folosiți pe scară largă pentru aplicații precum deschizatoare automate de poarta .

În plus, există multe altele diferite tipuri de sisteme de operare de pe computer împreună cu avantajele și dezavantajele lor. Câteva dintre tipuri pot fi explicate după cum urmează:

Sistem de operare în serie

Persoanele care operează în sistemul de operare discontinuu nu vor avea comunicare directă cu computerul. Fiecare persoană își configurează sarcina pe orice echipament offline, cum ar fi cartele perforate, apoi încarcă informațiile pregătite în computer. Pentru a spori viteza de procesare, sarcinile care au un tip similar de operație sunt grupate împreună și sunt operate ca un singur grup.

Aceste mașini efectuează operațiunile folosind operatori și operatorii preiau operația de sortare a programelor care au aceeași funcționalitate în loturi. Acesta este unul dintre sistemele de operare implementate pe scară largă.

Avantaje

• O cantitate imensă de muncă poate fi manipulată cu ușurință în mod repetat
• Diferiti utilizatori își pot împărți cu ușurință sistemele de lot
• Timpul inactiv în acest sistem de loturi este foarte minim
• Timpul necesar pentru finalizarea unei sarcini poate fi ușor cunoscut de procesor atunci când acestea sunt încărcate în mașină într-un format de coadă

Dezavantaje

• Sistemele de operare în serie sunt oarecum scumpe
• Procesul de depanare este complicat
• Doar persoanele cu experiență ar trebui să opereze acest sistem

Tipuri distribuite de sisteme de operare

Un sistem de operare distribuit este îmbunătățirea modernă în domeniul computerelor. Acest tip de sistem este utilizat pe scară largă în întreaga lume, împreună cu un ritm extrem. Diferite computere independente interconectate vor avea comunicații între ele prin intermediul acestui sistem de operare distribuit. Fiecare sistem autonom deține propriile sale unități de procesare și memorie. Aceste sisteme sunt, de asemenea, denumite sisteme cuplate slab și au diferite dimensiuni și operațiuni.

Avantajul crucial în acest tip de sistem de operare este că persoanele pot avea accesibilitate pentru software sau documente care nu se află în sistemul de operare curent, dar există pe alte sisteme care au conexiune în sistemul actual. Aceasta înseamnă că există accesibilitate la distanță internă a dispozitivelor conectate în sistem.

În funcție de dispunerea diferitelor noduri, există diverse tipuri de sisteme de operare distribuite iar acestea sunt:

De la persoană la persoană - Acest sistem este inclus cu noduri care au participanți identici la partajarea datelor. Întreaga funcționalitate este partajată pe toate nodurile. Nodurile care comunică cu ceilalți sunt denumite resurse partajate. Acest lucru poate fi realizat printr-o rețea.

Client server - În sistemele client / server, cererea trimisă de client este furnizată de sistemul server. Un sistem server deține capacitatea de a furniza servicii pentru mai mulți clienți la un moment dat numai atunci când clientul are contact cu un singur server. Clientul și dispozitivele server vor avea comunicațiile lor printr-o rețea și astfel vor intra sub clasificarea sistemelor distribuite.

Avantaje

• Partajarea datelor se poate face într-un mod rațional, în cazul în care întregul nod are o legătură între ele
• Procesul de adăugare a nodurilor suplimentare este atât de simplu, iar configurația este ușor scalabilă conform cerințelor
• Eșecul unui nod nu distruge alte noduri. Toate celelalte noduri pot stabili comunicarea între ele

Dezavantaje

• Furnizarea unei securități sporite pentru toate conexiunile și nodurile este oarecum complicată
• În momentul transmiterii nodurilor, unele date ar putea fi pierdute
• În comparație cu sistemul de utilizator individual, aici gestionarea bazei de date este destul de complexă
• În timp ce transmiterea datelor de la toate nodurile, poate avea loc supraîncărcarea datelor

Sistem de operare de partajare a timpului

Aceasta este procedura în care permite conexiuni pentru diferite persoane situate în locații diferite pentru a partaja un anumit sistem simultan. Acest tip de sistem de operare este semnificat ca extinderea logică a multiprogramării. Numele de partajare a timpului corespunde faptului că timpul procesorilor este împărțit între diferite persoane în același timp. Principala variație care există între sistemele de operare în lot și cele partajate în timp este utilizarea procesorului și timpul de răspuns.

În sistemul de loturi, principala directivă este de a spori utilizarea procesorului, în timp ce în sistemele de operare de partajare a timpului, directiva este de a reduce timpul de răspuns.

Diverse sarcini sunt efectuate de CPU prin deplasarea peste, în timp ce aceste comutatoare se întâmplă atât de regulat. Din această cauză, fiecare utilizator poate obține un răspuns rapid.

De exemplu, în metoda unei tranzacții, procesorul operează fiecare program individual într-o perioadă foarte scurtă de timp. Deci, atunci când există „n” indivizi, fiecare persoană își poate obține perioada de timp. Când comanda este trimisă, atunci va exista un răspuns rapid. Acest sistem de operare funcționează pe multiprogramare și programare procesor pentru a aloca fiecărei persoane cu o perioadă de timp corespunzătoare. Sistemele de operare care sunt dezvoltate inițial sub formă de lot sunt acum actualizate la sisteme partajate în timp.

Câteva dintre avantajele și dezavantajele sistemelor de operare de partajare a timpului sunt:

Avantaje

• Răspuns rapid
• Elimină duplicarea software-ului
• Timp minim de inactivitate al procesorului

Dezavantaje

• Fiabilitatea este principala preocupare
• Atât datele, cât și programele trebuie să fie furnizate cu securitate sporită
• Comunicarea datelor este problema

Tipuri de sisteme de operare multi-utilizator

Este o metodă a sistemului de operare în care permite diferiților utilizatori să se conecteze și să funcționeze pe un singur sistem de operare. Oamenii interacționează cu acesta utilizând computere sau terminale care oferă accesibilitate printr-o rețea sau dispozitive precum imprimante. Acest tip de sistem de operare trebuie să aibă o comunicare îmbunătățită cu toți utilizatorii într-o abordare echilibrată. Acest lucru se datorează faptului că atunci când apare o complicație a unei persoane, aceasta nu ar trebui să aibă impact asupra altor utilizatori care se află în secvență.

Caracteristici

• Invizibilitate - Aceasta are loc la capătul inferior, ca formatarea discului și a altora
• Prelucrare date back-end - Când nu există nicio șansă de prelucrare a datelor din partea frontală, aceasta permite procesarea datelor back-end
• Partajarea resurselor - Pot fi partajate diverse dispozitive precum hard disk-uri, drivere sau imprimante, precum și fișiere sau documente
• Multiprocesare

În principal sunt trei tipuri de sistem de operare multi-utilizator iar acestea sunt explicate după cum urmează:

Sistem de operare distribuit

Este asortimentul diferitelor dispozitive care sunt situate pe diferite sisteme informatice care comunică, funcționează și se coordonează cu sistemul unic consecvent individului. Și printr-un sistem de rețea, utilizatorii pot stabili comunicarea. Aici, resursele sunt împărtășite în abordarea că diferite cereri pot fi gestionate și fiecare cerere sperată poate fi asigurată la final. Aplicațiile mobile și serviciile bancare digitale sunt exemple operate printr-un sistem de operare distribuit.

Sistemul Time Sliced

Aici, fiecărui utilizator îi este alocat un interval scurt de timp al procesorului, ceea ce înseamnă că pentru fiecare funcționalitate este alocată o anumită perioadă de timp. Aceste segmente de timp par a fi minime. Sarcina care trebuie operată este determinată de dispozitivul intern numit programator. Aceasta determină și operează funcționalitatea pe baza priorităților atribuite.

Dintre persoanele conectate, sistemul de operare procesează cererile utilizatorilor. Aceasta este funcționalitatea exclusivă a sistemului de operare cu secțiuni de timp, care nu este disponibilă în niciun alt sistem. De exemplu, mainframele.

Sistem multiprocesor

Aici, în același timp, sistemul folosește mai multe procesoare. Deoarece întregul procesor funcționează în consecință, timpul necesar pentru finalizarea sarcinii este mai rapid decât cel al unui tip de sistem de operare cu un singur utilizator. Cel mai general scenariu de acest tip este sistemul de operare Windows, unde poate prelucra mai multe sarcini la un moment dat, cum ar fi redarea de muzică, lucrul cu Excel, documentul Word, navigarea și multe altele. Mai multe aplicații pot fi efectuate fără a perturba eficiența altora.

Avantaje

Avantajele unui sistem de operare multi-utilizator sunt

• Distribuție ușoară a resurselor
• Backup extrem de date
• Folosit în biblioteci
• Elimină orice fel de perturbare
• Viteză și eficiență îmbunătățite
• Implementat în aplicații în timp real

Dezavantaje

Dezavantajele unui sistem de operare multi-utilizator sunt

• Deoarece mai multe computere funcționează pe un singur sistem, ar putea permite virușilor să ajungă la sistem cu ușurință
• Confidențialitatea și confidențialitatea devin o problemă
• Crearea mai multor conturi într-un singur sistem poate fi uneori riscantă și complicată

În afară de acestea, există multe alte tipuri diferite de sisteme de operare și acestea sunt:

• Sistem de operare în rețea
• Sistem de operare multitasking
• Sistem de operare grupat
• Sistem de operare în timp real
• Sistem de operare Linux
• Mac OS

Deci, aici este vorba despre conceptul detaliat al diferitelor tipuri de sisteme de operare. Am trecut prin conceptele de funcționare a sistemului de operare, arhitectură, tipuri, avantaje și dezavantaje. Prin urmare, iată o întrebare foarte simplă pentru toți cititorii entuziaști: Care sunt avantajele sistemului de operare Linux față de Windows ?