Erinevat tüüpi operatsioonisüsteemid

Varasemad arvutivormid olid suurarvutid, kus opsüsteemide protsesside ja operatsioonisüsteemide tüüpide osas on need puudulikud. Suurtes kaadrites kannab iga inimene individuaalset vastutust teatud aja jooksul ja ta peab masinale lähenema, omades teavet ja programmi, mis on arvatavasti kirjutatud paberkaartidele, paberilintidele või muule magnetlintidele. Seejärel visatakse koostatud programm masinasse. Pärast seda töötab masin kuni programmi täitmise või kokkuvarisemiseni. Programmide väljund silutakse läbi paneelivalgustite, lülititüüpide vahetamise või muul viisil juhtpaneeli valikuketta abil.

Kuid nende masinatega programmide käitamiseks kuluv aeg halveneb ja seadmete järgmisele isikule määramiseks kuluv aeg pikeneb. Sellest tulenevalt peab olema automaatne jälgimine, minimaalne tööaeg ja masina väiksem suurus. Kõik need funktsioonid viisid operatsioonisüsteemi arenguteele. Nii et andke meile teada, mida täpselt operatsioonisüsteem on selle funktsionaalsus ja erinevat tüüpi operatsioonisüsteemid .

Mis on operatsioonisüsteem?

Nimi operatsioonisüsteem vastab sellele, et see on mitme tarkvara kogu, mis haldab arvuti riistvararessursse ja osutab kasutajale kollektiivseid teenuseid. Erinevad arvutite opsüsteemide tüübid viitavad erinevat tüüpi tarkvara kogumisele. Igal arvutil on opsüsteem teiste selles olevate programmide käitamiseks.

Põhiline operatsioonisüsteem

Tänapäeval opsüsteem, kuna seda on täheldatud mitmes seadmes, alates personaalarvutitest kuni mobiiltelefonideni, eriti nutitelefonideni. Näiteks kasutab peaaegu iga nutitelefon seda uusim androidi operatsioonisüsteem .

Mis tahes operatsioonisüsteem täidab mõnda põhiülesannet, näiteks sisendandmete tuvastamine klaviatuurilt, väljundi saatmine kuvariekraanile, kettal failide ja kataloogide hoidmine ning välisseadmete, näiteks printerite juhtimine. Operatsioonisüsteem võib igal ajal täita nii ühe ülesande või toimingu kui ka mitu ülesannet või toimingut.

Operatsioonisüsteemide tüüpide arhitektuur

Operatsioonisüsteemid kontrollivad arvuti riistvara ressursse. Tuum ja kest on operatsioonisüsteemi osad, mis teevad olulisi toiminguid.

OS-i arhitektuur

Kui kasutaja annab käske mis tahes toimingu sooritamiseks, läheb päring shelliosale, mida tuntakse ka kui tõlki. Seejärel teisendab shelliosa inimprogrammi masinakoodiks ja edastab seejärel päringu kerneli osale.

Kui kern saab shellilt päringu, töötleb see päringut ja kuvab tulemuse ekraanil. Tuuma tuntakse ka kui operatsioonisüsteemi südant, kuna iga operatsiooni teostab see.

Kest

Kest on tarkvara ja kasutaja ja kerneli vahele paigutatud tarkvara osa, mis pakub kerneli teenuseid. Kest toimib seega tõlgina, et teisendada kasutaja käsklused masinakoodiks. Erinevat tüüpi operatsioonisüsteemides esinevad kestad on kahte tüüpi: käsurea kestad ja graafilised kestad.

Käsurea kestad pakuvad käsurea liidest, graafiliste ridade kestad aga graafilist kasutajaliidest. Kuigi mõlemad kestad täidavad toiminguid, toimivad graafilise kasutajaliidese kestad aeglasemalt kui käsurea liidese kestad.

Kestade tüübid

• Korni kest
• Bourne kest
• C kest
• POSIX kest

Kernel

Kernel on tarkvara osa. See on nagu sild kesta ja riistvara vahel. Ta vastutab programmide käitamise ja turvalise juurdepääsu tagamise eest masina riistvarale. Tuuma kasutatakse ajastamiseks, see tähendab, et see hoiab kõigi protsesside jaoks ajagraafikut. Tuumade tüübid on loetletud järgmiselt:

• Monoliitne tuum
• Mikrotuumad
• Eksokernelid
• Hübriidtuumad

Arvuti operatsioonisüsteemi funktsioonid

Operatsioonisüsteem täidab järgmisi funktsioone:

• Mäluhaldus
• Ülesande või protsessi juhtimine
• Hoidlate haldamine
• Seadme või sisendi / väljundi haldamine
• Kernel või ajakava

Mäluhaldus

Mäluhaldus on arvutimälu haldamise protsess. Arvutimälusid on kahte tüüpi: esmane ja sekundaarne mälu. Programmide ja tarkvara mäluosa eraldatakse pärast mäluruumi vabastamist.

Operatsioonisüsteemi mäluhaldus

Mäluhaldus on oluline mitme ülesandega seotud operatsioonisüsteemi jaoks, kusjuures operatsioonisüsteem nõuab mäluruumi vahetamist ühelt protsessilt teisele. Iga programm nõuab selle täitmiseks teatud mäluruumi, mille pakub mäluhaldusüksus. Protsessor koosneb kahest mälumoodulite tüübid : virtuaalne mälu ja füüsiline mälu. Virtuaalne mälu on RAM-mälu ja füüsiline mälu on kõvakettamälu. Operatsioonisüsteem haldab virtuaalse mälu aadressiruume ja reaalse mälu määramisele järgneb virtuaalse mälu aadress.

Enne juhiste täitmist saadab protsessor virtuaalse aadressi mäluhaldusseadmele. Seejärel saadab MMU füüsilise aadressi reaalsesse mällu ja seejärel eraldab tegelik mälu programmidele või andmetele ruumi.

Ülesande või protsessi haldamine

Protsessi juhtimine on käivitatava programmi eksemplar. Protsess koosneb paljudest elementidest, näiteks identifikaatorist, programmiloendurist, mälust osuti ja kontekstiandmed jne. Protsess on tegelikult nende juhiste täitmine.

Protsessi juhtimine

Protsessimeetodeid on kahte tüüpi: ühe protsessi ja mitme ülesande meetod. Ühe protsessi meetod käsitleb ühte rakendust, mis töötab korraga. Mitme ülesande meetod võimaldab korraga mitut protsessi.

Salvestusruumi haldamine

Salvestusruumi haldamine on operatsioonisüsteemi funktsioon, mis tegeleb andmete mälu eraldamisega. Süsteem koosneb erinevat tüüpi mäluseadmetest, nagu esmane mälumälu (RAM), sekundaarne mälumälu (kõvaketas) ja vahemälumälu.

Juhised ja andmed paigutatakse primaarsesse mällu või vahemällu, millele jooksev programm viitab. Toiteallika katkestamisel lähevad andmed kaotsi. Sekundaarne mälu on püsimäluseade. Operatsioonisüsteem eraldab salvestuskoha uute failide loomisel ja mälupääsu taotlemise ajastamisel.

Seadme või sisendi / väljundi haldamine

Arvutiarhitektuuris on protsessori ja põhimälu kombinatsioon arvuti aju ning seda haldavad sisend- ja väljundressursid. Inimesed suhtlevad masinatega, pakkudes teavet sisend- ja väljundseadmete kaudu.

The kuva , klaviatuur, printer ja hiir on sisend- / väljundseadmed. Kõigi nende seadmete haldamine mõjutab süsteemi läbilaskevõimet, seetõttu on operatsioonisüsteemi esmane ülesanne süsteemi sisendi ja väljundi haldamine

Planeerimine

Operatsioonisüsteemi ajastamine on protsessorile saadetud sõnumite juhtimise ja prioriseerimise protsess. Operatsioonisüsteem hoiab protsessori jaoks pidevalt tööd ja tasakaalustab sellega töökoormust. Selle tulemusena viiakse iga protsess lõpule ettenähtud aja jooksul.

Seega on ajastamine reaalajas süsteemides väga oluline. Planeerijaid on peamiselt kolme tüüpi:

• Pikaajaline planeerija
• Lühiajaline planeerija
• Keskmise tähtajaga ajakava

Operatsioonisüsteemide tüübid

Üldiselt jaotatakse arvuti operatsioonisüsteemid sisuliselt kahte tüüpi:

Operatsioonisüsteemide tüübid

1. Tavaline operatsioonisüsteem
2. Reaalajas operatsioonisüsteem

Tavaline operatsioonisüsteem

Tavaline operatsioonisüsteem liigitatakse veel kahte tüüpi:

• • Kasutajaliidese operatsioonisüsteem
  • Graafilise kasutajaliidese operatsioonisüsteem

GUI ja CUI

Kasutajaliidese operatsioonisüsteem (CUI)

CUI operatsioonisüsteem on tekstipõhine operatsioonisüsteem, mida kasutatakse tarkvara või failidega suhtlemiseks, sisestades käske konkreetsete ülesannete täitmiseks. Käsurea operatsioonisüsteem kasutab käskude sisestamiseks ainult klaviatuuri. Käsurea operatsioonisüsteemid hõlmavad DOS-i ja UNIX . Täiustatud käsurea operatsioonisüsteem on kiirem kui arenenud GUI operatsioonisüsteem.

Graafilise kasutajaliidese operatsioonisüsteem (GUI)

Graafilise režiimi liidese operatsioonisüsteem on hiirel põhinev operatsioonisüsteem (Windowsi operatsioonisüsteem, LINUX), kus kasutaja täidab ülesandeid või toiminguid ilma klaviatuurilt käske tippimata. Faile või ikoone saab avada või sulgeda hiire nupuga klõpsates.

Lisaks sellele kasutatakse hiirt ja klaviatuuri GUI operatsioonisüsteemide juhtimiseks mitmel eesmärgil. Enamik manustatud põhised projektid on selle operatsioonisüsteemi jaoks välja töötatud. Täpsem graafilise kasutajaliidese operatsioonisüsteem on aeglasem kui käsurea operatsioonisüsteem.

Reaalajas opsüsteem

Reaalajas töötavaid operatsioonisüsteeme nimetatakse ka mitme ülesandega operatsioonisüsteemideks. Tavaline operatsioonisüsteem vastutab arvuti riistvararessursside haldamise eest. RTOS täidab neid ülesandeid, kuid see on spetsiaalselt loodud rakenduste käivitamiseks plaanitud või täpsel ajal suure töökindlusega.

RTOS

Reaalajas töötav operatsioonisüsteem on mõeldud reaalajas rakenduste jaoks, nagu manustatud süsteemid, tööstusrobotid, teadusuuringute seadmed jt. Reaalajas on erinevat tüüpi operatsioonisüsteeme, näiteks pehmed reaalajas opsüsteemid ja rasked reaalajas opsüsteemid.

RTOS-i näited

• Linux
• VxWorks
• TRON
• Windows CE

Kõva reaalajas süsteem

Kõva reaalajasüsteem on puhtalt ajakonstantne süsteem. Kõva reaalajas töötava operatsioonisüsteemi jaoks on ülesannete lõpuleviimine tähtaja jooksul süsteemi tõhusaks toimimiseks väga oluline.

Näiteks kui kasutaja eeldab antud sisendi puhul väljundit pärast 10 sekundit, peaks süsteem töötlema sisendandmed ja andma väljundi täpselt pärast 10 sekundit. Siin on tähtaeg 10 sekundit ja seetõttu ei tohiks süsteem väljundit anda pärast 11. või 9. sekundit.

Seetõttu kasutatakse armees ja kaitses raskeid reaalajas süsteeme.

Pehme Reaalajas süsteem

Pehme reaalajasüsteemi jaoks pole tähtajast kinnipidamine iga ülesande jaoks kohustuslik. Seetõttu võib pehme reaalajas süsteem tähtajast ühe või kahe sekundiga mööda minna. Kui süsteem aga iga kord tähtaegadest mööda saab, halvendab see süsteemi jõudlust. Arvutid, heli- ja videosüsteemid on pehmete reaalajasüsteemide näited. Tänapäeval kasutatakse androide laialdaselt selliste rakenduste jaoks nagu automaatsed väravaavajad .

Lisaks on palju muid erinevat tüüpi opsüsteemid arvutis koos nende eeliste ja puudustega. Mõnda tüüpi saab seletada järgmiselt:

Paketi operatsioonisüsteem

Pakettoperatsioonisüsteemis töötavad isikud ei saa arvutiga otseselt ühendust. Iga inimene seab oma ülesande mis tahes võrguühenduseta seadmetele, näiteks perfokaartidele, ja laadib seejärel ettevalmistatud teabe arvutisse. Töötlemiskiiruse suurendamiseks rühmitatakse ülesanded, millel on sarnane toiming, ja neid opereeritakse ühe rühmana.

Need masinad teostavad operatsioone operaatorite abil ja operaatorid võtavad sama funktsionaalsusega sortimisprogrammid partiidena. See on üks ulatuslikult juurutatud operatsioonisüsteeme.

Eelised

• Tohutut tööd saab hõlpsasti korduvalt käsitseda
• Erinevad kasutajad saavad oma partiisüsteeme hõlpsasti jagada
• Mitteaktiivne aeg selles partiisüsteemis on väga minimaalne
• Ülesande täitmiseks kulunud aeg on protsessoril hõlpsasti teada, kui need laaditakse masinasse järjekorra formaadis

Puudused

• Pakettoperatsioonisüsteemid on mõnevõrra kallid
• Silumisprotsess on keeruline
• Seda süsteemi tohivad kasutada ainult kogenud isikud

Jaotatud tüüpi operatsioonisüsteemid

Hajutatud operatsioonisüsteem on arvuti domeeni kaasaegne täiustus. Seda tüüpi süsteeme kasutatakse laialdaselt kogu maailmas koos äärmise tempoga. Selle hajutatud operatsioonisüsteemi kaudu on erinevatel sõltumatutel ühendatud arvutitel omavahel side. Igal autonoomsel süsteemil on oma töötlus- ja mäluüksused. Neid süsteeme nimetatakse ka lõdvalt ühendatud süsteemideks ja neil on erinevad suurused ja toimingud.

Sellise operatsioonisüsteemi oluline eelis on see, et inimestel on juurdepääs tarkvara või dokumentidele, mis pole praeguses opsüsteemis, kuid on olemas teistes süsteemides, millel on ühendus praeguse süsteemiga. See tähendab, et süsteemis ühendatud seadmetel on kaugjuurdepääsetavus.

Sõltuvalt erinevate sõlmede paigutusest on neid erinevaid hajutatud operatsioonisüsteemi tüübid ja need on:

Peer to Peer - See süsteem on lisatud sõlmedesse, millel on andmete jagamisel identsed osalejad. Kogu funktsionaalsus on jagatud kõigi sõlmede vahel. Teistega suhtlevaid sõlme nimetatakse jagatud ressurssideks. Seda on võimalik saavutada võrgu kaudu.

Klient / server - Kliendi / serveri süsteemis esitab kliendi saadetud päringu serverisüsteem. Serverisüsteemil on võimalus osutada teenust korraga mitmele kliendile ainult siis, kui kliendil on kontakt ainult ühe serveriga. Kliendi ja serveriseadmete suhtlus toimub võrgu kaudu ja seega kuuluvad nad hajutatud süsteemide klassifikatsiooni.

Eelised

• Andmete jagamist saab teha sujuvalt, kus kõigil sõlmedel on omavahel side
• Täiendavate sõlmede lisamise protsess on nii lihtne ja konfiguratsioon on vastavalt nõudele hõlpsasti skaleeritav
• Ühe sõlme rike ei lagune teisi sõlme. Kõik muud sõlmed saavad omavahelise sõlmega ühendust luua

Puudused

• Kõigi ühenduste ja sõlmede parema turvalisuse pakkumine on mõnevõrra keeruline
• Sõlmede edastamise ajal võib osa andmetest kaduda
• Individuaalse kasutaja süsteemiga võrreldes on siin andmebaasi haldamine üsna keeruline
• Kui andmeid edastatakse kõigist sõlmedest, võib andmete ülekoormamine toimuda

Ajajagamise operatsioonisüsteem

See on protseduur, kus see võimaldab erinevatel asukohtadel asuvatel inimestel ühendustel üheaegselt kindlat süsteemi jagada. Sellist operatsioonisüsteemi tähistatakse kui mitmeprogrammeerimise loogilist laiendamist. Nime ajajaotus vastab sellele, et töötleja aega jagatakse samaaegselt erinevate isikute vahel. Peamine variatsioon pakettide ja ajaga jagatud operatsioonisüsteemide vahel on protsessori kasutamine ja reageerimisaeg.

Pakettide süsteemis on peamine direktiiv protsessori kasutamise tõhustamine, samas kui aega jagavate operatsioonisüsteemide puhul on direktiivil vaja vähendada reageerimisaega.

CPU täidab erinevaid ülesandeid, liikudes üle, samas kui need lülitid toimuvad nii regulaarselt. Seetõttu saab iga kasutaja kiire vastuse.

Näiteks haldab protsessor tehingu meetodil iga üksikut programmi väga lühikese aja jooksul. Niisiis, kui on n-isendeid, saab iga inimene oma ajaperioodi kätte. Kui käsk on esitatud, reageeritakse kiiresti. See operatsioonisüsteem töötab mitme programmeerimise ja protsessori ajastamise abil, et eraldada iga inimene vastava ajaperioodiga. Algselt partiina arendatud operatsioonisüsteemid on nüüd uuendatud ajaga jagatud süsteemideks.

Aja jagamise operatsioonisüsteemide mõned eelised ja puudused on järgmised:

Eelised

• Kiire vastus
• Kõrvaldab tarkvara dubleerimise
• Minimaalne protsessori tühikäigu aeg

Puudused

• Peamine mure on usaldusväärsus
• Nii andmete kui ka programmide turvalisus peab olema suurem
• Küsimus on andmesides

Mitme kasutaja tüüpi opsüsteemid

See on operatsioonisüsteemi meetod, kus see võimaldab erinevatel kasutajatel ühenduda ja töötada ühes opsüsteemis. Inimesed suhtlevad sellega arvutite või terminalide kaudu, mis võimaldavad juurdepääsu võrgu või selliste seadmete kaudu nagu printerid. Sellisel operatsioonisüsteemil peab olema tasakaalustatud lähenemisviisiga parem suhtlus kõigi kasutajatega. Seda seetõttu, et kui ühe inimese tüsistus tõuseb, ei tohiks see mõjutada teisi järjestuses olevaid kasutajaid.

Funktsioonid

• Nähtamatus - see toimub alumises otsas nagu ketta ja teiste vormindamine
• Andmete töötlemine tagatipuks - kui andmete töötlemiseks pole võimalust, võimaldab see andmete töötlemist tagatipul
• Ressursside jagamine - jagada saab erinevaid seadmeid, nagu kõvakettad, draiverid või printerid, samuti faile või dokumente
• Mitmeprotsessiline töötlemine

Neid on peamiselt kolm mitut kasutajat kasutava operatsioonisüsteemi tüübid ja neid selgitatakse järgmiselt:

Hajutatud operatsioonisüsteem

See on erinevate seadmete valik, mis asuvad erinevates arvutisüsteemides, mis suhtlevad, toimivad ja kooskõlastuvad üksikisiku ühtse süsteemiga. Ja võrgusüsteemi kaudu saavad kasutajad luua sidet. Siin jagatakse ressursse lähenemisviisis, et erinevaid taotlusi saab hallata ja iga üksiku taotluse saab lõpuks tagada. Mobiilirakendused ja digitaalne pangandus on näited hajutatud operatsioonisüsteemi kaudu.

Aeg viilutatud süsteem

Siin määratakse igale üksikule kasutajale lühike protsessori ajavahemik, mis tähendab, et iga funktsiooni jaoks on ette nähtud teatud ajavahemik. Need ajasegmendid näivad olevat minimaalsed. Toimitav ülesanne määratakse sisemise seadme abil, mille nimeks on ajakava. See määrab ja opereerib funktsionaalsuse määratud prioriteetide alusel.

Ühendatud isikute hulgas töötleb operatsioonisüsteem kasutaja taotlusi. See on eksklusiivne funktsionaalsus ajas tükeldatud operatsioonisüsteemis, mida pole teistes. Näiteks suurarvutid.

Mitme protsessori süsteem

Siin kasutab süsteem samal ajal mitut protsessorit. Kuna kogu protsessor töötab järjepidevalt, on ülesande täitmiseks kuluv aeg kiire kui ühe kasutaja tüüpi operatsioonisüsteemil. Seda tüüpi kõige üldisem stsenaarium on Windowsi operatsioonisüsteem, kus see saab korraga töödelda mitut ülesannet, näiteks muusika mängimist, Exceli kasutamist, Wordi dokumenti, sirvimist ja paljusid teisi. Rohkem rakendusi saab läbi viia, häirimata teiste efektiivsust.

Eelised

Mitme kasutaja operatsioonisüsteemi eelised on

• Lihtne ressursside jaotamine
• Äärmuslik andmete varundamine
• Kasutatakse raamatukogudes
• Kõrvaldab igasugused häired
• Parem kiirus ja efektiivsus
• Rakendatud reaalajas rakendustes

Puudused

Mitme kasutaja operatsioonisüsteemi puudused on

• Kuna ühes süsteemis töötab mitu arvutit, võib see viiruse süsteemi hõlpsasti lubada
• Privaatsus ja konfidentsiaalsus muutuvad probleemiks
• Mitme konto loomine ühte süsteemi võib mõnikord olla riskantne ja keeruline

Peale nende on olemas veel palju erinevaid opsüsteeme ja need on:

• Võrgu OS
• Mitme ülesandega operatsioonisüsteem
• Rühmitatud operatsioonisüsteem
• Reaalajas operatsioonisüsteem
• Linuxi operatsioonisüsteem
• Mac OS

Nii et see kõik puudutab eri tüüpi operatsioonisüsteemide üksikasjalikku kontseptsiooni. Oleme läbinud mõisted Operatsioonisüsteemi töö, arhitektuur, tüübid, eelised ja puudused. Seetõttu on siin kõigile entusiastlikele lugejatele väga lihtne küsimus: mis need on Linuxi opsüsteemi eelised Windowsi ees ?