Dažādi operētājsistēmu veidi

Agrākā datoru forma bija lieldatori, kur tiem trūkst operētājsistēmu procesa un operētājsistēmu veidu. Lielkadros katram cilvēkam ir individuāla atbildība noteiktu laiku, un viņam ir jāpieiet mašīnai ar informāciju un programmu, kas, iespējams, ir uzrakstīta uz papīra kartītēm, papīra lentēm vai citām magnētiskām lentēm. Tad sastādītā programma tiks izmesta mašīnā. Pēc tam iekārta darbosies līdz programmas pabeigšanas vai sabrukšanas brīdim. Programmu izvade tiks atkļūdota, izmantojot paneļa gaismas, pārslēdzot slēdžu veidus vai izmantojot vadības paneļa ciparnīcas.

Bet ar šīm mašīnām laiks, kas nepieciešams programmu darbināšanai, pasliktinās, un laiks, kas vajadzīgs, lai aprīkojumu piešķirtu nākamajam, palielinās. Pēc tam ir jābūt automatizētai uzraudzībai, minimālam darbības laikam un mazākam mašīnas izmēram. Visas šīs funkcijas noveda pie operētājsistēmas attīstības ceļa. Tātad, dariet mums zināmu, kas tieši ir operētājsistēma ir tā funkcionalitāte un dažāda veida operētājsistēmas .

Kas ir operētājsistēma?

Operētājsistēmas nosaukums atbilst tam, ka tā ir vairāku programmatūru kolekcija, kas pārvalda datora aparatūras resursus un sniedz kolektīvus pakalpojumus lietotājam. Dažādi datoru operētājsistēmu veidi attiecas uz dažāda veida programmatūras kolekciju. Katram datoram ir operētājsistēma, lai palaistu citas tajā esošās programmas.

Pamata operētājsistēma

Mūsdienās operētājsistēma, jo tā tiek novērota vairākās ierīcēs, sākot no personālajiem datoriem līdz mobilajiem tālruņiem, īpaši viedtālruņiem. Piemēram, gandrīz katrs viedtālrunis izmanto jaunākā android operētājsistēma .

Jebkura operētājsistēma veic dažus no galvenajiem uzdevumiem, piemēram, ieejas datu atpazīšana no tastatūras, izvades nosūtīšana uz displeja ekrānu, diska failu un direktoriju saglabāšana un perifēro ierīču, piemēram, printeru, vadība. Operētājsistēma jebkurā laikā var veikt vienu uzdevumu vai darbību, kā arī vairākus uzdevumus vai darbības.

Operētājsistēmu tipu arhitektūra

Operētājsistēmas kontrolē datora aparatūras resursus. Kodols un apvalks ir operētājsistēmas daļas, kas veic būtiskas darbības.

OS arhitektūra

Kad lietotājs dod komandas jebkuras darbības veikšanai, pieprasījums tiek nosūtīts uz čaulas daļu, kas ir pazīstama arī kā tulks. Pēc tam čaulas daļa pārveido cilvēka programmu mašīnkodā un pēc tam pārsūta pieprasījumu uz kodola daļu.

Kad kodols saņem pieprasījumu no čaumalas, tas apstrādā pieprasījumu un parāda rezultātu ekrānā. Kodolu sauc arī par operētājsistēmas sirdi, jo katru darbību tā veic.

Apvalks

Korpuss ir programmatūras daļa, kas tiek ievietota starp lietotāju un kodolu, un tā nodrošina kodola pakalpojumus. Tādējādi čaula darbojas kā tulks, lai pārveidotu komandas no lietotāja uz mašīnas kodu. Dažāda veida operētājsistēmās esošie čaulas ir divu veidu: komandrindas čaulas un grafiskās čaulas.

Komandrindas čaulas nodrošina komandrindas saskarni, savukārt grafisko līniju čaulas nodrošina grafisko lietotāja saskarni. Lai gan abas čaulas veic darbības, grafiskā lietotāja saskarnes čaulas darbojas lēnāk nekā komandrindas saskarnes čaulas.

Korpusu veidi

• Korn apvalks
• Bourne apvalks
• C apvalks
• POSIX apvalks

Kodols

Kodols ir programmatūras sastāvdaļa. Tas ir kā tilts starp apvalku un aparatūru. Tas ir atbildīgs par programmu palaišanu un drošas piekļuves nodrošināšanu iekārtas aparatūrai. Kodolu izmanto plānošanai, t.i., tas uztur visu procesu grafiku. Kodolu veidi ir uzskaitīti šādi:

• Monolītais kodols
• Mikrokodeli
• Eksokernels
• Hibrīdie kodoli

Datora operētājsistēmas funkcijas

Operētājsistēma veic šādas funkcijas:

• Atmiņas pārvaldība
• Uzdevumu vai procesu vadība
• Krātuves pārvaldība
• Ierīces vai ievades / izvades pārvaldība
• Kodols vai plānošana

Atmiņas pārvaldība

Atmiņas pārvaldība ir datora atmiņas pārvaldības process. Datoru atmiņas ir divu veidu: primārā un sekundārā atmiņa. Programmu un programmatūras atmiņas daļa tiek piešķirta pēc atmiņas vietas atbrīvošanas.

Operētājsistēmas atmiņas pārvaldība

Atmiņas pārvaldība ir svarīga operētājsistēmai, kas iesaistīta daudzuzdevumu veikšanā, kur OS prasa atmiņas vietas pārslēgšanu no viena procesa uz otru. Katrai programmai tās izpildei ir nepieciešams zināms atmiņas apjoms, ko nodrošina atmiņas pārvaldības vienība. Centrālais procesors sastāv no diviem atmiņas moduļu veidi : virtuālā atmiņa un fiziskā atmiņa. Virtuālā atmiņa ir RAM atmiņa, bet fiziskā atmiņa ir cietā diska atmiņa. Operētājsistēma pārvalda virtuālās atmiņas adrešu vietas, un pēc reālās atmiņas piešķiršanas seko virtuālās atmiņas adrese.

Pirms instrukciju izpildes centrālais procesors nosūta virtuālo adresi atmiņas pārvaldības vienībai. Pēc tam MMU nosūta fizisko adresi reālajai atmiņai, un pēc tam reālā atmiņa piešķir vietu programmām vai datiem.

Uzdevumu vai procesu vadība

Procesu vadība ir izpildāmās programmas gadījums. Process sastāv no vairākiem elementiem, piemēram, identifikatora, programmu skaitītāja, atmiņas rādītājs un konteksta dati utt. Process faktiski ir šo instrukciju izpilde.

Procesu vadība

Ir divu veidu procesu metodes: viena procesa un daudzuzdevumu metode. Viena procesa metode attiecas uz vienu lietojumprogrammu, kas darbojas vienlaikus. Daudzuzdevumu metode ļauj vienlaikus veikt vairākus procesus.

Krātuves pārvaldība

Krātuves pārvaldība ir operētājsistēmas funkcija, kas apstrādā datu piešķiršanu atmiņā. Sistēma sastāv no dažāda veida atmiņas ierīcēm, piemēram, primārā atmiņa (RAM), sekundārā atmiņa (cietais disks) un kešatmiņas atmiņa.

Instrukcijas un dati tiek ievietoti primārajā krātuvē vai kešatmiņā, uz kuru atsaucas palaistā programma. Tomēr, pārtraucot barošanu, dati tiek zaudēti. Sekundārā atmiņa ir pastāvīga atmiņas ierīce. Operētājsistēma piešķir krātuves vietu, kad tiek izveidoti jauni faili un ir ieplānots atmiņas piekļuves pieprasījums.

Ierīces vai ievades / izvades pārvaldība

Datoru arhitektūrā CPU un galvenās atmiņas kombinācija ir datora smadzenes, un to pārvalda ievades un izvades resursi. Cilvēki mijiedarbojas ar mašīnām, sniedzot informāciju, izmantojot I / O ierīces.

The displejs , tastatūra, printeris un pele ir I / O ierīces. Visu šo ierīču pārvaldība ietekmē sistēmas caurlaidspēju, tāpēc operētājsistēmas galvenā atbildība ir sistēmas ievades un izvades pārvaldība.

Plānošana

Operētājsistēmas plānošana ir procesoram nosūtīto ziņojumu kontrole un prioritāšu noteikšana. Operētājsistēma uztur nemainīgu procesora darba apjomu un tādējādi līdzsvaro darba slodzi. Rezultātā katrs process tiek pabeigts noteiktā laika posmā.

Tādējādi reāllaika sistēmās plānošana ir ļoti svarīga. Plānotāji galvenokārt ir trīs veidu:

• Ilgtermiņa plānotājs
• Īstermiņa plānotājs
• Vidēja termiņa grafiks

Operētājsistēmu veidi

Kopumā datoru operētājsistēmas būtībā tiek iedalītas divos veidos:

Operētājsistēmu veidi

1. Normāla operētājsistēma
2. Reāllaika operētājsistēma

Normāla operētājsistēma

Parastā operētājsistēma tiek klasificēta divos veidos:

• • Rakstzīmju lietotāja saskarnes operētājsistēma
  • Grafiskās lietotāja saskarnes operētājsistēma

GUI un CUI

Rakstzīmju lietotāja saskarnes operētājsistēma (CUI)

CUI operētājsistēma ir uz tekstu balstīta operētājsistēma, kuru izmanto mijiedarbībai ar programmatūru vai failiem, ierakstot komandas noteiktu uzdevumu veikšanai. Komandrindas operētājsistēma komandu ievadīšanai izmanto tikai tastatūru. Komandrindas operētājsistēmās ietilpst DOS un UNIX . Uzlabotā komandrindas operētājsistēma ir ātrāka nekā uzlabotā GUI operētājsistēma.

Grafiskās lietotāja saskarnes operētājsistēma (GUI)

Grafiskā režīma saskarnes operētājsistēma ir uz peles balstīta operētājsistēma (Windows operētājsistēma, LINUX), kurā lietotājs veic uzdevumus vai darbības, neievadot komandas no tastatūras. Failus vai ikonas var atvērt vai aizvērt, noklikšķinot uz tām ar peles pogu.

Papildus tam peli un tastatūru izmanto GUI operētājsistēmu kontrolei vairākiem mērķiem. Lielākā daļa no iegultiem projektiem tiek izstrādāti šajā operētājsistēmā. Uzlabotā GUI operētājsistēma ir lēnāka nekā komandrindas operētājsistēma.

Reāllaika operētājsistēma

Reālā laika operētājsistēmas ir pazīstamas arī kā daudzuzdevumu operētājsistēmas. Parastā operētājsistēma ir atbildīga par datora aparatūras resursu pārvaldību. RTOS veic šos uzdevumus, taču tas ir īpaši izstrādāts, lai lietojumprogrammas darbotos plānotā vai precīzā laikā ar augstu uzticamību.

RTOS

Reālā laika operētājsistēma ir paredzēta reāllaika lietojumprogrammām, piemēram, iegultām sistēmām, rūpnieciskiem robotiem, zinātniskās izpētes iekārtām un citām. Reāllaikā ir dažādi operētājsistēmu veidi, piemēram, mīkstās reāllaika operētājsistēmas un cietās reāllaika operētājsistēmas.

RTOS piemēri

• Linux
• VxWorks
• TRON
• Windows CE

Cietā reāllaika sistēma

Cietā reālā laika sistēma ir tīri laika konstante. Cietai reāllaika operētājsistēmai uzdevumu pabeigšana noteiktā termiņā ir ļoti svarīga, lai sistēma darbotos efektīvi.

Piemēram, ja konkrētai ieejai lietotājs sagaida izvadi pēc 10 sekundēm, tad sistēmai jāapstrādā ievades dati un jāsniedz izvade tieši pēc 10 sekundēm. Šeit termiņš ir 10 sekundes, un tāpēc sistēmai nevajadzētu dot izvadi pēc 11. vai 9. sekundes.

Tāpēc armijā un aizsardzībā tiek izmantotas cietas reāllaika sistēmas.

Mīksts Reālā laika sistēma

Mīkstajai reāllaika sistēmai termiņa ievērošana nav obligāta katram uzdevumam. Tāpēc mīkstā reāllaika sistēma var nokavēt termiņu par vienu vai divām sekundēm. Tomēr, ja sistēma katru reizi nokavē termiņus, tas pasliktinās sistēmas veiktspēju. Datori, audio un video sistēmas ir mīksto reāllaika sistēmu piemēri. Mūsdienās androidus plaši izmanto tādām lietojumprogrammām kā automātiskie vārtu atvērēji .

Turklāt ir daudz citu dažāda veida operētājsistēmas datorā kopā ar to priekšrocībām un trūkumiem. Dažus no veidiem var izskaidrot šādi:

Sērijveida operētājsistēma

Personām, kas darbojas pakešoperētājsistēmā, nebūs tiešas saziņas ar datoru. Katrs cilvēks izveido savu uzdevumu jebkurā bezsaistes ierīcē, piemēram, perfokartēs, un pēc tam ielādē sagatavoto informāciju datorā. Lai uzlabotu apstrādes ātrumu, uzdevumi, kuriem ir līdzīgs darbības veids, tiek grupēti kopā un tiek darbināti kā viena grupa.

Šīs mašīnas veic operācijas, izmantojot operatorus, un operatori sāk šķirot programmas ar tādu pašu funkcionalitāti partijās. Šī ir viena no plaši ieviestajām operētājsistēmām.

Priekšrocības

• Milzīgu darba apjomu var viegli apstrādāt atkārtotā veidā
• Dažādi lietotāji var viegli sadalīt savas sērijveida sistēmas
• Neaktīvais laiks šajā pakešu sistēmās ir ļoti minimāls
• Procesors var viegli uzzināt laiku, kas nepieciešams uzdevuma izpildei, kad tie tiek ielādēti mašīnā rindas formātā

Trūkumi

• Sērijveida operētājsistēmas ir nedaudz dārgas
• Atkļūdošanas process ir sarežģīts
• Šo sistēmu drīkst darbināt tikai pieredzējušas personas

Izplatītie operētājsistēmu veidi

Izplatītā operētājsistēma ir mūsdienu uzlabojums datora domēnā. Šāda veida sistēma tiek plaši izmantota visā pasaulē kopā ar ārkārtēju tempu. Dažādiem neatkarīgiem savstarpēji savienotiem datoriem būs saziņa, izmantojot šo sadalīto operētājsistēmu. Katrai autonomai sistēmai ir savas apstrādes un atmiņas vienības. Šīs sistēmas sauc arī par brīvi savienotām sistēmām, un tām ir dažādi izmēri un darbības.

Izšķirošā priekšrocība šāda veida operētājsistēmā ir tā, ka personām var būt pieejama programmatūra vai dokumenti, kas nav pašreizējā operētājsistēmā, bet pastāv citās sistēmās, kurām ir savienojums pašreizējā sistēmā. Tas nozīmē, ka sistēmā savienotajām ierīcēm ir iekšēja attālināta piekļuve.

Atkarībā no dažādu mezglu izvietojuma ir dažādi sadalītās operētājsistēmas veidi un tie ir:

Peer to Peer - Šī sistēma ir iekļauta mezglos, kuru datu koplietošanā ir identiski dalībnieki. Visa funkcionalitāte tiek koplietota visos mezglos. Mezgli, kuriem ir saziņa ar citiem, tiek saukti par kopīgiem resursiem. To var panākt, izmantojot tīklu.

Klients / Serveris - Klienta / servera sistēmās klienta nosūtīto pieprasījumu nodrošina servera sistēma. Serveru sistēmai ir iespēja vienlaikus nodrošināt pakalpojumus vairākiem klientiem tikai tad, ja klientam ir kontakts tikai ar vienu serveri. Klienta un servera ierīču komunikācija notiks tīklā, tāpēc tās ietilpst izplatīto sistēmu klasifikācijā.

Priekšrocības

• Datu koplietošanu var veikt racionalizēti, kur visiem mezgliem ir savienojums savā starpā
• Papildu mezglu pievienošanas process ir tik vienkāršs, un konfigurācija ir viegli pielāgojama atbilstoši prasībām
• Viena mezgla kļūme neizjauc citus mezglus. Visi pārējie mezgli var nodibināt sakarus viens ar otru

Trūkumi

• Paaugstinātas drošības nodrošināšana visiem savienojumiem un mezgliem ir nedaudz sarežģīta
• Mezglu pārraides laikā daži dati var tikt zaudēti
• Salīdzinot ar individuālo lietotāju sistēmu, šeit datu bāzes pārvaldība ir diezgan sarežģīta
• Kaut arī datu pārsūtīšana no visiem mezgliem var notikt datu pārslodze

Laika koplietošanas operētājsistēma

Šī ir procedūra, kurā tā ļauj dažādiem cilvēkiem, kas atrodas dažādās vietās, savienojumiem vienā reizē koplietot noteiktu sistēmu. Šāda veida operētājsistēma tiek apzīmēta kā daudzprogrammēšanas loģiska paplašināšana. Laika koplietošanas nosaukums atbilst tam, ka pārstrādātāju laiks tiek vienlaikus sadalīts dažādām personām. Galvenā variācija, kas ir starp pakešdatām un koplietotām operētājsistēmām, ir procesora izmantošana un reakcijas laiks.

Sērijveida sistēmā galvenā direktīva ir uzlabot procesoru izmantošanu, savukārt operētājsistēmās, kurās koplietot laiku, direktīvai ir jāsamazina reakcijas laiks.

CPU veic dažādus uzdevumus, pārvietojoties pāri, turpretī šie slēdži notiek tik regulāri. Tādēļ katrs lietotājs var ātri reaģēt.

Piemēram, darījuma metodē procesors katru atsevišķu programmu vada ļoti īsā laika posmā. Tātad, ja ir ‘n’ indivīdu, katrs cilvēks var iegūt savu laika periodu. Kad komanda tiks iesniegta, būs ātra atbilde. Šī operētājsistēma strādā pie daudzprogrammēšanas un procesoru plānošanas, lai katram indivīdam piešķirtu atbilstošu laika periodu. Operētājsistēmas, kas sākotnēji tika izstrādātas kā pakete, tagad tiek jauninātas uz koplietotām sistēmām.

Dažas no laika dalīšanas operētājsistēmu priekšrocībām un trūkumiem ir:

Priekšrocības

• Ātra atbilde
• Novērš programmatūras dublēšanos
• Minimālais procesora dīkstāves laiks

Trūkumi

• Uzticamība ir galvenā problēma
• Gan datiem, gan programmām jābūt nodrošinātām ar paaugstinātu drošību
• Datu komunikācija ir jautājums

Vairāku lietotāju operētājsistēmu veidi

Tā ir operētājsistēmas metode, kurā tā ļauj dažādiem lietotājiem izveidot savienojumu un darboties vienā operētājsistēmā. Cilvēki ar to mijiedarbojas, izmantojot datorus vai termināļus, kas nodrošina piekļuvi caur tīklu vai ierīcēm, piemēram, printeriem. Šāda veida operētājsistēmai ir jābūt uzlabotai komunikācijai ar visiem lietotājiem, izmantojot līdzsvarotu pieeju. Tas ir tāpēc, ka, ja rodas vienas personas sarežģījumi, tai nevajadzētu ietekmēt citus lietotājus, kuri atrodas secībā.

Iespējas

• Neredzamība - tas notiek apakšējā galā, piemēram, diska un citu formatēšana
• Datu aizmugures apstrāde - ja nav datu apstrādes iespēju no priekšpuses, tas ļauj veikt datu apstrādes aizmuguri
• Resursu koplietošana - var koplietot dažādas ierīces, piemēram, cietos diskus, draiverus vai printerus, kā arī kopīgot failus vai dokumentus
• Daudzapstrāde

Galvenokārt ir trīs vairāku lietotāju operētājsistēmas veidi un tos izskaidro šādi:

Izplatītā operētājsistēma

Tas ir dažādu ierīču sortiments, kas atrodas dažādās datorsistēmās, kas sazinās, darbojas un koordinē indivīdu ar vienoto konsekvento sistēmu. Izmantojot tīkla sistēmu, lietotāji var izveidot sakarus. Šeit resursi tiek koplietoti pieejā, ka var pārvaldīt dažādus pieprasījumus, un beigās var pārliecināties par katru atsevišķu pieprasījumu. Mobilās lietojumprogrammas un digitālā banku darbība ir piemēri, ko izmanto, izmantojot sadalītu operētājsistēmu.

Laika sagriezta sistēma

Šeit katram atsevišķam lietotājam tiek piešķirts īss procesora laika posms, kas nozīmē, ka katrai funkcionalitātei tiek piešķirts noteikts laika periods. Šie laika segmenti, šķiet, ir minimāli. Uzdevumu, kas jādarbina, nosaka iekšējā ierīce, kuras nosaukums ir plānotājs. Tas nosaka un darbojas funkcionalitāte, pamatojoties uz piešķirtajām prioritātēm.

Starp saistītajām personām operētājsistēma apstrādā lietotāju pieprasījumus. Šī ir ekskluzīvā funkcionalitāte operētājsistēmā, kas sadalīta pēc laika, un tā nav pieejama nevienā citā. Piemēram, lieldatori.

Daudzprocesoru sistēma

Šeit tajā pašā laikā sistēma izmanto vairākus procesorus. Tā kā visi procesori strādā līdz ar to, uzdevuma izpildei ir nepieciešams ātrs laiks nekā viena lietotāja tipa operētājsistēmai. Vispārīgākais šāda veida scenārijs ir Windows operētājsistēma, kurā tā vienlaikus var apstrādāt vairākus uzdevumus, piemēram, mūzikas atskaņošanu, darbu ar Excel, Word dokumentu, pārlūkošanu un daudzus citus. Lielāku skaitu pieteikumu var veikt, netraucējot citu efektivitāti.

Priekšrocības

Vairāku lietotāju operētājsistēmas priekšrocības ir

• Ērta resursu sadale
• Īpaša datu dublēšana
• Izmanto bibliotēkās
• Novērš jebkāda veida traucējumus
• Uzlabots ātrums un efektivitāte
• Īstenots reāllaika lietojumprogrammās

Trūkumi

Vairāku lietotāju operētājsistēmas trūkumi ir

• Tā kā vienā sistēmā darbojas vairāki datori, tas var viegli ļaut vīrusam nokļūt sistēmā
• Privātums un konfidencialitāte kļūst par problēmu
• Vairāku kontu izveide vienā sistēmā dažreiz var būt riskanta un sarežģīta

Bez tiem pastāv arī daudzi citi dažāda veida operētājsistēmas, un tie ir:

• Tīkla OS
• Daudzuzdevumu OS
• Grupēta OS
• Reāllaika OS
• Linux OS
• Mac OS

Tātad, tas viss attiecas uz detalizētu dažādu operētājsistēmu veidu koncepciju. Mēs esam izgājuši jēdzienus Operētājsistēmas darbs, arhitektūra, veidi, priekšrocības un trūkumi. Tādēļ šeit ir ļoti vienkāršs jautājums visiem entuziasma pilniem lasītājiem: kas tie ir Linux operētājsistēmas priekšrocības salīdzinājumā ar Windows ?