سیستم عامل چیست

موضوع ما (Operating System | OS) سیستمی نرم‌افزاری است که سخت افزار کامپیوتر و منابع نرم افزار را مدیریت می‌کند و خدمات رایج و مشترکی را برای برنامه‌های کامپیوتری فراهم می‌سازد. از جمله ویژگی‌های مشترک مختلف می‌توان به مدیریت پردازش‌ها، وقفه، مدیریت حافظه، سیستم فایل، درایورهای دستگاه‌ها، شبکه، امنیت و ورودی و خروجی اشاره کرد.وظایف سیستم چیستهمان طور که گفته شد، سیستم عامل یک نرم افزار روی سیستم و دستگاه است که وظیفه دارد برنامه های دیگر روی دستگاه را مدیریت کند. در واقع سیستم عامل ها نرم افزار ها و سخت افزار های روی دستگاه را به یک دیگر متصل می کنند و اگر رایانه سیستم عامل نداشته باشد هیچ برنامه دیگری روی آن کار نخواهد کرد. سیستم عامل باعث می شود با حرکت دادن موس، نشانگر روی صفحه نمایش تکان بخورد و دستگاه های ورودی و خروجی با هماهنگی یک دیگر کار کنند.اهداف سیستم عاملاستفاده بهینه از منابع و جلوگیری از به هدر رفتن آن هاتخصیص و آزاد سازی منابعاداره صف ها و زمان بندی استفاده از منابعحساب داری میزان استفاده از منابعایجاد امنیتایجاد، حذف و مدیریت فرآیند هاایجاد مکانیزم های ارتباط بین فرایند ها و همگام سازی آن هامدیریت فایل ها و پوشه هامدیریت حافظه های اصلی و جانبیبرقراری امکان دسترسی چند تایی و اجرای هم روند فرایند هابه اشتراک گذاری منابعتعیین راهکار هایی برای اداره بن بست هاجلوگیری از شرایط رقابتی و تداخل یا در هم قفل شدن فرایند هااجزای مختلف سیستمدر قسمت بالا در مورد عملکرد آن صحبت کردیم و وظایف را بررسی کردیم؛ اما برای آن که یک سیستم بتواند وظایف خودش را به درستی انجام دهد، نیاز است که دو جز پوسته یا همان shell و هسته یا همان kernel‌ را بررسی کند.وظایف پوسته و هستهپوستهبیرونی ترین لایه پوسته است که تعاملات کاربران را کنترل می کند؛ تعامل بین کاربر و سیستم عامل به کمک پوسته به روش زیر مدیریت می شود:دریافت درخواست های کاربر از طریق دستگاه های ورودیتفسیر کردن ورودی هامدیریت کردن خروجی هاارتباطی که پوسته بین کاربر و سیستم عامل برقرار می کند، از طریق دریافت ورودی از کاربر یا اسکریپت پوسته است. اسکریپت پوسته (shell script) یک دنباله از دستورات سیستمی است که در یک پرونده ذخیره می شود.هستهاصلی ترین مولفه هسته است که به عنوان یک رابط بین برنامه ها عمل می کند. برای آن که عملکرد هسته را در سیستم عامل متوجه شوید، باید بگوییم که داده ها در سطح سخت افزاری، به وسیله هسته پردازش می شوند.زمانی که سیستم عامل در حافظه سیستم بارگیری می شود، هسته سیستم اولین چیزی است که بارگیری می شود و این هسته در زمان خاموش شدن آن در حافظه می ماند و پس از آن کار هسته شروع می شود؛ به این صورت که منابع کامپیوتر را تامین و مدیریت می کند و به برنامه های دیگر دسترسی می دهد تا بتوانند از این منابع استفاده کنند.کار دیگری که هسته انجام می دهد، این است که حافظه آن را برای برنامه های مختلف تنظیم می کند و فایل ها را با کد برنامه در حافظه بارگیری و بسته اجرایی برنامه ها را تنظیم می کند.پردازش، مدیریت حافظه، مدیریت وقفه و … از جمله کارهای اساسی در سیستم است که در گذشته تمامی این موارد، در یک ماژول واحد در هسته انجام می شدند؛ که این نوع هسته، هسته یکپارچه (monolithic kernel) گفته می شد؛ این نوع هسته برای یک تغییر کوچک نیز باید از اول دوباره کامپایل می شد و این یک ایراد محسوب می شد.در سیستم های مدرن، یک ریز هسته که ماژول های مختلف از جمله مدیریت دستگاه، مدیریت فایل و غیره وجود دارد. در این سیستم های مدرن، اندازه هسته کوچک تر شده است، اما پایداری آن افزایش یافته است.انواع سیستم عامل هاچند وظیفه ایدسته ایشبکه ایتوزیع یافتهموبایلمزایا سیستم عاملبه‌ اشتراک‌ گذاشتن منابع سیستم عامل‌ها به ما امکان می‌دهند تا منابعی مانند ویدئو، تصویر، اپلیکیشن و ایمیل را از طریق پرینتر، فکس و یا شبکه با کاربران دیگر به اشتراک بگذاریم.امنیت همان طور که پیش‌تر هم اشاره شد حجم عظیمی از داده‌ها در کامپیوتر‌ ذخیره شده است. سیستم عامل به ما اطمینان می‌دهد که داده‌های ما در جای امنی ذخیره شده‌اند. برای مثال Windows Defender ضمن شناسایی فایل‌های آسیب‌رسان می‌تواند آن‌ها خارج کرده و یا مانع از نصب‌شدن آن‌ها شود.کاربر‌پسند‌ بودن رابط کاربری گرافیکی نمایی بسیار زیباتر از رابط خط فرمان را ارائه می‌دهد. فهم نمایه‌های به‌کار‌رفته در رابط کاربری گرافیکی مانند نماد‌ها، دکمه‌ها و منو‌ها ساده است و این امکان ارتباط راحت کاربر با ماشین را فراهم کرده است.چند‌کاره بودن: به ما امکان می‌دهد تا بتوانیم تکالیف مختلف را به‌طور هم‌زمان اجرا کنیم. با وجود سیستم عامل، برای باز کردن یک پنجره‌ی جدید نیازی نداریم تا پنجره‌ی قبلی را ببندیم.معایب سیستم عاملهزینه اگر سیستم های منبع‌بازی مثل Linux را در نظر نگیریم، اغلب سیستم های دیگر هزینه‌ی بالایی دارند. اگرچه نسخه‌های رایگانی از آنها موجود است، اما قابلیت‌های محدود آن‌ها یک مانع جدی به حساب می‌آید.حمله‌ی ویروس‌ همه‌ی نرم‌افزار‌ها در معرض حمله‌ی ویروس‌ هستند و سیستم عامل هم از این قاعده مستثنی نیست. گاهی اوقات کاربران ناخواسته برنامه‌های مخربی را دانلود می‌کنند، از وب‌سایت‌های مخربی بازدید می‌کنند و یا ضمیمه‌هایی از ایمیل را باز می‌کنند که حاوی ویروس هستند. همه‌ی این‌ها کامپیوتر را در مقابل ویروس آسیب‌پذیر می‌کند.پیچیدگی فهم زبان‌های به‌کار‌رفته در توسعه‌ی سیستم عامل‌‌ها برای افراد بدون پیشینه‌ی برنامه‌نویسی سخت و پیچیده است. در نتیجه، حل بعضی از مشکلات سیستم عامل فقط به‌دست متخصصان امکان‌پذیر است.خرابی سیستم بدون وجود سیستم عامل، ماشین کارکرد خود را از دست می‌دهد. اگر به هر دلیلی سیستم شما خراب شود، عملکرد کل سیستم مختل می‌شود.جمع بندیاز آنجایی که روز به روز نیاز ما به فناوری بیشتر می شود و نسل جوان به عنوان نسل آلفا (Gen Alpha) با داشتن دانش مربوط به فناوری وارد بازار کار می شود؛ نیاز به یک سیستم عامل خوب و کارآمد مهمترین اولویت برای هر کسب و کاری به حساب می آید. ما در این مطلب شما را با تاریخچه تکامل سیستم عامل و انواع آن آشنا کردیم. امیدواریم مطلب امروز ما برایتان مفید بوده باشد.