دانلود مقاله در مورد سيستم عامل 78 ص
دسته بندي :
مقاله »
مقالات فارسی مختلف
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 68 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
74
سيستم عامل، روح كامپيوتر ? 1
مقدمه:
سيستم عامل يكي از نرمافزارهاي سيستم است كه به عنوان واسطي بين سختافزار و برنامههاي كاربردي و كاربران عمل مينمايد.
ويژگيها و وظايف سيستم عامل عبارتند از:
الف. كنترل و ايجاد هماهنگي بين برنامههاي كاربردي مختلف در استفاده از سختافزار.
ب. كنترل عملكرد دستگاههاي مختلف ورودي و خروجي.
ج. تخصيص منابع به برنامههاي مختلف.
سيستم عامل برنامهاي است كه هستهي آن همواره بر روي كامپيوتر، در حالت اجرا قرار دارد. دو هدف اصلي سيستم عامل، ايجاد سادگي براي كاربرد و استفادهي كارا و موثر از كامپيوتر است.
74
سيستم عامل، روح كامپيوتر ? 2
فصل اول
مفاهيم اوليه
1 .1- سيستم عامل چيست؟
2 .1- ظهور تدريجي و سير تكاملي سيستمهاي عامل
3 .1- تكامل سيستم عاملهاي جديد
1 .1- سيستم عامل چيست؟
سيستم عامل بخش مهمي از هر سيستم كامپيوتر است. هر سيستم كامپيوتري را ميتوان به چهار قسمت تقسيم كرد:
سختافزار، سيستم عامل، برنامههاي كاربردي و كاربران
سختافزار شامل CPU (يا بطور خلاصه پردازنده)، حافظه و دستگاههاي ورودي و خروجي است و منابع اصلي كامپيوتر را فراهم ميكند. برنامههاي كاربردي مثل كامپايلرها، سيستمهاي بانك اطلاعاتي، بازيها و برنامههاي تجاري، چگونگي بهره‌برداري از اين منابع جهت حل مسائل محاسباتي كاربران را مشخص ميكند. كاربران مختلفي وجود دارند كه ميخواهند مسائل متفاوتي را حل كنند.
بنابراين ممكن است برنامههاي كاربردي گوناگوني وجود داشته باشند. سيستم عامل، بكارگيري سختافزار را بين برنامههاي مختلف كاربران، كنترل و تنظيم ميكند.
شكل 1 .1- ديدگاه انتزاعي به بخشهاي مختلف يك سيستم كامپيوتري
بانك اطلاعاتي سيستم --- ويراستار متن اسمبلر كامپايلر
برنامههاي كاربردي و سيستم
سيستم عامل
سختافزار كامپيوتر
كاربر 1
كاربر 2
كاربر 3
كاربر n
سيستم عامل مانند يك دولت است. اجزاي سيستم كامپيوتري عبارتند از: سختافزار، نرم‌افزار و دادهها. سيستم عامل ابزارهايي را براستفادهي بهينه از منابع فراهم ميكند. سيستم عامل مانند دولت، خودش كار خاصي انجام نميدهد، بلكه فقط محيطي را فراهم ميآورد كه برنامههاي ديگر به خوبي اجرا شوند.
74
سيستم عامل، روح كامپيوتر ? 3
1 .1 .1- ديدگاه برتر
ديدگاه برتر نسبت به كامپيوتر، بر حسب واسطي كه مورد استفاده قرار ميگيرد، فرق ميكند، اغلب كاربران كامپيوتر از PC استفاده ميكنند كه شامل مانيتور، صفحه كليد، ماوس و واحد سيستم است. چنين سيستمي براي يك كاربر تهيه شده است تا از منابع آن براي انجام كارهاي بيشتر استفاده كند. در اين مورد، سيستم عامل براي سهولت استفاده طراحي شد، ولي نگاهي به كارايي داشت، اما به بهرهوري منابع پرداخته نشد. كارايي براي كاربر مهم است، ولي بخش زيادي از سيستم بيكار ميماند و منتظر سرعت I/O كاربر است.
بعضي از كاربران از پايانههايي استفاده ميكنند كه به كامپيوتر بزرگ يا ميني كامپيوتر وصل هستند. كاربران ديگر نيز از طريق پايانههاي ديگر به اين كامپيوتر دسترسي دارند. اين كاربران از منابع به طور مشترك استفاده ميكنند و اطلاعات را مبادله مينمايند. سيستم عامل طراحي شد تا بهرهوري منابع را افزايش دهد. بدين ترتيب، كل زمان پردازنده، حافظه و I/O به طور كارآمد مورد استفاده قرار ميگيرند.
كاربران ديگر از ايستگاههاي كاري استفاده ميكنند كه به شبكههاي ساير ايستگاههاي كاري و كارگزاران وصل هستند. اين كاربران ميتوانند منابعي را در اختيار بگيرند، ولي از منابعي مثل فايلها و چاپگرها به طور اشتراكي استفاده ميكنند. لذا سيستم عامل آنها طراحي شد تا بين بهرهوري از منابع و استفاده شخصي توازن برقرار كند.
اخيراً كامپيوترهاي دستي گوناگوني، بعضي وصل به شبكهها متصل هستند (از طريق سيم يا به صورت بيسيم). بر حسب قدرت و محدوديتهايي كه دارند، عمليات راه دور را انجام ميدهند. اين سيستمهاي عامل طراحي شدند تا استفاده شخصي را فراهم كنند، اما كارايي در اثناي كاركردن باتري نيز مهم است.
كاربران نسبت به بعضي از كامپيوترها ديدگاهي ندارند. به عنوان مثال، كامپيوترهاي تعبيه شده در دستگاههاي خانگي و اتومبيلها، صفحه كليدي عددي دارند كه خاموش يا روشن بودن آنها، وضعيت آنها را نشان ميدهد. اين كامپيوترها و سيستمهاي عامل آنها طوري طراحي شدهند كه بدون دخالت كاربر اجرا ميشوند.
2 .1 .1- ديدگاه سيستم
از نقطهنظر كامپيوتر، سيستم عامل برنامهاي است كه به شدت با سختافزار عجين شده است. سيستم عامل را ميتوان تخصيص دهندهي منابع درنظر گرفت. سيستم كامپيوتر داراي منابع سختافزاري و نرمافزاري متعددي است كه براي حل مساله مفيد است. اين منابع عبارتند از: زمان CPU، فضاي حافظه، فضاي ذخيرهسازي فايل، دستگاههاي I/O و ... . سيستم عامل مدير اين منابع است و آنها را در اختيار برنامههاي كاربردي و كاربران قرار ميدهد تا نيازهاي خودشان را برطرف كنند. چون ممكن است درخواست
74
سيستم عامل، روح كامپيوتر ? 5
هاي متعددي براي منابع وجود داشته باشد كه حتي متناقض هم باشند، سيستم عامل بايد منابع را طوري در اختيار كاربر يا برنامه كاربردي قرار دهد تا عملكرد سيستم كامپيوتري بهينه باشد.
سيستم عامل را از ديدگاه نياز به كنترل دستگاههاي I/O و برنامههاي كاربردي نيز ميتوان مورد مطالعه قرار داد. در اين ديدگاه، سيستم عامل يك برنامه است. برنامههاي كنترل، برنامههاي كاربران را كنترل ميكند تا از كامپيوتر به درستي استفاده كنند. در اين ديدگاه، بيشتر به كنترل دستگاههاي I/O پرداخته ميشود.
به طور كلي، تعريف دقيقي از سيستم عامل وجود ندارد. علت وجود آنها، بهره‌برداري بهينه از سيستم كامپيوتري است. هدف اصلي سيستمهاي كامپيوتري، اجراي برنامههاي كاربران و حل آسانتر مسالههاي كاربران است. سختافزار ساخته شده تا اين هدف برآورده شود.
چون استفاده از سختافزار محض آسان نيست، برنامههاي كاربردي بوجود آمدند. بسياري از عمليات اين برنامههاي كاربردي، مشترك است، مثل عملياتي كه دستگاههاي I/O را كنترل ميكنند. عمليات مشترك كنترل و تخصيص منابع، به صورت نرم‌افزار جداگانهاي به نام سيستم عامل نوشته شدند.
تعريف دقيقي وجود ندارد كه مشخص كند چه عملياتي به عنوان بخشي از سيستم عامل محسوب ميشود و چه عملياتي به عنوان بخشي از سيستم عامل نيست. يك ديدگاه، ساده اين است كه هرچيزي كه فروشنده در قبال درخواست سيستم عامل به شما تحويل ميدهد، به عنوان سيستم عامل منظور شود. ميزان حافظه مورد نياز و ويژگيهاي سيستمهاي عامل با هم متفاوت است. بعضي از آنها كمتر از يك مگابايت حافظه اشغال ميكنند و فاقد ويراستار صفحهاي هستند، ولي بعضي ديگر از آنها چندصد مگابايت حافظه نياز دارند و شامل غلطياب و سيستمهاي پنجرهاي هستند.
متداولترين تعريف از سيستم عامل اين است كه، سيستم عامل برنامهاي است كه همواره در سيستم كامپيوتري در حال اجراست (و هسته ناميده ميشود) و ساير برنامهها به نام برنامههاي كاربردي خوانده ميشوند.
3 .1 .1- اهداف سيستم
بهتر است سيستم عامل را با توجه به كاري كه انجام ميدهد، تعريف كنيم. اولين هدف سيستم عامل اين است كه محيط آساني را براي كار فراهم كند. علت استفاده از سيستم عامل اين است كه بكارگيري كامپيوتر را آسان ميكند. اين ديدگاه براي كامپيوترهاي كوچك واضحتر است.
هدف دوم سيستم عامل، بهره‌برداري بهينه از سختافزار است. اين هدف، براي سيستمهاي كامپيوتري بزرگ چندكاربره مورد نظر است. چون اين سيستمها گران هستند، مطلوب است كه به طور بهينه و كارآمد مورد بهره‌برداري قرار گيرند. اين دو هدف، يعني فراهم كردن محيط آسان و استفاده كارآمد، گاهي با هم در تضادند. در گذشته ملاحظات كارايي مهمتر از سهولت بوده است. بدين ترتيب، اغلب نظريههاي سيستم عامل، به بهره‌برداري بهينه از منابع كامپيوتر مربوط ميشوند. به عنوان مثال، يونيكس از صفحه كليد و چاپگر به عنوان واسط استفاده كرد. به طوري كه كاربر چندان راحت نبود. در مرور زمان، سخت