دانلود تحقیق کامل درمورد نرم افزارهای سیستم عامل

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 160

 نرم افزار

 سیستم عامل 

سیستم عامل بدون شک مهمترین  نرم افزار در کامپیوتر است . پس از روشن کردن کامپیوتر اولین نرم افزاری که مشاهده می گردد سیستم عامل بوده و آخرین نرم افزاری که  قبل از خاموش کردن کامپیوتر مشاهده خواهد شد، نیز سیستم عامل است . سیستم عامل نرم افزاری است که امکان اجرای تمامی برنامه های کامپیوتری را فراهم می آورد. سیستم عامل با سازماندهی ، مدیریت و کنترل منابع  سخت افزاری امکان استفاده بهینه و هدفمند آنها را فراهم می آورد. سیتم عامل فلسفه بودن سخت افزار را بدرستی تفسیر  و در این راستا امکانات متعدد و ضروری جهت حیات سایر برنامه های کامپیوتری را فراهم می آورد.

تمام کامپیوترها از سیستم عامل استفاده نمی نمایند. مثلا"  اجاق های مایکرویو که در آشپزخانه استفاده شده دارای نوع خاصی از کامپیوتر بوده که از سیستم عامل استفاده نمی نمایند. در این نوع سیستم ها بدلیل انجام عملیات محدود و ساده، نیازی به وجود سیستم عامل نخواهد بود. اطلاعات ورودی و خروجی با استفاده از دستگاههائی نظیر صفحه کلید و نمایشگرهای LCD ، در اختیار سیستم گذاشته می گردند. ماهیت عملیات انجام شده در یک اجاق گاز مایکروویو بسیار محدود  و مختصر است، بنابراین همواره یک برنامه در تمام حالات و اوقات اجراء خواهد شد.

برای سیستم های کامپیوتری که دارای عملکردی بمراتب پیچیده تر از اجاق گاز مایکروویو می باشند، بخدمت گرفتن یک سیستم عامل باعث افزایش کارآئی سیستم و تسهیل در امر پیاده سازی برنامه های کامپیوتری می گردد. تمام کامپیوترهای شخصی دارای سیستم عامل می باشند. ویندوز یکی از متداولترین سیستم های عامل است . یونیکس یکی دیگر از سیستم های عامل مهم در این زمینه است .  صدها نوع سیستم عامل تاکنون با توجه به اهداف متفاوت طراحی و عرضه شده است. سیستم های عامل مختص کامپیوترهای بزرگ، سیستم های روبوتیک، سیستم های کنترلی بلادرنگ ، نمونه هائی در این زمینه می باشند.

سیستم عامل با ساده ترین تحلیل و بررسی دو عملیات اساسی را در کامپیوتر انجام می دهد :

-  مدیریت منابع نرم افزاری و سخت افزاری یک سِستم کامپیوتری را برعهده دارد. پردازنده ، حافظه، فضای ذخیره سازی  نمونه هائی از منابع اشاره شده می باشند .

- روشی پایدار و یکسان برای دستیابی و استفاده  از سخت افزار را بدو ن نیاز از جزئیات عملکرد هر یک از سخت افزارهای موجود را برای برنامه های کامپیوتری فراهم می نماید 

اولین وظیفه یک سیستم عامل،  مدیریت منابع سخت افزاری و نرم افزاری است . برنامه های متفاوت برای دستیابی به منابع سخت افزاری نظیر: پردازنده ، حافظه،  دستگاههای ورودی و خروجی، حافطه های جانبی، در رقابتی سخت شرکت خواهند کرد.  سیستم های عامل بعنوان یک مدیر عادل و مطمئن زمینه استفاده بهینه از منابع موجود را برای هر یک از برنامه های کامپیوتری فراهم می نمایند.

وظیفه دوم یک سیستم عامل ارائه یک رابط ( اینترفیس ) یکسان برای سایر برنامه های کامپیوتری است . در این حالت زمینه استفاده بیش از یک نوع کامپیوتر از سیستم عامل فراهم شده و در صورت بروز تغییرات در سخت افزار سیستم های کامپیوتری نگرانی خاصی از جهت اجرای برنامه وجود نخواهد داشت، چراکه سیستم عامل بعنوان میانجی بین برنامه های کامپیوتری و سخت افزار ایفای وظیفه کرده و مسئولیت مدیریت منابع سخت افزاری به وی سپرده شده است .برنامه نویسان کامپیوتر نیز با استفاده از نقش سیستم عامل بعنوان یک میانجی براحتی برنامه های خود را طراحی و پیاده سازی کرده و در رابطه با اجرای برنامه های نوشته شده بر روی سایر کامپیوترهای مشابه  نگرانی نخواهند داشت . ( حتی اگر میزان حافظه موجود در دو کامپیوتر مشابه نباشد ) . در صورتیکه سخت افزار یک کامپیوتر بهبود و ارتقاء یابد، سیستم عامل این تضمین را ایجاد خواهد کرد که برنامه ها، در ادامه بدون بروز اشکال قادر به ادامه حیات وسرویس دهی خود باشند. مسئولیت مدیریت منابع سخت افزاری برعهده سیتم عامل خواهد بود نه برنامه های کامپیوتری، بنابراین در زمان ارتقای سخت افزار یک کامپیوتر مسئولیت سیتستم عامل در این راستا اولویت خواهد داشت . ویندوز 98 یکی از بهترین نمونه ها در این زمینه است . سیستم عامل فوق بر روی سخت افزارهای متعدد تولید شده توسط تولیدکنندگان متفاوت اجراء می گردد.  ویندوز 98 قادر به مدیریت و استفاده از هزاران نوع چاپگر دیسک و سایر تجهیزات جانبی است .

سیستم های عامل را از بعد نوع کامپیوترهائی که قادر به کنترل آنها بوده و نوع برنامه های کاربردی که قادر به حمایت از آنها می باشند به چهار گروه عمده تقسیم می نمایند.

- سیستم عامل بلادرنگ (RTOS). از این نوع سیستم های عامل برای کنترل  ماشین آلات صنعتی ، تجهیزات علمی و سیستم های صنعتی استفاده می گردد. یک سیستم عامل بلادرنگ دارای امکانات محدود در رابطه با بخش رابط کاربر و برنامه های کاربردی مختص کاربران می باشند.  یکی از بخش های مهم این نوع سیستم های عامل ، مدیریت منابع موجود کامپیوتری بگونه ای است که یک عملیات خاص در زمانی که می بایست ، اجراء خواهند شد. 

- تک کاربره - تک کاره . همانگونه که از عنوان این نوع سیستم های عامل مشخص است، آنها بگونه ای طراحی شده اند که قادر به مدیریت کامپیوتر بصورتی باشند که یک کاربر در هر لحظه قادر به انجام یک کار باشد. سیستم عامل Palm OS برای کامپیوترهای PDA نمونه ای مناسب از یک سیستم عامل مدرن تک کاربره و تک کاره است . 

- تک کاربره - چندکاره . اکثر سیستم های عامل استفاده شده در کامپیوترهای شخصی از این نوع می باشند. ویندوز 98 و MacOS  نمونه هائی در این زمینه بوده که امکان اجرای چندین برنامه بطور همزمان را برای یک کاربر فراهم می نمایند. مثلا" یک کاربر ویندوز 98 قادر به تایپ یک نامه با استفاده از یک واژه پرداز بوده و در همان زمان اقدام به دریافت یک فایل از اینترنت نموده و در همان وضعیت محتویات نامه الکترونیکی خود را برای چاپ بر روی چاپگر ارسال کرده باشد.

- چندکاربره . یک سیستم عامل چند کاربره ، امکان استفاده همزمان چندین کاربر از منابع موجود کامپیوتر را فراهم می آورند. منابع مورد نیاز هر یک از کاربران می بایست توسط سیستم عامل بدرستی مدیریت تا  در صورت بروز اشکال در منابع تخصیص یافته به یک کاربر، بر روند استفاده سایر کاربران از منابع مورد نظر اختلالی ایجاد نگردد. یونیکس، VMS و سیستم های عامل کامپیوترهای بزرگ نظیر MVS نمونه هائی از سیستم های عامل چندکاربره می باشند. 

در اینجا لازم است که به تفاوت های موجود  سیستم های عامل " چند کاربر " و " تک کاربر"  در رابطه با امکانات شبکه ای اشاره گردد.  ویندوز 2000 و ناول قادر به حمایت از صدها و هزاران کاربر شبکه می باشند این نوع سیستم های عامل بعنوان سیستم عامل چند کاربره واقعی در نظر گرفته  نمی شوند.

در ادامه با توجه به شناخت مناسب بوجود آمده در دررابطه با انواع سیستم های عامل به عملیات و وظایف سیستم عامل اشاره می گردد.

وظایف سیستم عامل

پس از روشن نمودن کامپیوتر، لولین برنامه ای که اجراء می گردد ، مجموعه دستوراتی می باشند که در حافظه ROM ذخیره و مسئول بررسی صحت عملکرد امکانات سخت افزاری موجود می باشند. برنامه فوق (POST) ، پردازنده ، حافظه و سایر عناصر سخت افزاری را بررسی خواهد کرد . پس از بررسی موفقیت آمیز برنامه POST ، در ادامه درایوهای ( هارد ، فلاپی ) سیستم فعال خواهند شد. در اکثر کامپیوترها  ، پس از فعال شدن هارد دیسک ، اولین بخش سیستم عامل با نام Bootstrap Loader فعال خواهد شد. برنامه فوق صرفا" دارای یک وظیفه اساسی است : انتقال ( استقرار ) سیستم عامل در حافظه اصلی و امکان اجرای آن . برنامه فوق عملیات متفاوتی را بمنظور استفرار سیستم عامل در حافظه انجام خواهد داد.

سیستم عامل دارای وظایف زیر است :

مدیریت پردازنده مدیریت حافظه مدیریت دستگاهها ( ورودی و خروجی )مدیریت حافظه جانبی اینترفیس برنامه های کاربردی رابط کاربر

وظایف شش گانه فوق ، هسته عملیات در اکثر سیستم های عامل است . در ادامه به تشریح  وظایف فوق اشاره می گردد :

 مدیریت پردازنده

مدیریت پردازنده دو وظیفه مهم اولیه زیر را دارد :

ایجاد اطمینان که هر پردازه و یا برنامه به میزان مورد نیاز پردازنده را برای تحقق عملیات خود ، اختیار خواهد کرد.استفاده از بیشترین سیکل های پردازنده برای انجام عملیات

ساده ترین واحد نرم افزاری  که سیستم عامل بمنظور زمانبندی پردازنده با آن درگیر خواهد شد ، یک پردازه و یا یک Thread خواهد بود. موقتا" می توان یک پردازه را مشابه یک برنامه در نظر گرفت ، در چنین حالتی مفهوم فوق ( پردازه ) ، بیانگر یک تصویر واقعی از نحوه پردازش های مرتبط با سیستم عامل و سخت افزار نخواهد بود. برنامه های کامپیوتری ( نظیر واژه پردازها ، بازیهای کامپیوتری و ...) در حقیقت خود یک پردازه می باشند ، ولی برنامه های فوق ممکن است از خدمات چندین پردازه دیگر استفاده نمایند. مثلا" ممکن است یک برنامه از پردازه ای بمنظور برقراری ارتباط با سایر دستگاههای موجود در کامپیوتر استفاده نماید. پردازه های فراوان دیگری نیز وجود دارد که با توجه به ماهیت عملیات مربوطه ، بدون نیاز به محرک خارجی ( نظیر یک برنامه ) فعالیت های خود را انجام می دهند. یک پردازه ، نرم افزاری است که عملیات خاص و کنترل شده ای را انجام می دهد. کنترل یک پردازه ممکن است توسط کاربر ، سایر برنامه های کاربردی و یا سیستم عامل صورت پذیرد.

سیستم عامل با کنترل و زمانبندی مناسب پردازه ها زمینه استفاده از پردازنده را برای آنان ، فراهم  می نماید. در سیستم های " تک - کاره " ، سیستم زمانبندی بسیار روشن و مشخص است . در چنین مواردی،  سیستم عامل امکان اجرای برنامه را فراهم و صرفا" در زمانیکه کاربر اطلاعاتی را وارد و یا سیستم با وقفه ای برخورد نماید ، روند اجراء متوقف خواهد شد. وقفه ، سیگنال های خاص ارسالی توسط نرم افزار و یا سخت افزار برای  پردازنده می باشند. در چنین مواردی منابع صادر کننده وقفه درخواست برقراری یک ارتباط زنده با پردازنده برای اخذ سرویس و یا سایر مسائل بوجود آمده ، را می نمایند. در برخی حالات سیستم عامل پردازه ها  را با یک اولویت خاص زمانبندی می نماید . در چنین حالتی هر یک از پردازه ها با توجه به اولویت نسبت داده شده به آنان ، قادر به استفاده از زمان پردازنده خواهند بود. در اینچنین موارد ، در صورت بروز وقفه ، پردازنده آنها را نادیده گرفته و تا زمان عدم تکمیل عملیات مورد نظر توسط پردازنده ، فرصت پرداختن به وقفه ها وجود نخواهد داشت . بدیهی است با توجه به نحوه برخورد پردازنده ( عدم توجه به وقفه ها ) ، در سریعترین زمان ممکن عملیات و فعالیت جاری پردازنده به اتمام خواهد رسید. برخی از وقفه ها با توجه به اهمیت خود ( نظیر بروز اشکال در حافظه و یا سایر موارد مشابه ) ، قابل اغماص توسط پردازنده نبوده و می بایست صرفنظر از نوع و اهمیت فعالیت جاری ،  سریعا" به وقفه ارسالی پاسخ مناسب را ارائه گردد.

پردازنده ، با توجه به سیاست های اعمال شده سیستم عامل و بر اساس یک الگوریتم خاص ، در اختیار پردازه های متفاوت قرار خواهد گرفت . در چنین مواردی پردازنده مشغول بوده و برای اجراء ، پردازه ای را در اختیار دارد. در زمانیکه پردازنده درگیر یک پردازه است ، ممکن است وقفه هائی از منابع متفاوت نرم افزاری و یا سخت افزاری محقق گردد. در چنین وضعیتی با توجه به اهمیت و جایگاه یک وقفه ، پردازنده برخی از آنها را نادیده گرفته و همچنان به فعالیت جاری خود ادامه داده و در برخی موارد با توجه به اهمیت وقفه ، فعالیت جاری متوقف و سرویس دهی به وقفه آغاز خواهد شد.

در سیستم های عامل " تک - کاره " ، وجود وقفه ها و نحوه مدیریت آنها در روند اجرای پردازه ها تاثیر و پیچیدگی های خاص خود را از بعد مدیریتی بدنبال خواهد داشت . در سیستم های عامل |"چند - کاره " عملیات بمراتب پیچیده تر خواهد بود. در چنین مواردی می بایست این اعتقاد بوجود آید که چندین فعالیت بطور همزمان در حال انجام است . عملا" پردازنده در هر لحظه قادر به انجام یک فعالیت است و بدیهی است رسیدن به مرز اعتقادی فوق ( چندین فعالیت بطور همزمان ) مستلزم یک مدیریت قوی و طی مراحل پیچیده ای خواهد بود.  در چنین حالتی لازم است که پردازنده در مدت زمان یک ثانیه هزاران مرتبه از یک پردازه به پردازه ه دیگر سوئیچ  تا امکان استفاده چندین پردازه از پردازنده را فراهم نماید . در ادامه نحوه انجام عملیات فوق ، تشریح می گردد :

یک پردازه بخشی از حافظه RAM را اشغال خواهد کرد پس از استفرار بیش از یک پردازه در حافظه ، پردازنده بر اساس یک زمانبندی خاص ، فرصت اجراء را به یکی از پردازه ها خواهد داد.پردازنده ، بر اساس تعداد سیکل های خاصی پردازه را اجراء خواهد کرد .پس ازاتمام تعداد سیکل های مربوطه ، پردازنده وضعیت پردازه ( مقایر ریجسترها و ...) را ذخیره و به پردازه اتمام زمان مربوطه را اعلام می نماید. پردازنده در ادامه اطلاعات ذخیره شده در رابطه با پردازه دیگر را فعال ( ریجسترها و ...) و زمینه اجرای پردازه دوم فراهم می گردد.پس ازاتمام تعداد سیکل های مربوطه ، پردازنده وضعیت پردازه ( مقایر ریجسترها و ...) را ذخیره و به پردازه اتمام زمان مربوطه را اعلام و مجددا" پردازه اول جهت اجراء فعال خواهد گردید.

تمام اطلاعات مورد نیاز بمنظور مدیریت یک پردازه در  ساختمان داده ای خاص با نام PCB)Process Control Block) ، نگهداری می گردد. پردازنده در زمان سوئیچ بین پردازه ها ، از آخرین وضعیت هر پردازه  با استفاده از اطلاعات ذخیره شده در PCB آگاهی پیدا کرده و در ادامه زمینه اجرای پردازه مورد نظر بر اساس تعداد سیکل های در نظر گرفته شده فراهم خواهد شد. برای هر پردازه یک PCB ایجاد و اطلاعات زیر در آن ذخیره خواهد گردید :

یک مشخصه عددی (ID) که نمایانگر پردازه خواهد بود . اشاره گری که نشاندهنده آخرین محل اجرای پردازه است محتویات ریجستر ها وضعیت سوئیچ ها و متغیرهای مربوطه اشاره گره هائی که حد بالا و پایین حافظه مورد نیاز پردازه را مشخص خواهد کرد.اولویت پردازه وضعیت دستگاههای ورودی و خروجی مورد نیاز پردازه

هر زمان که اطلاعات مربوط به پردازه ای تغییر یابد ، ( پردازه از حالت "آماده " تبدیل به حالت "اجراء " و یا از حالت " اجراء " به حالت "انتظار" و یا "آماده " سوئیچ نماید ) اطلاعات ذخیره شده در PCB استفاده و بهنگام خواهند شد.

عملیات جایگزینی پردازها،  بدون نظارت و ارتباط مستقیم کاربر انجام و هر پردازه به میزان کافی از زمان پردازنده برای اتمام عملیات خود استفاده خواهد کرد. در این راستا ممکن است ، کاربری قصد اجرای تعداد بسیار زیادی از پردازه ها را بسورت همزمان داشته باشد. در چنین مواردی است ، پردازنده خود نیازمند استفاده از چندین سیکل زمانی برای ذخیره و بازیابی اطلاعات مربوط به هر یک از پردازه ها خواهد بود .در صورتیکه سیستم عامل با دقت طراحی نشده باشد و یا پردازه های زیادی فعالیت خود را آغاز کرده باشند ، مدت زمان زیادی از پردازنده صرف انجام عملیات سوئیچینگ بین پردازها شده و عملا" در روند اجرای پردازها اختلال ایجاد می گردد. وضعیت بوجود آمده فوق را Thrashing می گویند. در چنین مواردی کاربر می بایست نسبت به غیرفعال نمودن برخی از پردازه ها اقدام تا سیستم مجددا" در وضعیت طبیعی قرار گیرد.

یکی از روش هائی که طراحان سیستم عامل از آن استفاده تا امکان ( شانس) تحقق Thrashing را کاهش  دهند ، کاهش نیاز به پردازه های جدید برای انجام فعالیت های متفاوت است . برخی از سیستم های عامل ازیک  " پردازه -lite " با نام Thread استفاده می نمایند.  Thread از لحاظ کارآئی همانند یک پردازه معمولی رفتار نموده ولی نیازمند عملیات متفاوت ورودی و خروجی و یا ایجاد ساختمان داده PCB مشابه یک پردازه عادی نخواهد بود. یک پردازه ممکن است باعث اجرای چندین Threads و یا سایر پردازه های دیگر گردد. یک Thread نمی تواند باعث اجرای یک پردازه گردد.

تمام موارد اشاره شده در رابطه با زمانبندی با فرض وجود یک پردازنده مطرح گردیده است . در سیستم هائی که دارای دو و یا بیش از دو پردازنده می باشند ، سیستم عامل حجم عملیات مربوط به هر گردازنده را تنظیم و مناسب ترین روش اجراء برای یک پردازه در نظر گرفته شود .  سیستم های عامل نامتقارن ، از یک پردازنده برای انجام عملیات مربوط به سیستم عامل استفاده و پردازه های مربوط به برنامه های کاربردی را بین سایر پردازه ها تقسیم می نمایند. سیستم های عامل متقارن ،  عملیات مربوط به خود و عملیات مربوط به سایر پردازه ها را بین پردازه های موجود تقسیم می نمایند. در این راستا سعی می گردد که توزیع عملیات برای هر یک از پردازه ها بصورت متعادل انجام گردد. 

مدیریت حافظه و فضای ذخیره سازی

سیستم عامل در رابطه با مدیریت حافظه دو عملیات اساسی را انجام خواهد داد :

هر پردازه بمنظور اجراء می بایست دارای حافظه مورد نیاز و اختصاصی خود باشد .از انواع متفاوتی حافظه در سیستم استفاده تا هر پردازه قادر به اجراء با بالاترین سطح کارآئی باشد.

سیسم های عامل در ابتدا می بایست محدوده های حافظه مورد نیاز هر نوع نرم افزار و برنامه های خاص را فراهم نمایند. مثلا" فرض کنید سیستمی دارای یک مگابایت حافظه اصلی باشد . سیستم عامل کامپیوتر فرضی ، نیازمند 300 کیلو بایت حافظه است . سیستم عامل در بخش انتهائی حافظه مستقر و بهمراه خود درایورهای مورد نیاز بمنظور کنترل سخت افزار را نیز مستقر خواهد کرد. درایورهای مورد نظر به 200 کیلو بایت حافظه نیاز خواهند داشت . بنابراین پس از استقرار سیستم عامل بطور کامل در حافظه ، 500 کیلو بایت حافظه باقیمانده و از آن برای پردازش برنامه های کاربردی استفاده خواهد شد. زمانیکه برنامه های کاربردی در حافظه مستقر می گردند ، سازماندهی آنها در حافظ بر اساس بلاک هائی خواهد بود که اندازه آنها توسط سیستم عامل مشخص خواهد شد. در صورتیکه اندازه هر بلاک 2 کیلوبایت باشد ، هر یک از برنامه های کاربردی که در حافظه مستقر می گردنند ، تعداد زیادی  از بلاک های فوق را (مضربی از دو خواهد بود) ، بخود اختصاص خواهند داد. برنامه ها در بلاک هائی با طول ثابت مستقر می گردند. هر بلاک دارای محدوده های خاص خود بوده که  توسط کلمات چهار و یا هشت بایت ایجاد خواهند شد. بلاک ها و محدو ده های فوق این اطمینان را بوجود خواهند آورد که برنامه ها در محدوده های متداخل مستقر نخواهند شد.  پس از پر شدن فضای 500 کیلوبایت اختصاصی برای برنامه های کاربردی ، وضعیت سیستم به چه صورت تبدیل خواهد گردید؟

در اغلب کامپیوترها ، می توان ظرفیت حافظه را ارتقاء و افزایش داد. مثلا" می توان میزان حافظه RAM موجود را از یک مگابایت به دو مگابایت ارتقاء داد. روش فوق یک راهکار فیزیکی برای افزایش حافظه بوده که در برخی موارد دارای چالش های خاص خود می باشد. در این زمینه می بایست راهکارهای دیگر نیز مورد بررسی قرار گیرند. اغلب اطلاعات ذخیره شده توسط برنامه ها در حافظه ، در تمام لحظات مورد نیاز نخواهد نبود. پردازنده در هر لحظه قادر به دستیابی به یک محل خاص از حافظه است . بنابراین اکثر حجم حافظه در اغلب اوقات  غیر فابل استفاده است . از طرف دیگر با توجه به اینکه فضای ذخیره سازی حافظه ها ی جانبی نظیر دیسک ها بمراتب ارزانتر نسبت به حافظه اصلی است ، می توان با استفاده از مکانیزمهائی اطلاعات موجود در حافظه اصلی را  خارج و آنها را موقتا"  بر روی هارد دیسک  ذخیره نمود.  بدین ترتیب فضای حافظه اصلی آزاد و در زمانیکه به اطلاعات ذخیره شده بر روی هارد دیسک نیاز باشد ، مجددا" آنها را  در حافظه مستقر کرد. روش فوق " مدیریت حافظه مجازی " نامیده می شود. 

حافطه های  ذخیره سازی دیسکی ، یکی از انواع متفاوت حافظه موجود بوده که می بایست توسط سیستم عامل مدیریت گردد. حافطه های با سرعت بالای Cache ، حافظه اصلی و حافظه های جانبی نمونه های دیگر از حافظه  بوده که  توسط سیستم عامل مدیریت گردند.

مدیریت دستگاهها

دستیابی سیستم عامل به  سخت افزارهای موجود از طریقه برنامه های خاصی با نام "درایور" انجام می گیرد. درایور مسئولیت ترجمه بین سیگنال های الکترونیکی زیر سیستم های سخت افزاری و زبانهای برنامه نویسی سطح بالا و سیستم عامل و برنامه های کاربردی را برعهده خواهد داشت . مثلا" درایورها اطلاعاتی را که سیستم عامل بصورت یک فایل تعریف و در نظر می گیرد را اخذ و آنها را به مجموعه ای از بیت ها برای ذخیره سازی بر روی حافظه های حانبی و یا مجموعه ای از پالس ها برای ارسال بر روی چاپگر ، ترجمه خواهد کرد.

با توجه به ماهیت عملکرد عناصر سخت افزاری و وجود تنوع در این زمینه ، درایورهای مربوطه نیز دارای روش های متعدد بمنظور انجام وظایف خود می باشند. اکثر درایورها در زمانیکه به خدمات دستگاه مورد نظر نیاز باشد ، استفاده شده و دارای پردازش های یکسانی در زمینه سرویس دهی خواهند بود. سیستم عامل بلاک های با اولویت بالا را به درایورها اختصاص داده تا از این طریق منابع سخت افزاری قادر به آزادسازی سریع بمنظور استفاده  در آینده باشند.

یکی از دلایلی که درایورها از سیستم عامل تفکیک شده اند ، ضرورت افزودن عملیات و خواسته ای حدید برای درایورها است . در چنین حالتی ضرورتی بر اصلاح و یا تغییر سیستم عامل نبوده و با اعمال تغییرات لازم در درایورها می توان همچنان از قابلیت های آنها در کنار سیستم عامل موجود استفاده کرد.

مدیریت عملیات ورودی و خروجی در کامپیوتر مستلزم استفاده و مدیریت " صف ها " و " بافرها " است .  بافر ، مکان های خاصی برای ذخیره سازی اطلاعات بصورت مجموعه ای از بیت ها ی ارسالی توسط دستگاهها ( نظیر صفحه کلید و یا یک پورت سریال ) و نگهداری اطلاعات فوق و ارسال آنها برای پردازنده در زمان مورد نظر و خواسته شده است .  عملیات فوق در مواردیکه چندین پردازنده در وضعیت اجراء بوده و زمان پردازنده را بخود اختصاص داده اند ، بسیار حائز اهمیت است . سیستم عامل با استفاده از یک بافر قادر به دریافت اطلاعات ارسالی توسط دستگاه مورد نظر است . ارسال اطلاعات ذخیره شده برای پردازنده پس از غیر فعال شدن پردازه مربوطه ، متوقف خواهد شد. در صورتیکه مجددا" پردازه به اطلاعات ورودی نیاز داشته باشد ، دستگاه فعال و سیستم عامل دستوراتی را صادر  تا بافر اطلاعات مربوطه را ارسال دارد. فرآیند فوق این امکان را به صفحه کلید یا مودم خواهد داد تا با سرعت مناسب خدمات خود را همچنان ادامه دهند ( ولواینکه پردازنده در آن زمان خاص مشغول باشد).

مدیریت تمام منابع موجود در یک سیستم کامپیوتری ، یکی از مهمترین و گسترده ترین وظایف یک سیستم عامل است .

ارتباط سیستم با دنیای خارج

اینترفیس برنامه ها

سیستم عامل در رابطه با اجرای برنامه های کامپیوتری خدمات فراوانی را ارائه می نماید. برنامه نویسان و پیاده کنندگان نرم افزار می توانند از امکانات فراهم شده توسط سیستم های عامل استفاده و بدون اینکه نگران و یا درگیر جزئیات عملیات در سیستم باشند ، از خدمات مربوطه استفاده نمایند. برنامه نویسان با استفاده از  API)Application program interface) ، قادر به استفاده از خدمات ارائه شده توسط سیستم های عامل در رابطه با طراحی و پیاده سازی نرم افزار می باشند. در ادامه بمنظور بررسی جایگاه API به بررسی مثالی پرداخته خواهد شد که هدف ایجاد یک فایل بر روی هارد دیسک برای ذخیره سازی اطلاعات است .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

پاورپوینت مزایای سیستم عامل لینوکس

این فایل حاوی مطالعه مزایای سیستم عامل لینوکس می باشد که به صورت فرمت PowerPoint در 44 اسلاید در اختیار شما عزیزان قرار گرفته است، در صورت تمایل می توانید این محصول را از فروشگاه خریداری و دانلود نمایید.

فهرست
خالق لینوکس کیست
چرا نشان لینوکس یک پنگوئن است
لینوکس در ایران
لینوکس: یکى از زیباترین دستاوردهاى بشرى
نسخه های مختلف لینوکس
Redhat
Mandrake
Suse
Lycorise
Lindows
Xandors
knoppix
slackware
مزایای لینوکس نسبت به ویندوز
لینوکس : سیستم‌عامل آزاد
لینوکس : سرعت، قدرت، پایداری
لینوکس : امنیت، امنیت، امنیت
لینوکس : تعدد سکوهای اجرایی
لینوکس : گسترده‌ترین تنوع در کاربرد
لینوکس : تنوع در انتخاب
لینوکس : سیستم‌عاملی حرفه‌ای
لینوکس : بهشت برنامه نویسان
لینوکس : یک جعبه ابزار کامل
آیا لینوکس بهتر از ویندوز است
لینوکس یا ویندوز
آیا سیستم عامل پرطرفدارآینده نه چندان دورلینوکس خواهد بود
پارتیشن های سیستم عامل لینوکس
ساختار یا درخت واره لینوکس از چه اجزایی تشکیل شده است
bin
boot
lost+found
etc
tmp
lib
home
sbin
dev
proc
var

تصویر محیط برنامه

دانلود تحقیق کامل درمورد سیستم عامل

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 55

مقدمه :

تخصیص پردازنده های فیزیکی به فرایندها سبب اجرای فرایندها می شود. این تخصیص معمولاً مسألة پیچیده ای است که توسط سیستم عامل مدیریت می شود. در این فصل درباره چگونگی تعیین زمان تخصیص پردازنده ها و اینکه پردازنده ها به کدام فرایندها باید تخصیص یابد، بحث خواهد شد. این عمل را زمانبندی پردازنده گویند.

سطوح زمانبندی

در شکل زیر سه سطح مهم از زمانبندی مورد توجه قرار گرفته است.

شکل 10-1 ) سطوح زمانبندی

زمانبندی سطح بالا - این زمانبندی گاهی به عنوان زمانبندی کار نامیده می شود و تعیین می کند که کدام کارها بطور فعال منابع سیستم را در اختیار می گیرد و تکمیل می شود. همچنین بعضی اوقات زمانبندی ورود نامیده می شود، زیرا تعیین می کند که کدام کارها اجازه ورود به سیستم را می یابد. وقتی کاری اجازه ورود پیدا کرد، یکی از فرایندهای شناخته شده سیستم خواهد شد.زمانبندی سطح میانی – این زمانبندی تعیین می کند که کدام فرایندها اجازه خواهد یافت در اختیار cpu قرار بگیرد. زمانبندی سطح میانی با روش تعلیق و فعال کردن فرایندها به نوسانات بار سیستم پاسخ می دهد تا بتواند به عملکرد متعادل و کارآیی کلی سیستم کمک کند. بنابراین زمانبندی میانی در واقع به عنوان بافر بین ورود کارها به سیستم و تخصیص cpu به این کارها عمل می کند.زمانبندی سطح پائین – این زمانبندی تعیین می کند که کدامیک از فرایندهای آماده در اختیار cpu قرار خواهد گرفت (اگر cpu قابل دسترس باشد) و بطور واقعی cpu را در اختیار این فرایند قرار می دهد (فرایند را به cpu می فرستد). زمانبندی سطح پایین به وسیله ارسال کننده انجام می شود که در هر ثانیه چندین بار عمل می کند. بنابراین ارسال کننده می باید در تمامی اوقات در حافظه اصلی مقیم باشد.

در این فصل ما دربارة سیاستهای مختلف زمانبندی که در سیستمهای عامل به کارگیری می شود و نیز روشهای پیاده سازی این سیاستها بحث می کنیم. بسیاری از سیاستها هم برای زمانبندی کار و هم برای زمانبندی فرایند مفید است.

اهداف زمانبندی

هر زمانبندی می باید دارای شرایط زیر باشد:

عادل باشد. زمانبندی عادل است اگر با تمامی فرایندها بطور یکسان برخورد کند و هیچ فرایندی به مدت نامعین به تأخیر نیفتد.حداکثر توان عملیاتی را داشته باشد. زمانبند باید سعی کند در واحد زمان بیشترین تعداد ممکن از فرایندها را سرویس دهد.تعداد کاربران محاوره ای را با زمان پاسخ قابل قبول افزایش دهد.قابل پیش بینی باشد. هر کار بدون در نظر گرفتن بار سیستم با زمان و هزینة یکسان (قابل پیش بینی) اجرا شود. در واقع چه بار پردازشی سیستم سنگین باشد چه سبک، زمان و هزینه اجرای هر برنامه قابل تخمین باشد.کمترین سرباری را داشته باشد. جالب است که این شرط بطور کلی جزء اهداف مهم زمانبندی نیست. سرباری عموماً منابعی تلف شده تلقی می شود؛ اما بخشی از منابع واقعی سیستم که سرباری را به دنبال دارد، باعث بهبود کارآیی کلی سیستم می شود.استفاده از منابع سیستم را متعادل سازد. روشهای زمانبندی باید بتواند منابع سیستم را مشغول نگه دارد.بین زمان پاسخ و به کارگیری منابع، تعادل ایجاد کند. بهترین راه تضمین زمان پاسخ خوب، داشتن منابع کافی است که در صورت نیاز قابل دسترسی باشد. در سیستمهای بلادرنگ، زمان پاسخ سریع بسیار اساسی و استفاده از منابع از اهمیت کمتری برخوردار است. در انواع دیگری از سیستمها، اغلب، مسائل اقتصادی استفادة مؤثر از منابع را ضروری می سازد.از تأخیر به مدت نامعین بپرهیزد. در بسیاری از موارد، تأخیر به مدت نامعین به اندازة بن بست مشکل ساز است. خودداری از تأخیر به مدت نامعین با افزایش اولویت فرایندهای منتظر (فرایندهایی که منتظر در اختیار گرفتن منابع هستند) امکانپذیر است. سرانجام، اولویت فرایند منتظر آنقدر افزایش می یابد تا موفق به در اختیار گرفتن منبع می شود.اولویتها را اعمال کند. در محیطهایی که فرایندها بر مبنای اولویت مدیریت می شود، زمانبندی می باید به فرایندهای با اولویت بالا مساعدت بیشتری کند.به فرآیندهایی که منابع کلیدی در اختیار دارد، ارجحیت دهد. اگر فرایندی با اولویت پایین منبع کلیدی را در اختیار داشته باشد، ممکن است این منبع توسط فرایندی با اولویت بالا درخواست شود. اگر منبع انحصاری باشد، آنگاه زمانبندی باید رفتار بهتری (سرویس بهتری) با فرایند انجام دهد تا سریعاً منبع کلیدی را آزاد کند (این سرویس بهتر از حالتی است که فرایند مورد نظر، منبع کلیدی را در اختیار داشته باشد).سرویس بهتری به فرایندهایی ارائه کند که رفتار بهتری از خود نشان می دهد. برای مثال آن دسته از فرایندهایی که میزان فراخوانی و جایگزینی صفحة کمتری دارد، سرویس بهتری دریافت کند.وقتی بار سیستم سنگین است، سطح سرویس دهی را برای همه برنامه ها بطور مناسب کاهش دهد. برای مثال در حالتی که بار پردازشی سیستم زیاد است از پذیرش کار جدید خودداری کند.

بسیاری از این اهداف با یکدیگر در تضاد هستند و به همین دلیل طراحی زمانبندی عملی مسأله پیچیده ای است.

معیارهای زمانبندی

برای تحقق اهداف زمانبندی می باید معیارهای زیر را در نظر گرفت:

ورودی / خروجی گرا بودن فرایند – وقتی فرایندی cpu را در اختیار می گیرد، آیا قبل از اعلام درخواست برای هر عمل cpu , I/O را به مدت محدود استفاده می کند؟ cpu گرا بودن فرایند – وقتی فرایندی cpu را در اختیار می گیرد، آیا تمایل دارد قبل از پایان زمان کوانتوم (برهه زمانی مشخص برای اجرای فرایند) آن را در اختیار داشته باشد؟دسته ای یا محاوره ای بودن فرایند – کاربران محاوره ای عموماً سؤالات کوچک به سیستم می فرستند و انتظار دارند سرویس فوری از سیستم دریافت کنند. تضمین زمان پاسخ خوب توسط سیستم از اهمیت بسیاری برخوردار است. کاربران دسته ای معمولاً هنگام پردازش حضور ندارند و پاسخ را می توانند با تأخیر قابل قبول از سیستم دریافت کنند.اضطراری بودن زمان پاسخ – فرایندهایی که به صورت دسته ای اجرا می شود به زمان پاسخ سریع نیازی ندارد. یک فرایند بلادرنگ که کنترل پالایشگاه را به عهده دارد برای جلوگیری از انفجار به زمان پاسخ سریع (فوری) احتیاج دارد.اولویت فرایندها – فرایندهایی که اولویت بسیار دارد نسبت به فرایندهای با اولویت کم باید از سرویس بهتری برخوردار باشد.میزان تولید خطای صفحه (page fault) توسط فرایند – عموماً ، فرایندهایی که خطای صفحه کمتری تولید می کند مجموعه کاری (working set) خود را در حافظه اصلی زودتر تشکیل می دهد. روش متعارف این است که چنین فرایندهایی از سرویس بهتر برخوردار باشد. دیدگاه دیگر می گوید به فرایندهایی که خطای صفحه بیشتری تولید می کند باید اولویت داده شود تا از زمان cpu بیشتری برای تشکیل مجموعه کاری خود بهره مند شود.پردازندة هر فرایند چند بار توسط فرایند با اولویت بالا گرفته شده است – اینگونه فرایندها می باید از مساعدت کمتری برخوردار باشد.هر فرایند تاکنون چقدر زمان واقعی اجرا دریافت کرده است. برخی از طراحان معتقدند فرایندی که از زمان اجرای کمتری برخوردار بوده است می باید بیشتر مساعدت شود. برخی دیگر اعتقاد دارند فرایندی که زمان اجرای بیشتری دریافت کرده، احتمالاً به زمان تکمیل خود نزدیک شده و لذا بهتر است از مساعدت بیشتری برخوردار شود تا بطور کامل تکمیل گردد و هر چه زودتر سیستم را ترک کند.چقدر زمان برای تکمیل فرایند لازم است – زمان متوسط انتظار را می توان با اجرای فرایندهایی که برای تکمیل آنها زمان کمتری لازم است، کاهش داد. متأسفانه کمتر می توان تشخیص داد که زمان باقیمانده برای تکمیل هر یک از فرایندها چقدر است.

زمانبندی انحصاری در مقابل غیرانحصاری

زمانبندی را انحصاری گویند اگر نتوان cpu را از دست فرایند پس گرفت. زمانبندی را غیر انحصاری گویند اگر بتوان cpu را از دست فرایند آزاد کرد.

زمانبندی غیرانحصاری در سیستمهایی که بر مبنای اولویت (priority) عمل می کند، بسیار مفید است. برای مثال در سیستمهای بلادرنگ نتیجة از دست دادن یک وقفه می تواند ویرانگر باشد. در سیستمهای محاوره ای و اشتراک زمانی، زمانبندی غیرانحصاری برای تضمین زمان پاسخ قابل قبول از اهمیت بسیاری برخوردار است.

انتخاب زمانبندی غیرانحصاری بدون هزینه نیست و بدیهی است که تعویض متن سرباری دارد. برای اینکه زمانبندی غیرانحصاری بطور مؤثر اجرا شود فرایندهای بیشتری می باید در حافظه اصلی نگهداری شود تا عملیات تعویض متن با سرعت بیشتری انجام شود.

در سیستمهای انحصاری، فرایندهای کوچک توسط فرایندهای بزرگ در حالت انتظار نگهداشته می شود، لکن رفتار تمامی فرایندها عادلانه تر است. در این سیستمها، زمان پاسخ قابل پیش بینی تر است زیرا آمدن فرایندهای با اولویت بالا نمی تواند فرایندهای منتظر را عقب بیندازد.

در طراحی روش زمانبندی غیرانحصاری، مسأله ای که باید بطور دقیق مورد توجه قرار گیرد مجازی بودن هر گونه الگوی اولویت است. ممکن است روش پیشرفته ای را برای پیاده سازی یک الگوی غیرانحصاری مبتنی بر اولویت بسازیم به گونه ای که اولویتها خودشان براساس واقعیت، قابل اعمال نباشد. در سیستمهای عامل استفاده از روشهای تفننی برای پشتیبانی برخی الگوها، غیر معمول نیست. طراح باید آگاه باشد که هر روش پیشنهادی را قبل از پیاده سازی بطور دقیق ارزیابی کند.

زمانسنج میانی یا ساعت وقفه

به فرایندی که هم اکنون پردازنده را در اختیار دارد گفته می شود که در حال اجراست. اگر فرایند مربوط به خود سیستم عامل باشد، در واقع سیستم عامل در حال اجراست و می تواند عملیات سیستم را تحت کنترل قرار دهد.

سیستم عامل برای جلوگیری از به انحصار درآوردن سیستم توسط کاربران، روشهایی دارد که می تواند پردازنده را از دست کاربر آزاد کند.

سیستم عامل یک ساعت وقفه یا زمانسنج را تنظیم می کند تا بتواند در زمان مشخص (در آینده) وقفه ای تولید کند. در این زمان پردازنده از دست فرایند جاری پس گرفته می شود و به فرایند دیگر اختصاص می یابد. فرایند، کنترل پردازنده را در اختیار می گیرد تا زمانی که بطور ارادی آن را رها کند، یا ساعت (clock) ، وقفه ای را به وجود آورد و یا وقفه های دیگر، توجه آن را به خود جلب کند. اگر فرایندی در حال اجرا باشد و ساعت (clock) ، وقفه ای ایجاد کند، این وقفه باعث اجرای سیستم عامل می شود. در این حالت سیستم عامل تصمیم خواهد گرفت که کدام فرآیند پردازنده را در اختیار بگیرد.

ساعت وقفه کمک می کند تا زمان پاسخ قابل قبول برای کاربران محاوره ای تضمین شود، از قفل شدن سیستم در حلقه های بی پایان جلوگیری می کند و اجازه می دهد فرایندهای به وقایع وابسته به زمان پاسخ دهد. فرایندهایی که بطور مرتب به اجرا نیاز دارد، ترتیب اجرای آنها به ساعت وقفه بستگی دارد.

اولویتها

اولویتها ممکن است بطور خودکار توسط سیستم و یا توسط عوامل خارجی اعمال شود. آنها ممکن است کسب و یا خریداری شود؛ کاملاً ایستا و یا پویا باشد؛ بطور معقول (عقلانی) اختصاص یابد و یا تحت شرایطی که سیستم به تمایز بین فرایندها نیاز دارد بطور غیر معقول اختصاص یابد، لکن دقیقاً مشخص نیست که کدامیک از روشها از اهمیت بیشتری برخوردار است.

اولویتهای ایستا در مقابل پویا

اولویتهای ایستا معمولاً عوض نمی شود. پیاده سازی آنها راحت است و نسبتاً سرباری کمتری دارد.

روشهای اولویت پویا معمولاً تغییرپذیر است. اولویت اولیه به هر فرایند اختصاص می یابد و پس از مدت کوتاهی ممکن است به مقدار بهتر تغییر کند. پیاده سازی الگوهای اولویت پویا پیچیده تر و سرباری آنها بیشتر است. البته سرباری به وجود آمده در این روش با افزایش قابلیت پاسخگویی سیستم قابل توجیه می شود.

اولویتهای قابل خریداری

سیستم عامل باید بتواند سرویس معقولی را برای گروه وسیعی از کاربران فراهم کند و همچنین بتواند انتظارات کاربران محیطهای خاص را تأمین نماید.

کاربری که می خواهد برنامه اش در حداقل زمان اجرا شود، ممکن است مایل باشد برای به دست آوردن سرویس بهتر پول بیشتری پرداخت کند. این پرداخت اضافی باعث می شود که منابع سیستم از سایر کاربران پس گرفته شود. اگر پرداخت اضافی برای سرویس بهتر نباشد، همه کاربران انتظار دارند که از سرویس بالاتری برخوردار باشند.

زمانبندی ضرب الاجل

در زمانبندی ضرب الاجل، برنامه های زمانبندی شده باید در زمان مشخص به پایان برسد. اینگونه برنامه ها اگر بموقع تکمیل شود ارزش بسیاری دارد و اگر با تأخیر تکمیل شود بدون ارزش خواهد بود. کاربر معمولاً تمایل دارد مبلغی را پرداخت کند تا مطمئن شود که سیستم، کارش را بموقع تکمیل می کند. زمانبندی ضرب الاجل بنا به دلایل زیر پیچیده است:

کاربر می باید نیازمندیهای دقیق برنامه را به منابع مورد نظر معین کند. چنین اطلاعاتی البته کمتر در دسترس است.سیستم باید بتواند برنامة ضرب الاجل را اجرا کند، بدون اینکه سرویس دهی به دیگران را مختل کند.سیستم باید در طول زمان ضرب الاجل بدقت طراحی کند که به چه منابعی نیاز خواهد داشت. این کار ممکن است مشکل باشد، زیرا ممکن است برنامه های جدید وارد سیستم شود و درخواستهای غیرقابل پیش بینی را روی سیستم قرار دهد.اگر در یک لحظه چندین برنامة ضرب الاجل با هم فعال شود، پیچیدگی بیشتر می شود.مدیریت منابع در زمانبندی ضرب الاجل پیچیده است و ممکن است سرباری بیشتری ایجاد کند. حتی اگر کاربران ضرب الاجل بخواهند مبلغ کافی برای دریافت سرویسهای بهتر پرداخت کنند، مصرف زیاد منابع سیستم ممکن است باعث کاهش سطح سرویس برای بقیه کاربران شود. چنین تضادهایی می باید بطور دقیق توسط طراحان سیستمهای عامل مورد توجه قرار بگیرد.

زمانبندی FIFO

این زمانبندی شاید یکی از ساده ترین روشهای زمانبندی باشد (شکل 10-2). فرایندها براساس زمان ورودشان به سیستم در صف آماده (ready list) قرار می گیرد. وقتی هر فرایند پردازنده را در اختیار می گیرد، اجرا می شود تا به پایان برسد. بنابراین روشی انحصاری برای زمانبندی است. این روش در حالت عادی به عدالت عمل می کند، لکن در برخی موارد که برنامه های بزرگ معمولاً باعث انتظار برنامه های کوچک می شود غیرعادلانه عمل می کند. زمانبندی FIFO برای سیستمهای محاوره ای مناسب نیست زیرا نمی تواند زمان پاسخ خوبی را تضمین کند.

شکل 10-2) زمانبندی FIFO

روش FIFO در سیستمهای امروزی کمتر به عنوان الگوی اصلی برای زمانبندی به کار گرفته می شود، بلکه این روش معمولاً با الگوهای دیگر ادغام می شود؛ برای مثال، بسیاری از الگوهای زمانبندی فرایندها را بر مبنای اولویت برای پردازنده می فرستند، اما فرایندهای با اولویت یکسان براساس FIFO در اختیار پردازنده قرار می گیرد.

زمانبندی نوبت دوره ای

در روش زمانبندی نوبت دوره ای (شکل 10-3) ، فرایندها به صورت FIFO برای پردازنده فرستاده می شود لکن برای هر فرایند مقدار محدودی از زمان پردازنده به نام برش زمانی اختصاص می یابد. اگر فرایندی قبل از انقضای برش زمانی خودش تکمیل نشود، پردازنده از دست آن فرایند پس گرفته شده و به فرایند منتظر بعدی داده می شود. در این حالت فرایند آزاد شده مجدداً به انتهای صف برگردانده می شود.

شکل 10-3) زمانبندی نوبت دوره ای

روش زمانبندی نوبت دوره ای در محیطهای اشتراک زمانی مؤثر عمل می کند به گونه ای که می تواند برای کاربران محاوره ای زمان پاسخ قابل قبولی را ضمانت کند. سرباری روش غیر انحصاری توسط روش تعویض متن کارآ، و فراهم کردن حافظه اصلی کافی برای مقیم شدن فرایندها، پائین نگهداشته می شود.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

تحقیق درباره بررسی سیستم عامل

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحه27

بخشی از فهرس

ریشه سسیستم عامل

دلایل ایجاد سیستم عامل

وظایف سیستم عامل

سیستم عامل های فعلی

انواع سیستم عامل

تطابق تکنیکهای سیستم عامل با نسل های کامپیوتر ساختار سیستم عامل

انوع سیستم عامل از نظر ساختار

پردازش و زمابندی

نقدی بر طرح سیستم عامل ملی

ریشه سسیستم عامل

در فرهنگ رایانه سیستم عامل (به انگلیسی: Operating System) نرم‌افزاری است که مدیریت منابع رایانه را به عهده گرفته و بستری را فراهم می سازد که برنامه‌های کاربردی اجرا شده و از خدمات آن استفاده کنند.

دلایل ایجاد سیستم عامل

یک سیستم کامپیوتری پیشرفته از یک یا چند پردازنده، مقداری حافظه اصلی، دیسک‌ها ، چاپگرها ، صفحه‌کلید، صفحه‌نمایش، واسط‌های شبکه‌ای و دیگر دستگاه‌های ورودی و خروجی تشکیل شده است. اگر سیستم یکپارچه‌ای برای مدیریت این منابع وجود نداشته باشد، هر برنامه باید به تنهایی این کار را انجام دهد. سیستم عامل یک لایه نرم‌افزاری فراهم می‌کند که وظیفه مدیریت منابع سیستم را از دوش برنامه‌های کاربردی رهانیده و کار برنامه‌نویسی را ساده‌تر می‌نماید.

وظایف سیستم عامل

سیستم عامل دو کار عمده انجام می‌دهد :

در نگرش پایین به بالا ، منابع منطقی ( مانند فایل ها ) و منابع فیزیکی ( مانند دستگاه های سخت افزاری ) رایانه را مدیریت و کنترل می‌کند .

در نگرش بالا به پایین ، وظیفه سیستم عامل این است که یک ماشین توسعه یافته ( Extended Machine ) یا ماشین مجازی ( Virtual Machine ) را به کاربران ارائه کند تا آنها بتوانند آسان تر برنامه نویسی نمایند و درگیر پیچیدگی های سخت افزاری رایانه نشوند .

به طور کلی ، وظایف سیستم عامل شامل موارد زیر است :

استفاده بهینه از منابع و جلوگیری از به هدر رفتن آنها تخصیص و آزاد سازی منابع اداره صف ها و زمان بندی استفاده از منابع حساب داری ( Accounting ) میزان استفاده از منابع ایجاد امنیت ( security ) ایجاد ، حذف و اداره فرایند ها ایجاد مکانیسم های ارتباط بین فرایند ها و همگام سازی آنها مدیریت فایل ها و پوشه ها مدیریت حافظه های اصلی و جانبی برقراری امکان دسترسی چندتایی ( Multiaccess ) و اجرای هم روند ( Concurrent ) فرایند ها به اشتراک گذاری منابع ( Resource Sharing ) تعیین راهکار هایی برای اداره بن بست ( deadlock ) ها جلوگیری از شرایط رقابتی ( Race Condition ) و تداخل یا در هم قفل شدن ( Interlock ) فرایند ها جلوگیری از گرسنگی ( Starvation )

سیستم عامل های فعلی

امروزه پرکاربردترین سیستم عامل جهان، ویندوز است که بر روی بیشتر رایانه‌های شخصی نصب شده ‌است.

نام چند ‌سیستم عامل معروف جهان در زیر آمده است:

یونیکس لینوکس سولاریس (سیستم عامل) بی اس دی سیستم عامل داس مک اواس ده ام وی اس ویلز (سیستم عامل) ویندوز اکس‌پی ویندوز ویستا ویندوز ان‌تی ویندوز سی‌ئی آی‌فون اواس پالم (سیستم عامل) سیمبیان (سیستم عامل) گوگل اندروید

انواع سیستم عامل

سیستم عامل تک پردازنده

این نوع سیستم عامل ها ، سیستم عامل های نسل چهارم ( نسل فعلی ) هستند که بر روی یک پردازنده اجرا می شوند .

دانلود تحقیق ویروس های کامپیوتری

این تحقیق بصورت Word و با موضوع ویروس های کامپیوتری انجام گرفته است.تحقیق برای مهندسی کامپیوتر و IT مناسب است و در 16 صفحه می باشد. می توانید این تحقیق را بصورت کامل و آماده تحویل از پایین همین صفحه دانلود نمایید.

بیش از سه دهه ازساخت اولین ویروس کامپیوتری توسط فرد کوهن می گذرد . شاید درابتدا کوهن هرگزتصورنمی کرد که روزی اختراع اوبه صورت یک فاجعه کامپیوتری در آمده و دنیای کامپیوتر را مورد تهدید قرار دهد (متاسفانه بسیاری از مشکلات بزرگ تکنولوژی همین گونه آغاز می شود). کوهن صرفا به عنوان یک پروژه دانشجویی ، برنامه ای را ساخت که می توانست خود را تکثیر کرده وانگل وار به دیگر برنامه ها بچسبد و نوعی تغییر در آنها بوجود آورد . با طرح ویژگیهای این نوع برنامه ها در مقالات و سخنرانیها بتدریجاین مسئله توجه عده زیادی از بر نامه نویسان را به خود جلب کرده و رفته رفته مسئله تولید ویروسهای کامپیوتری نضج گرفت. علت نامگذاری ویروس بر روی اینگونه برنامه ها،تشابه زاد آنها با ویروسهای بیولوژیکی بود. چرا که ویروسهای کامپیوتری مانند ویروسهای بیولوژیکی بطور ناگهانی تکثیر می شوند و در حالی که ممکن است بر روی یک دیسک وجود داشته باشند.تا زمانی که شرایط مناسب نباشند،فعال نخواهد بود.امروزه مسئله ویروسهای کامپیوتری به یک معضل بسیار جدی تبدیل شده است. حوزه عملکرد ویروسها، انواع کامپیوتر ها وسیستم های عامل را در بر می گیرد. و هر روزچندین ویروس جدید تولید شده و در فضای کامپیوتر جهانی رها می شود. بدون اینکه بتوان فرد سازنده آن را شناسایی و مواخذه کرد.برای یک کاربر معمولی PC ممکن است حداکثر ضرر ناشی ازیک ویروس خطر ناک ، نابود کردن اطلاعات وبرنامه های مهم موجود بر روی کامپیوتری باشد درحالی که ضرر یک ویروس مخرب بر روی شبکه ارتباطی ترمینالهای بانک های یک کشور ممکن است موجب تغییر و یا حذف اطلاعات مالی شرکتها و افراد صاحب حساب شده و خسارات مالی سنگینی را ببار آورد ، آنچنان که تا کنون نیز مواردی از این دست ، ازرسانه های گروهی اعلام شده است . بنابراین اثر تخریب کنندگی ویروسها مرز خاصی نمی شناسد و هر جا که اثری ازیک فعالیت کامپیوتری نرم افزاری وجود دارد،ممکن است ویروسها نیز حضور داشته باشند .

بدیهی است رشد سرطان گونه ویروس ها متخصصین امر را بر آن می دارد که برنامه هایی برای نابودی آنها تهیه کنند.تا کنون برنامه های ضد ویروس زیادی ساخته شده است که هر یک گروهی از ویروسها را شناسایی و آنها حذف می کنند . این برنامه ها هر یک ویژگیهای خاصی داشته و براحتی نمی توان ازآنها را به عنوان بهترین ضد ویروس معرفی کرد . متاسفانه به دلیل کمبود منابع ، عموم کاربران داخل کشور ازکارایی و نحوه عملکرد برنامه های اطلاع کافی نداشته و لذا صرفاً ازآنها به شکل ساده و بدون تنظیمات خاص استفاده کرده و از این رو در بسیاری موارد مشکلات ناشی از وجود ویروسها به طور قطعی حل نمی شوند.

فهرست مطالب1. مقدمه. 12. ویروس کامپیوتری.. 23. خانه ویروس... 34. ویروس های شناخته شده. 35. انواع ویروس ها46. انواع ویروس ها نسل جدید. 57. عملکرد ویروس... 68. علائم موجود در ویروس... 69. ویروس های ناشناخته. 810. ساختار عمومی ویروس ها و ضد ویروس ها811. تکنیک های آشکارسازی ویروس ها912. روش های کلی مبارزه. 1013. پاکسازی ویروس ها12