Različite vrste operativnih sustava

Raniji oblik računala bili su glavni računari gdje su oni nedostatni u procesu operativnih sustava i vrstama operativnih sustava. U glavnim okvirima, svaki pojedinac snosi individualnu odgovornost za određeno vremensko razdoblje i mora pristupiti stroju imajući informacije i programe, vjerojatno napisane na papirnatim karticama, papirnatim trakama ili magnetskim trakama. Tada će se sastavljeni program baciti u stroj. Nakon toga, stroj će raditi do trenutka završetka ili kolapsa programa. Izlaz programa bit će otklonjen pogreškama kroz svjetla na ploči, prebacivanje vrsta prekidača ili pomoću biranja na upravljačkoj ploči.

No, s tim se strojevima vrijeme potrebno za pokretanje programa pogoršava, a vrijeme potrebno za dodjelu opreme sljedećem pojedincu se povećava. Zbog toga mora postojati automatizirano praćenje, minimalno vrijeme rada i manja veličina stroja. Sve ove značajke dovele su do puta razvoja operativnog sustava. Dakle, javite nam što točno operacijski sustav je, njegova funkcionalnost i različite vrste operativnih sustava .

Što je operativni sustav?

Naziv operativni sustav odgovara tome da je kolekcija višestrukog softvera koji upravlja hardverskim resursima računala i pruža kolektivne usluge korisniku. Različite vrste računalnih operativnih sustava odnose se na kolekciju različitih vrsta softvera. Svako računalo ima operativni sustav za pokretanje ostalih programa koji su u njemu prisutni.

Osnovni operativni sustav

Danas se operativni sustav opaža na više uređaja, od osobnih računala do mobitela, posebno pametnih telefona. Na primjer, gotovo svaki pametni telefon koristi najnoviji android operativni sustav .

Bilo koji operativni sustav obavlja nekoliko osnovnih zadataka kao što su prepoznavanje ulaznih podataka s tipkovnice, slanje izlaza na zaslon, čuvanje datoteka i direktorija diska te upravljanje perifernim uređajima poput pisača. Operativni sustav može u bilo kojem trenutku izvesti jedan zadatak ili operaciju, kao i više zadataka ili operacija.

Arhitektura tipova operativnih sustava

Operativni sustavi kontroliraju hardverske resurse računala. Jezgra i ljuska dijelovi su operativnog sustava koji obavljaju bitne operacije.

Arhitektura OS-a

Kada korisnik daje naredbe za izvođenje bilo koje radnje, zahtjev ide na dio ljuske, koji je poznat i kao tumač. Dio ljuske zatim prevodi ljudski program u strojni kod, a zatim prenosi zahtjev u dio jezgre.

Kad jezgra primi zahtjev od ljuske, obrađuje zahtjev i prikazuje rezultat na ekranu. Jezgra je također poznata i kao srce operativnog sustava jer svaku operaciju izvodi on.

Ljuska

Ljuska je dio softvera koji se nalazi između korisnika i jezgre i pruža usluge jezgre. Ljuska tako djeluje kao tumač za pretvaranje naredbi od korisnika u strojni kod. Ljuske prisutne u različitim vrstama operativnih sustava su dvije vrste: školjke naredbenog retka i grafičke ljuske.

Ljuske naredbenog retka pružaju sučelje naredbenog retka, dok ljuske grafičkog retka pružaju grafičko korisničko sučelje. Iako obje ljuske izvode operacije, ljuske grafičkog korisničkog sučelja rade sporije od ljuski sučelja naredbenog retka.

Vrste školjki

• Kornska ljuska
• Bournova ljuska
• C ljuska
• POSIX ljuska

Zrno

Jezgra je dio softvera. To je poput mosta između ljuske i hardvera. Odgovorna je za pokretanje programa i osiguravanje sigurnog pristupa hardveru uređaja. Jezgra se koristi za raspoređivanje, tj. Održava vremenski raspored za sve procese. A vrste jezgri su navedene slijedeće:

• Monolitna jezgra
• Mikro zrnca
• Exokerneli
• Hibridna jezgra

Funkcije operacijskog sustava računala

Operativni sustav izvršava sljedeće funkcije:

• Upravljanje memorijom
• Upravljanje zadacima ili procesima
• Upravljanje pohranom
• Uređaj ili upravljanje ulazom / izlazom
• Kernel ili zakazivanje

Upravljanje memorijom

Upravljanje memorijom je postupak upravljanja računalnom memorijom. Računalne memorije su dvije vrste: primarna i sekundarna memorija. Dio memorije za programe i softver dodjeljuje se nakon oslobađanja memorijskog prostora.

Upravljanje memorijom operativnog sustava

Upravljanje memorijom važno je za operativni sustav koji je uključen u multitasking, pri čemu OS zahtijeva prebacivanje memorijskog prostora s jednog procesa na drugi. Svaki pojedini program zahtijeva malo memorijskog prostora za svoje izvršavanje, koji pruža jedinica za upravljanje memorijom. CPU se sastoji od dva vrste memorijskih modula : virtualna i fizička memorija. Virtualna memorija je RAM memorija, a fizička memorija tvrdog diska. Operativni sustav upravlja prostorima adresa virtualne memorije, a dodjelu stvarne memorije slijedi adresa virtualne memorije.

Prije izvršavanja uputa, CPU šalje virtualnu adresu jedinici za upravljanje memorijom. Nakon toga MMU šalje fizičku adresu u stvarnu memoriju, a zatim prava memorija dodjeljuje prostor za programe ili podatke.

Upravljanje zadacima ili procesima

Procesno upravljanje je instanca programa koji se izvršava. Proces se sastoji od niza elemenata, poput identifikatora, brojača programa, memorije pokazivač podaci o kontekstu i tako dalje. Proces je zapravo izvršavanje tih uputa.

Procesno upravljanje

Postoje dvije vrste procesnih metoda: pojedinačni postupak i metoda višezadaćnosti. Metoda pojedinačnog procesa bavi se jednom aplikacijom koja se istodobno izvodi. Multitasking metoda omogućuje istovremeno više procesa.

Upravljanje pohranom

Upravljanje pohranom funkcija je operacijskog sustava koji upravlja dodjelom podataka u memoriji. Sustav se sastoji od različitih vrsta memorijskih uređaja, poput primarne memorije za pohranu (RAM), sekundarne memorije za pohranu (tvrdog diska) i predmemorijske memorije.

Upute i podaci smještaju se u primarnu memoriju ili predmemoriju, na koju se poziva pokrenut program. Podaci se, međutim, gube kad se isključi napajanje. Sekundarna memorija je trajni uređaj za pohranu. Operativni sustav dodjeljuje mjesto za pohranu kada se kreiraju nove datoteke i zakaže zahtjev za pristup memoriji.

Uređaj ili upravljanje ulazom / izlazom

U računalnoj arhitekturi kombinacija CPU-a i glavne memorije mozak je računala, a njime upravljaju ulazni i izlazni resursi. Ljudi komuniciraju sa strojevima davanjem informacija putem I / O uređaja.

The prikaz , tipkovnica, pisač i miš su I / O uređaji. Upravljanje svim tim uređajima utječe na propusnost sustava, stoga je upravljanje ulazima i izlazima sustava primarna odgovornost operativnog sustava

Zakazivanje

Zakazivanje od strane operativnog sustava postupak je upravljanja i prioritizacije poruka poslanih procesoru. Operativni sustav održava konstantnu količinu posla za procesor i tako uravnotežuje radno opterećenje. Kao rezultat toga, svaki se postupak dovršava u predviđenom vremenskom okviru.

Stoga je zakazivanje vrlo važno u sustavima u stvarnom vremenu. Planeri su uglavnom tri vrste:

• Dugoročni rokovnik
• Kratkoročni rokovnik
• Srednjoročni raspored

Vrste operativnih sustava

Općenito, računalni operativni sustavi u osnovi su kategorizirani u dvije vrste:

Vrste operativnih sustava

1. Uobičajeni operativni sustav
2. Operativni sustav u stvarnom vremenu

Uobičajeni operativni sustav

Uobičajeni operativni sustav dalje se klasificira u dvije vrste:

• • Operativni sustav korisničkog sučelja sa znakovima
  • Grafičko korisničko sučelje Operacijski sustav

GUI i CUI

Operativni sustav korisničkog sučelja sa znakovima (CUI)

CUI operativni sustav je operativni sustav zasnovan na tekstu koji se koristi za interakciju sa softverom ili datotekama tipkanjem naredbi za izvršavanje određenih zadataka. Operativni sustav naredbenog retka koristi samo tipkovnicu za unos naredbi. Operativni sustavi naredbenog retka uključuju DOS i UNIX . Napredni operativni sustav naredbenog retka brži je od naprednog GUI operativnog sustava.

Operativni sustav grafičkog korisničkog sučelja (GUI)

Operativni sustav sučelja s grafičkim načinom rada je operativni sustav zasnovan na mišu (Windows operativni sustav, LINUX), pri čemu korisnik izvršava zadatke ili operacije bez upisivanja naredbi s tipkovnice. Datoteke ili ikone mogu se otvoriti ili zatvoriti klikom na njih tipkom miša.

Uz to, miš i tipkovnica koriste se za upravljanje GUI operativnim sustavima u nekoliko svrha. Većina ugrađeni projekti su razvijeni na ovom operativnom sustavu. Napredni GUI operativni sustav sporiji je od operativnog sustava naredbenog retka.

Operativni sustav u stvarnom vremenu

Operativni sustavi u stvarnom vremenu poznati su i kao multitasking operativni sustavi. Uobičajeni operativni sustav odgovoran je za upravljanje hardverskim resursima računala. RTOS izvodi ove zadatke, ali je posebno dizajniran za pokretanje aplikacija u zakazano ili točno vrijeme s velikom pouzdanošću.

RTOS

Operativni sustav u stvarnom vremenu dizajniran je za aplikacije u stvarnom vremenu, poput ugrađenih sustava, industrijskih robota, opreme za znanstvena istraživanja i drugih. Postoje različite vrste operativnih sustava u stvarnom vremenu, poput mekih operativnih sustava u stvarnom vremenu i tvrdih operativnih sustava u stvarnom vremenu.

Primjeri RTOS-a

• Linux
• VxWorks
• TRON
• Windows CE

Tvrdi sustav u stvarnom vremenu

Tvrdi sustav u stvarnom vremenu čisto je vremenski konstantan sustav. Za tvrdi operativni sustav u stvarnom vremenu završetak zadataka u roku vrlo je važan za učinkovite performanse sustava.

Na primjer, za zadani ulaz, ako korisnik očekuje izlaz nakon 10 sekundi, tada bi sustav trebao obraditi ulazne podatke i dati izlaz točno nakon 10 sekundi. Ovdje je krajnji rok 10 sekundi, pa sustav ne bi trebao davati izlaz nakon 11. ili 9. sek.

Stoga se u vojsci i obrani koriste tvrdi sustavi u stvarnom vremenu.

Mekan Sustav u stvarnom vremenu

Za mekani sustav u stvarnom vremenu poštivanje roka nije obvezno za svaki zadatak. Stoga mekani sustav u stvarnom vremenu može propustiti rok za jednu ili dvije sekunde. Međutim, ako sustav svaki put propusti rokove, to će pogoršati performanse sustava. Računala, audio i video sustavi primjeri su mekih sustava u stvarnom vremenu. Danas se Androidi široko koriste za aplikacije poput automatski otvarači vrata .

Osim toga, postoje i mnogi drugi različite vrste operativnih sustava na računalu zajedno s njihovim prednostima i nedostacima. Nekoliko vrsta može se objasniti na sljedeći način:

Skupni operativni sustav

Pojedinci koji rade u paketnom operacijskom sustavu neće imati izravnu komunikaciju s računalom. Svaki pojedinac postavi svoj zadatak na bilo kojoj izvanmrežnoj opremi kao što su bušilice, a zatim pripremljene podatke učita u računalo. Da bi se povećala brzina obrade, zadaci koji imaju sličnu vrstu operacije grupirani su zajedno i izvršavaju se kao jedna grupa.

Ovi strojevi izvode operacije pomoću operatora, a operateri započinju rad razvrstavanja programa koji imaju istu funkcionalnost u serije. Ovo je jedan od opsežno implementiranih operativnih sustava.

Prednosti

• Ogromna količina posla može se lako ponoviti
• Različiti korisnici mogu jednostavno podijeliti svoje batch sustave
• Vrijeme neaktivnosti u ovim šaržnim sustavima vrlo je minimalno
• Vrijeme potrebno za izvršenje zadatka procesor može lako prepoznati kada se u stroj ubace u formatu reda

Mane

• Serijski operativni sustavi donekle su skupi
• Proces otklanjanja pogrešaka je složen
• Ovim sustavom smiju upravljati samo iskusne osobe

Distribuirane vrste operativnih sustava

Distribuirani operativni sustav moderno je poboljšanje u računalnoj domeni. Ova vrsta sustava intenzivno se koristi diljem svijeta, uz izuzetno brz tempo. Različita neovisna međusobno povezana računala imat će komunikaciju preko njih putem ovog distribuiranog operativnog sustava. Svaki autonomni sustav ima vlastite jedinice za obradu i memoriju. Ti se sustavi također nazivaju slabo povezanim sustavima i imaju različite veličine i operacije.

Ključna prednost ove vrste operativnog sustava je u tome što pojedinci mogu imati pristup softveru ili dokumentima koji nisu u trenutnom operativnom sustavu, ali postoje na drugim sustavima koji imaju vezu u trenutnom sustavu. To znači da postoji daljinska dostupnost unutar uređaja koji su povezani u sustav.

Ovisno o rasporedu različitih čvorova, postoje različiti vrste distribuiranog operativnog sustava a to su:

Peer to Peer - Ovaj je sustav uključen u čvorove koji imaju identične sudionike u dijeljenju podataka. Cjelokupna funkcionalnost dijeli se na svim čvorovima. Čvorovi koji imaju komunikaciju s drugima nazivaju se zajedničkim resursima. To se može postići mrežom.

Klijent / poslužitelj - U sustavu klijent / poslužitelj zahtjev koji šalje klijent pruža sustav poslužitelja. Poslužiteljski sustav ima mogućnost pružanja usluge za više klijenata odjednom samo kada klijent ima kontakt samo s jednim poslužiteljem. Klijent i poslužiteljski uređaji imat će svoju komunikaciju putem mreže i tako potpadaju pod klasifikaciju distribuiranih sustava.

Prednosti

• Dijeljenje podataka može se izvršiti na pojednostavljeni način gdje su čitavi čvorovi međusobno povezani
• Postupak dodavanja dodatnih čvorova tako je jednostavan, a konfiguracija je lako prilagodljiva prema zahtjevu
• Neuspjeh jednog čvora ne rastavlja druge čvorove. Svi ostali čvorovi mogu uspostaviti međusobnu komunikaciju

Mane

• Pružanje poboljšane sigurnosti za sve veze i čvorove donekle je složeno
• U vrijeme prijenosa čvorova neki bi se podaci mogli izgubiti
• U usporedbi s pojedinačnim korisničkim sustavom, ovdje je upravljanje bazom podataka prilično složeno
• Tijekom prijenosa podataka sa svih čvorova može se dogoditi preopterećenje podataka

Operativni sustav za dijeljenje vremena

Ovo je postupak u kojem omogućuje povezivanje različitih ljudi koji se nalaze na različitim lokacijama da istovremeno dijele određeni sustav. Ovakva vrsta operativnog sustava označena je kao logično širenje multiprogramiranja. Naziv dijeljenje vremena odgovara tome da se vrijeme procesora istodobno dijeli između različitih pojedinaca. Glavna varijacija između batch-a i vremenski podijeljenog operativnog sustava je korištenje procesora i vrijeme odziva.

U batch sustavu glavna je smjernica poboljšati upotrebu procesora, dok je u operativnim sustavima s dijeljenjem vremena ona smanjiti vrijeme odziva.

CPU izvršava razne zadatke prebacivanjem preko, dok se ti prekidači događaju tako redovito. Zbog toga svaki korisnik može dobiti brz odgovor.

Na primjer, u metodi transakcije, procesor upravlja sa svakim pojedinačnim programom u vrlo kratkom vremenskom razdoblju. Dakle, kada postoji ‘n’ pojedinaca, svaka osoba može dobiti svoje vremensko razdoblje. Kad se naredba preda, tada će se brzo odgovoriti. Ovaj operativni sustav radi na multiprogramiranju i planiranju procesora kako bi svakom pojedincu dodijelio odgovarajuće vremensko razdoblje. Operativni sustavi koji su u početku razvijeni kao skupni, sada su nadograđeni na vremenski podijeljene sustave.

Nekoliko prednosti i nedostataka operativnih sustava za dijeljenje vremena su:

Prednosti

• Brzi odgovor
• Eliminira dupliciranje softvera
• Minimalno vrijeme mirovanja procesora

Mane

• Pouzdanost je glavna briga
• I podacima i programima treba pružiti pojačanu sigurnost
• Prijenos podataka je problem

Višekorisničke vrste operativnih sustava

To je metoda operativnog sustava gdje dopušta različitim korisnicima povezivanje i funkcioniranje na jednom operativnom sustavu. Ljudi stupaju u interakciju s njim pomoću računala ili terminala koji pružaju pristup putem mreže ili uređaja poput pisača. Ovakav operativni sustav mora imati poboljšanu komunikaciju sa svim korisnicima u uravnoteženom pristupu. To je zato što kada se pojave komplikacije jedne osobe, to ne bi trebalo utjecati na ostale korisnike koji su u slijedu.

Značajke

• Nevidljivost - To se događa na donjem kraju poput formatiranja diska i ostalih
• Obrada podataka na kraju - Kada nema mogućnosti obrade podataka s prednjeg kraja, to omogućuje obradu podataka na kraju
• Dijeljenje resursa - mogu se dijeliti različiti uređaji poput tvrdih diskova, upravljačkih programa ili pisača, a mogu se dijeliti i datoteke ili dokumenti
• Višeprocesiranje

Uglavnom su tri vrste višekorisničkih operativnih sustava a oni su objašnjeni na sljedeći način:

Distribuirani operativni sustav

To je asortiman različitih uređaja koji se nalaze na raznim računalnim sustavima koji komuniciraju, funkcioniraju i koordiniraju jedinstveni dosljedni sustav pojedincu. Kroz mrežni sustav korisnici mogu uspostaviti komunikaciju. Ovdje se resursi dijele u pristupu da se različitim zahtjevima može upravljati i da se na kraju može osigurati svaki zahtjevni zahtjev. Mobilne aplikacije i digitalno bankarstvo primjeri su kojima se upravlja putem distribuiranog operativnog sustava.

Sustav s vremenskim rezom

Ovdje se svakom pojedinačnom korisniku dodjeljuje kratki raspon procesorskog vremena, što znači da je za svaku funkcionalnost određeno vrijeme. Čini se da su ti vremenski segmenti minimalni. Zadatak kojim se mora upravljati određuje interni uređaj pod nazivom planer. Ovo određuje i upravlja funkcionalnošću na temelju dodijeljenih prioriteta.

Među povezanim pojedincima, operativni sustav obrađuje zahtjeve korisnika. Ovo je ekskluzivna funkcionalnost vremenski odrezanog operativnog sustava koja nije dostupna ni u jednom drugom. Na primjer, glavni okviri.

Višeprocesorski sustav

Ovdje, istodobno, sustav koristi više procesora. Kako cjelokupni procesori rade posljedično, vrijeme potrebno za dovršavanje zadatka brzo je od onog za jednokorisnički tip operativnog sustava. Najopćenitiji scenarij ove vrste je operativni sustav Windows u kojem istovremeno može obraditi više zadataka, poput reprodukcije glazbe, rada s Excelom, word dokumenta, pregledavanja i mnogih drugih. Može se izvesti veći broj aplikacija bez narušavanja učinkovitosti drugih.

Prednosti

Prednosti višekorisničkog operativnog sustava su

• Jednostavna raspodjela resursa
• Ekstremna sigurnosna kopija podataka
• Koristi se u knjižnicama
• Otklanja bilo kakve smetnje
• Poboljšana brzina i učinkovitost
• Implementirano u aplikacijama u stvarnom vremenu

Mane

Mane su višekorisničkog operativnog sustava

• Kako više računala funkcionira na jednom sustavu, virus bi mogao lako dopustiti sustav
• Privatnost i povjerljivost postaju problem
• Stvaranje više računa u jednom sustavu ponekad može biti rizično i složeno

Osim njih, postoji još mnogo različitih vrsta operativnih sustava, a to su:

• Mrežni OS
• Multitasking OS
• Skupljeni OS
• OS u stvarnom vremenu
• Linux OS
• Mac OS

Dakle, ovdje se radi o detaljnom konceptu različitih vrsta operativnih sustava. Prošli smo kroz koncepte rada operativnog sustava, arhitekture, vrsta, prednosti i nedostataka. Stoga je ovdje vrlo jednostavno pitanje za sve oduševljene čitatelje: Koji su prednosti operativnog sustava Linux u odnosu na Windows ?