מערכת הפעלה היא קבוצה של תוכניות, דרך הזמנות אלקטרוניות, לשלוט בפעילות הכוללת של המחשב. משהו כמו מוליך שעושה הכל בסדר ומבטיח שכל חלקי המכונה יעבדו יחד. בדרך כלל הוא פועל במחשב כשאנחנו מפעילים אותו. על כל מחשב להתקין מערכת הפעלה כדי לתפקד. ההגדרה מצביעה על כך שמדובר בקבוצת תוכנות מחשב המציעות אפשרות לנהל בצורה יעילה יותר את המשאבים שיש למחשב.
מהי מערכת אופרטיבית
תוכן עניינים
ההגדרה של מערכת ההפעלה מצביעה על כך שמדובר בקבוצת תוכנות מחשב המציעות אפשרות לנהל ביעילות רבה יותר את המשאבים שיש למחשב, והיא ידועה גם בשם תוכנת מערכת.
כדי להבין מהי מערכת הפעלה, יש להזכיר כי הפעלת תוכנית מסוג זה מתחילה מרגע הפעלת המחשב, מכיוון שתפקידה לנהל את החומרה משלביו הראשוניים ובמקביל לאפשר זאת. אינטראקציה עם המשתמש.
לכן ניתן לומר כי מושג מערכת ההפעלה מתאר את התוכנית החשובה ביותר בה משתמש המחשב, שכן הוא זה שמרכז את היישומים והשירותים בהם המשתמש משתמש, כלומר באמצעותה, שאר חלקי המשתמשים. התוכנה בתוך המחשב יכולה לתפקד כרגיל, מכיוון שהיא מאפשרת זיהוי של כמה חיבורים, יוצרת בקרות, מציעה אבטחה, משלוחים, בין היתר. התוכנות הנפוצות ביותר כיום הן מערכת ההפעלה Windows, מערכת ההפעלה Linux, OS / 2 ו- DOS.
לאורך ההיסטוריה של מערכות ההפעלה, חשוב להדגיש כי בגירסאות הראשונות של המחשבים לא היו מערכות כאלה, דבר שקשה להטמיע כיום. במהלך שנות השישים השתמשו מחשבים במה שנקרא מעבדי אצווה.
שנים אחר כך החלה הקמת מערכת ההפעלה (מערכות הפעלה), אם כי נכון שבשנות ה -80 כבר נוצרו כמה מוכרים בקרב הקהילה, זה היה בשנות ה -90 כשהתוכנות הללו החלו להיות קצת יותר גמיש ובו בזמן חזק, אחד מציוני הדרך של אותה תקופה הוא מערכת ההפעלה Windows 95.
כיום, ניתן למצוא את מערכת ההפעלה של המחשב אפילו באינטרנט, שם ניתן אפילו להוריד את מערכת ההפעלה של הגרסה הנדרשת.
בהגדרת מערכת ההפעלה מודגשות מטרותיה, שהן לנהל את ליבת הביניים, לספק הגנה על החומרה וגם לנהל משאבי לוקליזציה, כלי שמונע מתכנתים של יישומים לבצע את אותו התהליך. באופן ידני.
התפתחות מערכות ההפעלה הובילה לחלק גדול מהמכשירים האלקטרוניים המשתמשים במיקרו-מעבדים לצורך פעולתם, ויש להם גם מערכת הפעלה מובנית, כמה דוגמאות לכך הן טלפונים סלולריים, נגני DVD, מכשירי רדיו, מחשבים וכו '.
במקרה זה הם מתבצעים באמצעות ממשק משתמש גרפי, סביבת שולחן עבודה או מנהל חלונות, במקרה של טלפונים סלולריים זה נעשה דרך קונסולה ו- DVD דרך השלט הרחוק, כל אלה אלה נתונים המאפשרים לנו להבין טוב יותר מהי מערכת הפעלה.
לשם מה מערכת הפעלה
אחד הדברים שמשמשת מערכת הפעלה הוא לאפשר לתוכנות אחרות להסתמך על התוכנית האמורה ובכך להיות מסוגל לתפקד ביעילות, מסיבה זו היא שעל פי המערכת בה נעשה שימוש, תוכנות מסוימות עשויות להתקין או לא.
כמו כן, ניתן לסווג מערכות הפעלה על פי מספר המשימות שהן יכולות לבצע בו זמנית, כמו גם על פי מספר המשתמשים שיכולים להשתמש בתוכניות האמורות וגם לפי זמן ביצוען, שניתן לבצע או לא אמיתי. יש לציין כי אלה רק חלק מהסיווגים הקיימים.
הרעיון של מערכת ההפעלה מעיד כי יש לו שלושה אלמנטים משמעותיים וחיוניים, הם מתייחסים לחבילות התוכנה המאפשרות לחומרה לתקשר עם התוכנה עצמה.
- פרשנות פקודה: אלה אותם רכיבים המאפשרים לפרש את הפקודות, מטרתם העיקרית היא לתקשר עם הפקודות או הפקודות שהמשתמש מבצע, זה נעשה באמצעות שפה שניתן לפרש על ידי החומרה, ללא צורך ב מי שמבצע את הצו מכיר קצת את השפה הזו.
- מערכת קבצים: זהו סוג של מאגר קבצים, בו הם רוכשים מבנה דמוי עץ.
- ליבה: לבסוף, יש את הליבה, שאחראית לאפשר הפעלה של תחומים בסיסיים כמו קלט ופלט נתונים, תקשורת, ניהול ועיבוד זיכרון וכו '.
אלמנטים של מערכת הפעלה
מערכת ההפעלה מורכבת מארבעה מודולים, שהם הליבה או הליבה, מנהל הזיכרון, מערכת הקלט והפלט ולבסוף מנהל הקבצים. יש הסוברים כי קיים מודול חמישי, שהוא מתורגמן הפקודה, האחראי על תרגום הפקודות שהמשתמש מבצע באמצעות המקלדת או מכשיר אחר.
ליבה או ליבה
זהו המודול ברמה הנמוכה ביותר של מערכת ההפעלה, הוא נשען על חומרת המחשב, חלק מהמשימות שעליו לבצע הן טיפול בהפרעות, הקצאת משימות למעבד, הצעת ערוצי תקשורת בין תוכניות, בין היתר.. באופן כללי, הגרעין אחראי על השליטה במודולים האחרים ובמקביל מסנכרן את ביצועם.
באותו אופן, לליבה יש תת מודול המכונה מתזמן, שתפקידו לציין את זמן המעבד לתוכניות השונות, בעקבות דפוס תכנון מסוים שעשוי להיות שונה בין מערכות ההפעלה. באופן כללי, מה שנעשה הוא לקבוע היררכיה של סדרי עדיפויות, האחראיים לקביעת האופן שבו יש להקצות את זמן המעבד לכל תוכנה.
מנהל זיכרון
מנהל הזיכרון, לעומת זאת, הוא האחראי על הקצאת חלקים מזיכרון ה- RAM לתוכניות, או לשברים מהם הדורשים זאת, במקביל לשאר התוכניות והנתונים ממוקמים בהתקני האחסון. מַסִיבִי. באופן זה, כאשר מוקצה חלק מהזיכרון הראשי, הדבר נעשה בצורה מובנית, בעקבות דפוס מסוים.
הדרך הנפוצה ביותר לניהול זיכרון כוללת יצירת זיכרון וירטואלי, באמצעותו זיכרון המחשב יופיע לכל מי שמשתמש במערכת, הרבה יותר ממה שהוא באמת.
מערכת כניסה ויציאה
אלמנט זה מציג את הקלט והפלט של המשתמש כמשהו בלתי תלוי במחשב, מה שאומר שלמשתמש כל הציוד יהיה בעל אותם מאפיינים ויטופל באותו אופן, כאשר מערכת ההפעלה אחראית להתמודד עם המוזרויות של אחד מהם, אחד מהם הוא מהירות התגובה. טכניקה שנמצאת בשימוש נרחב, במיוחד בפלט נתונים, היא שימוש בסלילים.
מידע הפלט נשמר באופן זמני בתור שנמצא בהתקן אחסון המוני, זאת עד לשחרור המכשיר ההיקפי, ובכך מונע שמירה על תוכנית מכיוון שההיקפי אינו זמין. ל- SSO יש שיחות להסיר או להוסיף קבצי סליל.
מנהל קבצים
מטרת מנהל הקבצים היא לשמור על מבני התוכניות, כמו גם על נתוני המשתמשים ותוכניות המערכות הנשמרים בקבצים, וכן להבטיח שימוש נכון בהתקני אחסון המוניים. אלמנט זה מופקד גם על פיקוח על יצירה, פיתוח, עדכון ובסופו של דבר חיסול קבצים, גם שמירה על ספריה עם כל אחד מהקבצים שנמצאים במערכת בכל עת, ומשתף פעולה עם המודול שמנהל זיכרון במהלך העברות. נתונים אל הזיכרון המרכזי וממנו.
חשוב לציין שאם יש לך מערכת זיכרון וירטואלית, יש העברה בין אמצעי האחסון ההמוני לזיכרון המרכזי, זה כדי לשמור על מבנה הזיכרון האמור. לקבצים המאוחסנים במכשירי אחסון המוניים יש מטרות שונות, חלקם משמשים לאחסון מידע לשיתוף, אחרים מכילים מידע פרטי וכו '.
מסיבה זו, לכל קובץ יש סדרת הרשאות גישה, המציגות את התוסף שאיתו ניתן לשתף את המידע הכלול בקובץ האמור. מערכת ההפעלה דואגת לוודא כי ההרשאות הללו אינן עוקפות.
פונקציות של מערכת הפעלה
הפונקציות של מערכת הפעלה הבולטת ביותר הן ניהול תהליכי זיכרון וניהול תקשורת בין יישומים.
ניהול תהליך
אין ספק שזה אחד החלקים הבולטים ביותר במערכת ההפעלה, מכיוון שהתהליכים הם המשאבים שהתוכנה דורשת בכדי שתוכל לבצע אותה בצורה נכונה. זה דורש אלמנטים מסוימים, כגון זמן המעבד, שימוש בזיכרון ונוכחות קבצים אליהם היישום דורש גישה על מנת להריץ. מערכת ההפעלה על מנת שתוכל לדאוג לתפעול נכון של המכונה, מוקדשת ליצירה והרס של תהליכים, כמו גם עצירה והפעלתם, שלא לדבר על תרומתה למנגנוני התקשורת בין תהליך אחד למשנהו.
ניהול זיכרון ראשי
ניהול הזיכרון הראשי הוא אלמנט נוסף ורלוונטי ביותר. הזיכרון מצדו מורכב ממחסן נתונים המשותף לאפליקציות ולמעבד המאבד גם את הפונקציונליות שלו אם יש בעיה כלשהי. מסיבה זו חשוב שמערכת ההפעלה תדאג לניהול זיכרון, כך שהיא לא תהיה עמוסה וניתן יהיה לראות את המידע המאוחסן שם. מערכת ההפעלה מקפידה על שימוש בחלקים מסוימים בזיכרון ומדוע. היא מקבלת החלטות לגבי היכן לאתר את התהליכים כשיש מקום פנוי ומקצה ומחזיר לעצמה מקום נדרש, כך שהזיכרון מנוצל היטב.
ניהול אחסון משני
הזיכרון מאופיין בכך שהוא משהו תנודתי למדי וכי במקרה של כשל כלשהו הוא עלול לאבד את המידע שהוא מכיל, מסיבה זו, יש צורך במודול אחסון שני, כך שהנתונים יישארו שם בטווח הארוך, באותו אופן שזה קורה עם הזיכרון המרכזי, מערכת ההפעלה, דואג לנהל את השטח הפנוי ומקצה את סדר האחסון, הוא גם דואג שהכל יאוחסן נכון, כמו גם כמה ואיפה יש מקום פנוי.
ניהול מערכת הכניסה והיציאה
באותו אופן, מערכת ההפעלה אחראית על ניהול יציאות הפלט והקלט של מחשב, כמו למשל לאוזניות, צג, מדפסת וכו '.
בעבר, כאשר רצית להתקין יציאה חיצונית חדשה, היה חיוני שיהיה דיסק התקנה שבו הוקלטו מנהלי ההתקן, כך שהמחשב יוכל לקבל אותו. כיום מערכת ההפעלה של המחשב אחראית על האיתור ברשת, כל המידע הדרוש כדי שהיציאות החיצוניות החדשות יעבדו כראוי.
יומן מערכת הקבצים
הקבצים הם פורמטים שנוצרו על ידי הבעלים עצמם, המומרים לטבלאות ומערכת ההפעלה היא זו שאחראית על רישומם ואחסונם. מערכת ההפעלה אחראית גם על בנייה, מחיקה ואחסון של כל הקבצים שנוצרו, בנוסף לספק את הכלים הדרושים לגישה לקבצים בעת הצורך. היא מציעה גם תקשורת בין קבצים ויחידות אחסון, ומגדירה אותה ליצירת עותקי גיבוי של כל אחד מהם, במקרה של תאונה, המידע לא אבד.
בִּטָחוֹן
בפריט זה יש לציין כי מערכת ההפעלה אחראית על אבטחת המחשב, אחת הפעולות החשובות ביותר היא הנגישות לתוכניות או למשתמשים שבהם אין להיכנס. יש מספר רב של וירוסים העלולים לפגוע במערכת, ומערכת ההפעלה היא זו שאחראית לכך שזה לא קרה. ניתן להגדיר את התוכנה כך שבקרות יבוצעו מעת לעת, ובאותה דרך לבסס את בקרות האבטחה שיש לבצע.
תקשורת בין אלמנטים ויישומים
באמצעות ממשק הרשת, מערכת ההפעלה שומרת על תקשורת בין האלמנטים השונים של המחשב, כמו גם את כל התוכניות הקשורות אליהם. לקבל ולשלוח מידע.
דווח על מצב המערכת
ישנם מספר רב של יישומים אשר כברירת מחדל מותקנים יחד עם מערכת ההפעלה, אולם הם אינם נחשבים למערכת. הם מספקים אמצעים ומאפיינים בסיסיים לפיתוח ולהפעלת התוכניות המותקנות במחשב. באותו אופן, היא מודיעה על סטטוס המערכת, כלומר אם יש צורך לאשר פעולה כלשהי, כמו למשל התקנת עדכונים אוטומטיים.
כמו כן, הוא מציע תמיכה בשפות מחשב שונות, כך שכל יישום פועל במחשב, לשם כך יש לו תוכניות המשפרות את התקשורת בין יישומים.
ניהול משאבים
היא מנהלת כל אחד מחלקיו העיקריים של המחשב באמצעות מנהל משאבים, בתפקידו לנהל אותו כרוך גם באבטחה ותקשורת של המעבד והתקנים חיצוניים המתחברים למחשב. באותו אופן שזה קורה עם זיכרון משני ופנימי, כאשר לפעמים, יש צורך לנקות ולהחליף חלקים המאוחסנים אחד לשני. באופן כללי, היא מנהלת את כל משאבי המערכת ואת כל האלמנטים הנמצאים בקשר עם המערכת.
ניהול משתמשים
לבסוף, הוא עוסק גם בניהול פרופילים השמורים במחשב, גם תלוי מי יצר את הפרופיל. ניהול המשתמשים יכול להיות מרובה או פרטני, אין זה אומר שמערכת ההפעלה מאפשרת ליצור רק פרופיל משתמש אחד על מנת להשתמש במחשב.
סוגי מערכות הפעלה
סוגי מערכות ההפעלה מסווגים על פי הקריטריונים הבאים:
- קריטריונים לניהול משימות: אלה בתורם מסווגים למשימה אחת ורב-משימות, הראשונים מאופיינים על ידי ביצוע תוכנית אחת בכל פעם, מלבד התהליכים של מערכת ההפעלה עצמה, מצדם, האחרונה יכולה לנהל את משאבי המעבד להשיג סימולטניות מסוימת בתהליכים המבוצעים.
- קריטריונים לניהול משתמשים: במקרה זה נוכל לדבר על מערכות של משתמש יחיד, כלומר הן מאפשרות שליטה רק למשתמש אחד, ישנן גם מערכות מרובות משתמשים, המשמשות על סמך הפעלות.
- קריטריונים לניהול משאבים. ישנן מערכות הפעלה ריכוזיות, המוגבלות למחשב יחיד במגזר ההשפעה שלהן, וישנן גם מערכות מבוזרות, המנהלות מחשבים שונים בו זמנית.
יש לציין כי זהו הסיווג של מערכות ההפעלה הנפוצות ביותר, אולם קיימות מערכות אחרות שכיחות פחות:
מערכת הפעלה של מחשב
בדרך כלל מותקנות מערכות הפעלה במחשב, וברוב המקרים המשתמש אינו מבצע בו שינויים, אולם ניתן לעדכן, לשנות או להחליף.
לכל מערכת הפעלה במחשב יש ממשק גרפי למשתמש המאפשר שימוש בכלים או חומרה חיצוניים, כמו המוס, על ידי לחיצה על הסמלים או על ידי אינטראקציה עם אלמנטים אחרים לצורך העניין. לבצע משימה כלשהי, שמבהירה למה מערכת ההפעלה מיועדת במחשב.
הדוגמאות למערכות הפעלה הנפוצות ביותר בעולם הן:
Microsoft Windows
בין סוגי מערכות ההפעלה, המשקל הגדול ביותר הוא Windows, שנוצר במהלך שנות ה -80, נכון לעכשיו הגרסאות העדכניות ביותר הן Windows 10 שנוצרו בספטמבר 2014, Windows 8 נוצר בשנת 2012, Windows 7 בשנת 2009 ו- Windows Vista בשנת 2007. מערכת הפעלה זו מותקנת מראש ברוב המחשבים, מה שהופך אותה למערכת ההפעלה הפופולרית ביותר בעולם.
Mac OS X
מערכת הפעלה זו נוצרה על ידי חברת Apple Inc. והיא מותקנת בכל המחשבים המיוצרים על ידי החברה האמורה. נכון לעכשיו הגרסאות האחרונות של מערכת זו מכונות מערכת ההפעלה Mac OS, השמות הספציפיים הם מכל גרסה, Maverick, שהושק בשוק בשנת 2013, Mountain Lion מצידו, יצא לשוק בשנת 2012, Lion בשנת 2011, Snow Leopard בשנת 2009. אפל מציעה למשתמשים גם גרסה בשם MacOS X Server, שתוכננה לפעול בשרתים.
לינוקס אובונטו
דוגמה נוספת למערכות הפעלה היא לינוקס אובונטו. למערכת הפעלה זו מאפיין עיקרי שהיא קוד פתוח, כלומר ניתן להפיץ ולשנות אותה על ידי כל משתמש בעולם, וזה יתרון עצום, מכיוון שהדבר מאפשר למערכת ההפעלה להיות חופשית ומאפשר גם לבחור בין הגרסאות הקיימות השונות. במחשבים אישיים מערכת ההפעלה לינוקס, למרות היותה חינמית לחלוטין, משמשת במעט מחשבים, אולם ברוב שרתי החברה משתמשים בלינוקס מכיוון שקל יותר להתאים אותה. בין ה. הגרסאות הבולטות הן אובונטו, דביאן, פדורה ולינוקס.
מערכת הפעלה של טלפון
מערכות הפעלה ניידות או מערכת הפעלה ניידת הן סדרה של תוכניות ברמה נמוכה המאפשרות הפשטת המאפיינים של החומרה הספציפית של הטלפונים הסלולריים ומציעים שירותים ליישומים ניידים, שמבוצעים בה. מערכות אלו פשוטות יותר ומכוונות לקישוריות אלחוטית, כמו גם דרך להזין פורמטי מידע ומולטימדיה.
מערכות הפעלה ניידות מסוימות מבוססות על המודל בשכבות. המערכות הנפוצות ביותר הן:
דְמוּי אָדָם
זו ללא ספק מערכת ההפעלה הטלפונית הנפוצה ביותר בעולם, היא מבוססת על לינוקס. בתחילה הוא תוכנן עבור מצלמות מקצועיות, מאוחר יותר הוא נרכש על ידי גוגל ושונה לשימוש במכשירים ניידים, כמו סמארטפונים ומאוחר יותר בטאבלטים, נכון לעכשיו מערכת זו נמצאת בפיתוח כך שניתן יהיה להשתמש בה במחשב האישי. ומחברת. המפתח שלה הוא גוגל, הוא הושק בשנת 2008.
iOS
מערכת ההפעלה של טלפון אפל היא iOS, מאפיינת רק מכשירים המיוצרים על ידי חברת Apple Inc. והיא משמשת במכשירים כמו ה- iPod Touch, iPhone, iPad ו- Apple TV. אופטימיזציה ופשטות הם הבסיס להצלחתה, מכיוון שאנשים מעדיפים זאת על פני מערכת הפעלה ניידת אחרת הדורשת חומרה בעלת הספק גבוה יותר לצורך רהיטות מערכת ההפעלה.
