در پاسخ به این سوال که سیستم عامل چیست، می توان گفت که سیستم عامل (OS) یک نرم افزار سیستمی است که فعالیت های اساسی یک سیستم کامپیوتری را مدیریت می کند. وظیفه اصلی سیستم عامل مخفی کردن فرآیندهای پیچیده از چشم کاربر و اجرای دستورات کاربر به ساده ترین روش ممکن خواهد بود. کاربری که از یک سیستم کامپیوتری استفاده می‌کند نمی‌خواهد رویدادهای پس‌زمینه را بداند. عملکرد سیستم تنها مورد مهم و حیاتی برای کاربر است. در ادامه این مقاله در سری مقالات آموزش سیستم عامل به معرفی سیستم عامل می پردازیم.
در یک تعریف ساده، سیستم عامل رابطی بین سخت افزار و نرم افزار است که تمام دستورات کاربر را اجرا می کند. سیستم عامل باید نتیجه یک عملیات پیچیده را به ساده ترین شکل ممکن به کاربر نمایش دهد. کاربران عادی توانایی درک حجم زیاد اطلاعات و پیچیدگی فرآیندها را ندارند. پس تنها چیزی که برای کاربر مهم است نتیجه اجرای یک دستور به بهترین شکل ممکن است.
وظایف سیستم عامل
کاربران روزمره برای رفع نیازهای آموزشی و شخصی خود با نرم افزارهای زیادی کار می کنند. تمامی این نرم افزارها باید بر روی سیستم عامل نصب شده و قابل استفاده باشند. بنابراین، سیستم عامل علاوه بر مدیریت سخت افزار کامپیوتر، باید ارتباط بین سایر نرم افزارها را نیز مدیریت کند.
در واقع وقتی روی آیکون یک نرم افزار کلیک می کنیم، این سیستم عامل است که کدهای هسته نرم افزار مورد نظر را به رم سیستم و سپس به پردازنده منتقل می کند. بنابراین اگر سرعت کار کامپیوتر پایین باشد، تمام نرم افزارهای ما تحت تاثیر آن سرعت قرار خواهند گرفت. در نتیجه سرعت اجرای سیستم کامپیوتری رابطه مستقیمی با سرعت سیستم عامل دارد.
کامپیوتر چیست؟
وقتی صحبت از کامپیوتر می شود، همه به دسکتاپ و لپ تاپ فکر می کنند. اما کامپیوتر به تمامی وسایل الکترونیکی اطلاق می شود که توانایی پردازش اطلاعات را دارند. پس هر سیستمی که توانایی پردازش یک سری اطلاعات را با پردازنده یا آی سی داشته باشد کامپیوتر محسوب می شود. دستگاه هایی مانند تلفن همراه، ماشین حساب، ساعت هوشمند، لپ تاپ و غیره همگی کامپیوتر هستند.
مروری بر تاریخچه کامپیوتر
اولین کامپیوترها به عنوان ماشین حساب برای انجام محاسبات ریاضی ساخته و فروخته شدند. در اوایل دهه 1950، یک سری از ویژگی های اساسی سیستم عامل مانند Resident Monitor ظاهر شد. این ویژگی ها باعث شکل گیری اولین سیستم عامل ها شد. اما این نیز مهم است که در دهه 1950 هیچ سیستم عاملی با مفهوم امروزی وجود نداشت.
تکامل کامپیوترها تا جایی پیش رفت که اولین کامپیوترهای شخصی در دهه 1980 ظاهر شدند. با ظهور رایانه های شخصی، سیستم عامل های قدرتمندی برای برقراری ارتباط راحت تر بین کاربران به بازار عرضه شد. البته در آن زمان بستر ارتباط با سیستم عامل محیطی خشک و ساده بود. محیط های گرافیکی سیستم عامل در اواخر دهه 1990 ظاهر شدند.
آموزش سیستم عامل چیست؟
درس مبانی سیستم عامل یکی از دروس مهم در رشته های کامپیوتر مانند نرم افزار، شبکه، مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات می باشد. در این درس مهم و کاربردی با نحوه عملکرد سیستم عامل و مهم ترین سخت افزار کامپیوتر مانند پردازنده و رم آشنا می شوید. همچنین توانایی ایجاد یک سیستم عامل پایه و تجزیه و تحلیل ویژگی های آن را خواهید یافت. دوره سیستم عامل یکی از پیش نیازهای اولیه برای ورود به مقطع کارشناسی کامپیوتر است.
معرفی سیستم عامل های مختلف
روش های مختلفی برای دسته بندی سیستم عامل ها وجود دارد. به عنوان مثال از نظر نوع اپلیکیشن و رویکرد، انواع تک وظیفه ای، چند وظیفه ای و اشتراک زمانی، توزیع شده، فرمت شده، بلادرنگ و … خواهیم داشت. علاوه بر رقابت شرکت های نرم افزاری، دلیل اصلی تنوع سیستم عامل ها، تنوع شکل و اندازه کامپیوترها است.
همانطور که گفته شد به وسایل مختلفی مانند تلفن همراه، لپ تاپ، ساعت هوشمند و حتی یخچال هوشمند کامپیوتر گفته می شود. قطعات سخت افزاری در هر یک از این کامپیوترها متنوع و متفاوت است. برخی از سیستم ها دارای قطعات بزرگ و برخی دیگر دارای قطعات کوچک و ظریف هستند. بنابراین برای اجرای این کامپیوترهای مختلف به سیستم عامل های مختلفی نیز نیاز داریم.
محبوب ترین سیستم عامل ها بر اساس پلت فرم
بر اساس پلتفرم مورد استفاده، محبوب ترین سیستم عامل ها ویندوز، اندروید، مک او اس، آی او اس و لینوکس هستند. البته اینها فقط بهترین و معروف ترین سیستم عامل ها هستند وگرنه تعداد سیستم عامل ها خیلی بیشتر از اینهاست و حتی برخی از آنها مانند کروم او اس و فیوژ هم کاربرد کمی دارند. در زیر مروری جامع تر از این سیستم عامل های معروف ارائه خواهیم داد.
پنجره ها
ویندوز یک سیستم عامل چندوظیفه ای و گرافیکی است که توسط مایکروسافت تولید و منتشر شده است. البته ویندوز در نسخه های اولیه خود دارای رابط گرافیکی نبود. اما اکنون رابط کاربری گرافیکی ویندوز به قدری پیشرفت کرده است که اکثر کاربران دسکتاپ و لپ تاپ از ویندوز به عنوان سیستم عامل رایانه خود استفاده می کنند. ویندوز بیشتر در رایانه های رومیزی و لپ تاپ ها استفاده می شود.
اندروید
در گوشی های موبایل به دلیل استفاده از قطعات ریز و بهینه نیاز به سیستم عامل کوچک تری نسبت به ویندوز داریم. سیستم عامل اندروید در حال حاضر محبوب ترین سیستم عامل در تلفن های همراه است که 85 درصد از کاربران تلفن همراه را پوشش می دهد. البته به غیر از تلفن همراه، دستگاه های هوشمند دیگری مانند یخچال، تلویزیون، ساعت هوشمند و حتی خودرو نیز به سیستم عامل اندروید مجهز هستند.
iOS
iOS سیستم عامل اپل برای گوشی های این شرکت، i.e. آیفون. طبق آمار رسمی Statista، سهم سیستم عامل iOS در بازار گوشی های هوشمند زیر 15 درصد است. اما از نظر قدرت و امنیت این سیستم عامل توانست طرفداران زیادی را به خود جذب کند. این سیستم عامل بیشترین استفاده را در آمریکا دارد.
سیستم عامل مک
سیستم عامل مک، مانند IOS، یک سیستم عامل انحصاری از اپل است، اما این بار برای لپ تاپ ها یا مک بوک های این شرکت. سیستم عامل مک به دلیل طراحی انحصاری آن برای استفاده فقط در مک بوک ها، کاربران بسیار کمتری نسبت به ویندوز دارد. شاید حتی بتوان گفت که سیستم عامل لینوکس طرفداران و کاربران بیشتری نسبت به سیستم عامل مک در دنیای دسکتاپ و لپ تاپ دارد.
لینوکس (سیستم عامل لینوکس)
لینوکس یک سیستم عامل رایگان و متن باز (برخلاف ویندوز و مک) است که بیشتر توسط برنامه نویسان و هکرها استفاده می شود. به دلیل ماهیت متن باز آن، بسیاری از شرکت ها و افراد لینوکس را سفارشی کرده اند. به همین دلیل است که این سیستم عامل دارای توزیع های زیادی است. به عنوان مثال توزیع اوبونتو که بیشتر استفاده شخصی دارد و توزیع Kali که بیشترین استفاده را در بین هکرها دارد.
هسته سیستم عامل
هسته سیستم عامل مهمترین قسمت آن است که همیشه باید در رم سیستم اجرا شود. هسته تعیین می کند که هر نرم افزار می تواند به کدام یک از سخت افزارهای سیستم دسترسی داشته باشد. علاوه بر اینها، هسته یا کرنل سیستم عامل وظیفه ارسال و دریافت اطلاعات بین رم و هارد دیسک یا به عبارتی وظیفه اتصال سخت افزارهای زیرین به یکدیگر را بر عهده خواهد داشت.
اهمیت وقفه ها در سیستم عامل
برای اینکه سیستم بتواند چندین برنامه را همزمان اجرا کند، از مفهومی به نام وقفه در سیستم عامل استفاده می شود. یک وقفه باعث می شود که پردازنده روند اجرای یک برنامه را حفظ کند و همزمان برنامه دیگری جایگزین شده و داده های آن پردازش شود. البته روند حرکت بین استراحت ها به قدری سریع اتفاق می افتد که از دید کاربر پنهان می ماند.
سیستم عامل شبکه چیست؟
سیستم عامل شبکه که NOS نیز نامیده می شود، نوعی سیستم عامل است که برای شبکه استفاده می شود. در ایستگاه‌های کاری، رایانه‌های شخصی، چاپگرها و سرورهای فایل معمولاً باید منابع خود را به اشتراک بگذارند. آنها از سیستم عامل شبکه برای اتصال و ایجاد ارتباط بین این سیستم های کامپیوتری استفاده می کنند. در واقع نرم افزاری که در پس زمینه سیستم عامل شبکه اجرا می شود به سیستم های کامپیوتری اجازه می دهد تا منابع را به اشتراک بگذارند.
وظیفه مدیریت حساب سیستم عامل
یکی از وظایف مهم سیستم عامل، مدیریت اکانت های متعدد خواهد بود. این بدان معناست که چندین نفر با سطوح دسترسی مختلف می توانند از یک سیستم کامپیوتری استفاده کنند. در مدیریت حساب، سیستم عامل مسئول ایجاد و مدیریت سطوح دسترسی است. در صورت نیاز، یک عضو ممکن است به تمام نرم افزارهای کامپیوتری دسترسی داشته باشد، در حالی که عضو دیگر ممکن است مجاز به استفاده از بخش محدودی از سیستم عامل باشد.
استفاده از فایل ها در سیستم عامل
مدیریت فایل یکی از بخش های حیاتی مورد استفاده کاربران در سیستم های کامپیوتری است. هنگام استفاده از سیستم، هر کاربر نیاز به نصب بازی، نرم افزار، ذخیره فیلم، عکس و موسیقی دارد. سیستم عامل باید عملیات مدیریت فایل را به بهترین شکل ممکن انجام دهد و این توابع را بدون خطا در اختیار کاربران قرار دهد. عیب یابی و رفع خطاهای احتمالی نیز یکی از وظایف اصلی سیستم عامل است.
خلاصه مقاله سیستم عامل چیست؟
در مقاله سیستم عامل چیست، به مفهوم و کاربرد سیستم عامل ها، انواع آن ها و محبوب ترین سیستم عامل های موجود در بازار پرداختیم. ما متوجه شده ایم که یک سیستم عامل چه وظایفی دارد و چه بخش هایی از سیستم را باید مدیریت کند. ما همچنین فهمیدیم که هسته سیستم عامل چیست و چگونه تمام اجزای سیستم را مدیریت و ممیزی می کند. در نهایت، ما به وقفه و کاربرد آن در چندوظیفه نگاه کردیم. اگر سوالی در این زمینه دارید، لطفا در قسمت نظرات همین صفحه با ما در میان بگذارید تا در اسرع وقت به پاسخ مناسب برسید.