در فرهنگ رایانه سیستم عامل (به انگلیسی: Operating System) اساسی‌ترین برنامه سیستمی است که مدیریت کلیه منابع سیستم را به عهده گرفته و بستری را فراهم می‌سازد که برنامه‌های کاربردی می‌توانند بر روی آن اجرا شوند.
Contents
دلایل ایجاد سیستم عامل (Os)
یک سیستم کامپیوتری پیشرفته از یک یا چند پردازنده، مقداری حافظه اصلی، دیسک‌ها، چاپگرها، صفحه کلید، صفحه نمایش، واسط های شبکه ای و دیگر دستگاه های ورودی و خروجی تشکیل شده است. این اجزا در کنار یکدیگر یک سیستم پیچیده را به وجود آورده اند. نوشتن برنامه هایی که تمامی این عناصر را مدیریت کرده و از آنها به طور صحیح، بهینه و کارآمد استفاده نماید، کار بسیار مشکلی است. اگر هر برنامه نویس مجبور باشد با مفاهیمی نظیر نحوه کار دستگاه های ورودی خروجی گوناگون آشنا باشد، بسیاری از برنامه ها هرگز نوشته نخواهد شد. به همین دلیل، از سالها قبل به وضوح مشخص بود که باید روش هایی یافت که برنامه نویسان را از پیچیدگی های سخت افزار دور نگه دارد. تلاش های گسترده، منجر به ایجاد یک لایه نرم افزاری روی سخت افزار شد که همه اجزای سیستم را کنترل نموده و کار برنامه نویسان را راحت تر کند. به این لایه نرم افزاری سیستم عامل می‌گویند.
وظایف سیستم عامل Operating System
سیستم عامل دو کار عمده انجام می‌دهد:
در نگرش پایین به بالا، منابع منطقی (مانند فایل‌ها) 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 فرایندها
- ایجاد مکانیسم های ارتباط بین فرایندها و همگام سازی آنها
- مدیریت فایل‌ها و پوشه‌ها
- مدیریت حافظه‌های اصلی و جانبی
- برقراری امکان دسترسی چندتایی (Multiaccess) و اجرای هم روند (Concurrent) فرایندها
- به اشتراک گذاری منابع (Resource Sharing)
- تعیین راهکارهایی برای اداره بن بست (deadlock)ها
- جلوگیری از شرایط رقابتی (Race Condition) و تداخل یا در هم قفل شدن (Interlock) فرایندها
- جلوگیری از گرسنگی (Starvation)
سیستم عامل های فعلی
امروزه پرمصرف ترین سیستم عامل جهان، ویندوز است که بر روی بیشتر رایانه‌های شخصی نصب شده است.
نام چند سیستم عامل معروف جهان در زیر آمده است:
- سیستم عامل یونیکس Unix Os
- سیستم عامل لینوکس Linux Os
- سیستم عامل سولاریس (سیستم عامل) Solaris Os
- سیستم عامل بی اس دی BSD OS
- سیستم عامل مک او اس MAC OS
- سیستم عامل ام وی اس MVC OS
- ویلز (سیستم عامل) Wheels OS
- ویندوز اکس پی Windows XP OS
- ویندوز 7 | Windows 7 OS
- ویندوز ان تی | Windows NT OS
- ویندوز سی ئی | Windows CE Os
- پالم (سیستم عامل) Palm OS
- سیمبیان (سیستم عامل) Symbian Os
انواع سیستم عامل (OS یا Operating System)
سیستم عامل تک پردازنده Single Processor OS
این نوع سیستم عامل ها، سیستم عامل های نسل چهارم ( نسل فعلی ) هستند که بر روی یک پردازنده اجرا می‌شوند.
سیستم عامل شبکه ای Network Os
این نوع سیستم عامل‌ها، از کنترل کننده‌های واسط شبکه و نرم افزارهای سطح پایین به عنوان گرداننده استفاده می‌کنند و برنامه‌هایی برای ورود به سیستم‌های راه دور و دسترسی به فایل از راه دور در آنها به کار گرفته می‌شود.
سیستم عامل توزیع شده Distributed operating system
این سیستم عامل‌ها خود را مانند سیستم عامل‌های تک پردازنده به کاربر معرفی می‌کنند، اما در عمل از چندین پردازنده اجرا می‌شوند. این نوع سیستم عامل در یک محیط شبکه ای اجرا می‌شود در این نوع سیستم یک برنامه پس از اجرا در کامپوترهای مختلف جواب نهایی به سیستم اصلی کاربر بر می‌گردد سرعت پردازش در این نوع سیستم بسیار بالاست.
سیستم عامل بی درنگ Real-time operating system
از این نوع سیستم‌های عامل برای کنترل ماشین آلات صنعتی، تجهیزات علمی و سیستم‌های صنعتی استفاده می‌گردد. یک سیستم عامل بلادرنگ دارای امکانات محدود در رابطه با بخش رابط کاربر و برنامه‌های کاربردی مختص کاربران هستند. یکی از بخش‌های مهم این نوع سیستم‌های عامل، مدیریت منابع موجود کامپیوتری بگونه‌ای است که یک عملیات خاص در زمانی که می‌بایست، اجراء خواهند شد , مهم‌تر اینکه مدیریت منابع بگونه ایست که این عمل در هر بار وقوع, مقدار زمان یکسانی بگیرد.