منتشر کننده
تا این بخش ما دید کلی از سازمان های سیستم کامپیوتری و با برخی از اصلاحات مهم سیستم عامل از جمله حافظه های اصلی و سیستمی، زیر ساخت های سیستم عامل و انواع مدیریت ها از جمله مدیریت حافظه و ذخیره سازی و... گفته شد. اما در این مقاله قصد داریم تا شما را با سیستم عامل های متن باز و محیط های محاسباتی و همچنین سیستم های کامپیوتری آشنا کنیم.
انواع محیط های محاسباتی سیستم عامل
محاسبات سنتی
در نیم قرن گذشته، منابع محاسباتی کمیاب بودند. برای یک دوره زمانی، سیستم های پردازشی دسته ای یا تعاملی بودند؛ سیستم های پردازش دسته ای، کار ها را به صورت حجیم و با ورودی های از پیش تعیین شده پردازش می کردند. سیستم های تعاملی برای دریافت ورودی از کاربر در انتظار کاربر می مانند. برای بهینه سازی استفاده از منابع محاسباتی، چندین کاربر از این سیستم های کامپیوتری، زمان را مابین خود به اشتراک میگذارند. سیستم های اشتراک زمانی از یک تایمر و الگوریتم زمانبندی برای تسریع فرآیند های سیکل با تخصیص یک سهم از منابع استفاده میکنند.
محاسبات سرویس دهنده – مشتری
بسیاری از سیستم‌های امروزی به صورت سیستم های سرویس دهنده عمل نموده و درخواست‌های سیستم‌های مشتری را جواب می دهند. این فرم از سیستم توزیع شده خاص، سیستم سرویس دهنده - مشتری نامیده دیده می‌شود. سیستم‌های سرویس دهنده، دو دسته سرویس دهنده های محاسباتی و سرویس دهنده فایل تقسیم بندی می شوند.
سیستم های سرویس دهنده محاسباتی، واسطی را فراهم میکنند که یک مشتری می‌تواند درخواستی را جهت اجرا ارسال کند. در پاسخ، سرویس دهنده درخواست را اجرا نموده و نتایج را به مشتری برمی‌گرداند. یک سرویس دهنده با قابلیت اجرا بر روی یک پایگاه داده که به درخواست‌های مشتری جهت داده پاسخ می‌دهد، نمونه‌ای از این سیستم کامپیوتری است.
اما بر عکس سیستم های سرویس دهنده محاسباتی، سیستم های سرویس دهنده فایل یک واسط سیستم فایل را در جایی که مشتری ها می توانند فایل ها را ایجاد و به‌روز نموده، آنها را خوانده و یا پاک نمایند، فراهم می کند. یک مثال از این سیستم ها یک سرویس دهنده وب است که فایل ها را به مشتریانی که از جستجوگرهای وب استفاده میکنند، تحویل می‌دهند.
محاسبات نظیر به نظیر
یک ساختار دیگر از سیستم های توزیع شده، محاسبات های نظیر به نظیر است. در این سیستم های کامپیوتری مشتری و سرویس دهنده تفاوتی با هم ندارند و هر یک از گره ها به صورت یک نظیرند که می توانند هم به عنوان سرویس دهنده و هم به عنوان مشتری عمل نمایند. (بسته به اینکه کدام درخواست نموده و کدام یک سرویس را ارائه نموده اند). در سیستم های سرویس دهنده – مشتری، سرویس دهنده، یک گلوگاه برای سیستم های کامپیوتری محسوب می‌شود اما در یک سیستم نظیر به نظیر، سرویس می تواند توسط چند گره که در شبکه توزیع شده‌اند، ارائه گردد.
جهت شرکت در یک شبکه نظیر به نظیر، یک گره ابتدا به شبکه نظیر ها ملحق می‌شود. پس از متصل شدن به شبکه، هم اکنون گره می تواند سرویسی را درخواست کند و یا ارائه نماید. تعیین اینکه چه سرویسی هم اکنون در دسترس است به یکی از این دو روش انجام می‌شود.
هنگامی که یک گره به شبکه ملحق می‌شود، سرویس خود را در یک سرویس جستجوی متمرکز در شبکه ثبت می‌کند. گره‌هایی که متقاضی سرویس خاصی هستند، ابتدا به این سرویس رجوع می کنند تا توسط این سرویس مشخص شود که سرویس مورد نظر توسط چه گروهی فراهم می شود. پس از آن ارتباط بین مشتری و سرویس دهنده مورد نظر ایجاد می‌شود.
نظیر متقاضی، درخواست سرویس خود را در شبکه به اشتراک می گذارد و از طریق پاسخ این درخواست نظیر مورد نظر مشخص می شود. جهت پشتیبانی این رویکرد بایستی یک پروتکل کشف سرویس وجود داشته باشد که به نظیر ها اجازه دهد تا سرویس های ارائه شده توسط نظیر های دیگر در شبکه را کشف کند.
محاسبات مبتنی بر وب
وب ها هم اکنون تقریباً در تمامی کاربردها حضور دارند که تنوع گسترده‌ای از دستگاه‌ها نیز به آنها دسترسی دارند. محاسبات وب مبتنی بر شبکه بندی گسترش یافته است. دستگاه‌هایی که قبلاً قابلیت شبکه شدن را نداشتند، هم اکنون به صورت سیمی یا بی سیم، دسترسی به شبکه دارند و دستگاه‌هایی که قبلاً قابلیت شبکه شدن را داشتند، هم اکنون در نتیجه تکنولوژی های شبکه بندی جدید و پیاده‌سازی های بهینه دارای سرعت دسترسی سریع تری هستند.
پیاده سازی محاسبات مبتنی بر وب موجب رشد و گسترش رده جدیدی از دستگاه‌ها همانند سیستم های تعدیل بار شدند که ارتباط شبکه را بین سرویس دهنده های مشابه توزیع می‌کند. سیستم عامل هایی همچون ویندوز 95، که تکامل یافتند تا جایی که هم اکنون سیستم عامل های لینوکس و ویندوز 10 می‌توانند به عنوان سرویس دهنده وب عمل نمایند. اما به طور کلی، وب پیچیدگی دستگاه را افزایش می دهد، چرا که کاربران جهت دریافت سرویس بایستید توانایی ارتباط از طریق وب را داشته باشد.
سیستم عامل های متن باز
سیستم عامل های متن باز به فرمت کد متن در مقایسه با کد باینری کامپایل شده در دسترس هستند. لینوکس، پرکاربردترین سیستم عامل متن باز است که در نقطه مقابل سیستم عامل متن بسته ویندوز قرار می گیرد.
سیستم عامل متن باز
سیستم عامل های متن باز دارای مزایای زیادی هستند چرا که برنامه نویسان به اشکال زدایی آن کمک کرده و آن را آنالیز نموده، از آن پشتیبانی کرده، تغییرات مورد نیاز را اعمال می کنند. از آنجا که چشمان زیادی در حال مشاهده سیستم های متن باز هستند، این سیستم عامل ها دارای امنیت بالاتری هستند. به عنوان مثال از سیستم عامل متن باز می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- Linux
- BSDLinux
- Solaris
این سیستم عامل ها، مزیت نرم افزارهای رایگان، افزایش تعداد و کیفیت پروژه های متن باز است، که موجب می شود تا تعداد کاربران و شرکت‌هایی که از این پروژه ها استفاده می کنند، افزایش یابد. جنبش نرم افزاری متن باز، موجب ارائه هزاران پروژه نرم افزاری متن باز همانند سیستم عامل ها شده است. دانشجویان و دانش آموزان می توانند از این کد های متن باز استفاده کنند و لذا اشکالات نرم افزاری آنها را پیدا کرده و آنها را بهبود دهند.
آشنایی با انواع سیستم های کامپیوتری
- سیستم های کامپیوتری
- سیستم های توزیع شده
یک سیستم توزیع شده، مجموعه‌ای از سیستم‌های کامپیوتری گاها غیرهمسان است که به صورت فیزیکی از هم مجزا هستند. این سیستم شبکه ای را تشکیل می‌دهد که به کاربران هر شاخه اجازه می دهد که از منابع کل شبکه استفاده کنند. دسترسی به منابع اشتراکی، سرعت محاسبات، بهره‌وری، دسترسی داده و قابلیت اطمینان را افزایش می‌دهد.
یک شبکه در ساده ترین شکل، یک مسیر ارتباطی بین دو سیستم و یا بیشتر است. شبکه ها مبتنی بر پروتکل های استفاده شده مسافت بین گره ها و محیط انتقال متنوع هستند. برای مثال پروتکل‌های TCP/IP رایج ترین و کاربردی ترین پروتکل های شبکه هستند، هرچند که پروتکل های دیگری همانند ATM نیز به وفور استفاده می‌شوند. پشتیبانی سیستم عامل ها از پروتکل ها نیز دارای تغییرات زیادی است. بیشتر سیستم عامل ها از پروتکل های TCP/IP پشتیبانی میکنند همانند ویندوز و یونیکس.
شبکه ها بر مبنای مسافت بین گره های شان تقسیم بندی می شوند. یک شبکه ناحیه محلی یا همان (LAN)، کامپیوترها را در درون یک اتاق یا ساختمان به هم مرتبط می کند. در حالی که یک شبکه ناحیه گسترده (WAN)، ساختمان ها، شهرها و یا کشور ها را مرتبط می‌سازد. فناوری‌های جدید، انواع جدید را از شبکه ها را معرفی می کنند. برای مثال یک شبکه ناحیه شهری (MAN)، می‌تواند ساختمان‌های یک شهر را با هم مرتبط کند. در دستگاه مجهز به بلوتوث و 802.11 تکنولوژی بی سیم در جهت ارتباط در مسافت های چند پایه ای استفاده می کنند که شبکه های ناحیه کوچک را برای مثال در یک خانه تشکیل می‌دهند.
برای برخی از سیستم عامل ها، مفهوم شبکه و سیستم های توزیع شده، چیزی بیش از فراهم آوری ارتباطات شبکه است. یک سیستم عامل شبکه، سیستم عاملی است که ویژگی هایی همچون اشتراک فایل را در اختیار قرار داده و شامل یک طرح ارتباطی است که فرآیندهای مختلف کامپیوتر های متفاوت اجازه می‌دهد که پیام را با هم مبادله کنند.
سیستم های خاص منظوره
سیستم های تعبیه شده، رایج‌ترین شکل کامپیوترهای موجود هستند. این دستگاه در هر جایی وجود دارند؛ از موتورهای ماشین ها و تولید ربات ها گرفته تا DVD ها و اجاقهای ماکروویو. سیستم‌های زیرساخت اینگونه از سیستم ها معمولاً مقدماتی و پایه ای هستند و لذا سیستم عامل در آنها تنها ویژگی های محدودی را در اختیار قرار می‌دهد. سیستم عامل این سیستم ها معمولاً خیلی کوچک بوده و واسط کاربری ندارند.
سیستم های تعبیه شده، بسیار متنوع هستند برخی از آنها کامپیوترهای همه منظوره ای هستند که سیستم عامل های استانداردی همچون یونیکس را اجرا نموده و کاربری‌های خاصی را ارائه می‌کند و در برخی دیگر از دستگاه سخت‌افزاری هستند که در آنها یک سیستم عامل تعبیه شده خاص منظوره، یکسری عملکردهای خاص را در اختیار کاربر قرار می دهد. گروهی از سیستم‌ها نیز مدارات مجتمع خاص منظوره (ASIC) هستند که وظایف خود را بدون سیستم عامل انجام می‌دهند.
سیستم های تعبیه شده، تقریباً همواره سیستم‌عامل‌های زمان حقیقی و بلادرنگ را اجرا میکنند. یک سیستم عامل بلادرنگ، زمانی که نیازمندی‌های زمانی محدود در عملیات پردازنده یا جریان داده مورد نظر و مهم است، مورد استفاده قرار می‌گیرند. لذا اغلب به صورت یک دستگاه کنترلی در یک کاربرد خاص استفاده می شوند.
سیستم های چند رسانه ای
بیشتر سیستم عامل ها برای پردازش داده های متعارفی همانند فایل های متنی، سندهای پردازش کلمه و صفحه گسترده ها طراحی شده اند. با این وجود روند رشد تکنولوژی، داده‌های چندرسانه‌ای را نیز معرفی نموده است. داده‌های چندرسانه‌ای شامل فایل های صوتی - تصویری و ویدئویی است. امروزه کاربرد های چند رسانه‌ای، گستره وسیعی را تشکیل می‌دهند که شامل فایل های صوتی - تصویری همانند MP3، فیلم های DVD، کنفرانسهای ویدئویی و کلیپ ویدئویی کوتاه از فیلم‌ها و یا داستان های خبری دانلود شده از اینترنت است.
سیستم های نگهداری دستی
سیستم های نگهداری دستی شامل PDAها، Palm و Pocket PC در تلفن های سلولی است که بسیاری از آنها از سیستم عامل های تعبیه شده خاص استفاده میکنند. سازندگان این دستگاه ها با چالش‌های بسیاری روبرو هستند که بیشتر آنها به علت نیاز خاص و محدود به این دستگاه هاست. برای مثال یک PDA معمولاً 5 اینچ ارتفاع، 3 اینچ عرض و کمتر از نیم پوند وزن دارد. به علت سایز کوچک، اکثر این سیستم مقدار حافظه کم، پردازنده هایی کم سرعت و صفحه نمایش های کوچکی دارند.
نگرانی طراحان سیستم های نگهداری دستی، سرعت پردازنده های مورد استفاده است که سرعت آنها کسری از سرعت پردازنده های یک PC است. پردازنده‌های سریع‌تر به توان بیشتری نیاز دارند که الزام به داشتن باتری های بزرگتر را موجب می‌شود و این خود، موجب نیاز به فضای بیشتر میگردد. بیشتر سیستم های نگهداری دستی از پردازنده‌های کند و کوچک که توان مصرفی کمی دارند، استفاده میکنند
سخن پایانی
در این مقاله سعی شد تا به سیستم عامل های متن باز و انواع محاسبات سیستم های کامپیوتری و همینطور انواع سیستم عامل ها بپردازیم و اگر دوست داشتین این مقاله رو به دوستان خود به اشتراک بگذارید. این بخش آخر معرفی اصطلاحات و یا مفاهیم 0 تا 100 سیستم عامل است اگر پارت های قبلی را نخوانده اید یا به دنبال آن هستید بر روی لینک های زیر کلیک کنید.
