התפקוד הבסיסי של מערכת ההפעלה - הסביר 2020

אם אתה משתמש במחשב או בכל גאדג'ט חכם אחר, אולי שמעת על המונח מערכת הפעלה (אנדרואיד, חלונות, לינוקס, iOS, mac). אך אם אינך מכיר את המונח ואת הפונקציונליות שלו, אנו הולכים היום לפרט את תפקוד מערכת ההפעלה לפניך באור הרחב.



תוכן ההודעה: -

סקירת מערכת הפעלה

אז בואו נתחיל במה היא מערכת הפעלה?



מערכת הפעלה (OS) היא תוכנת מערכת המנהלת חומרת מחשב ומשאבי תוכנה ומספקת שירותים נפוצים עבור תוכנות מחשב. דרך וויקי

מערכת ההפעלה היא התוכנה שבאחריותה לנהל חומרת מחשב, משאבי תוכנה ומציעה שירותים נפוצים להפעלה חלקה של תוכנות המחשב. שיתוף הזמן של מערכת ההפעלה מתזמן משימות להפעלה יעילה של המערכת הכוללת גם חסכוניות של זמן המעבד, אחסון המוני של הדפסה ומשאבים שימושיים אחרים.

במילים פשוטות אנו יכולים לומר שהמטרה העיקרית של מערכת הפעלה היא לספק סביבה בה אנו יכולים לבצע תוכניות.

פונקציות החומרה המטופלות על ידי מערכת ההפעלה הן כגון קלט ופלט והקצאת זיכרון. התפקיד העיקרי של מערכת ההפעלה מתפקד כמתווך בין התוכנה לחומרה. עם זאת, קוד היישום מבוצע בדרך כלל ישירות על ידי החומרה ומבצע שיחות קבועות אל שיחות מערכת לפונקציית מערכת הפעלה או מופרעת על ידה.

זהו ממשק בין משתמש למחשב. אז מערכת הפעלה גורמת לכל מה במחשב לעבוד יחד בצורה חלקה ויעילה.

הקשר בין יישום לתוכנת מערכת

ניתן לראות את מערכת ההפעלה במכשירים מרובים המכילים את מערכת המחשבים כמו טלפונים, קונסולות משחקי וידאו, מחשבי-על ומכשירים דומים אחרים. מערכת ההפעלה הנפוצה והמשומשת ביותר היא Microsoft Windows המשמש 82.74% נתח שוק. שאר השוק תפוס על ידי MacOS, Linux ו- Android.

סוגי מערכת ההפעלה

ישנם ארבעה סוגים כלליים של מערכות הפעלה. השימוש בהם תלוי בסוג המחשב ובסוג היישומים שיופעלו באותם מחשבים.

  1. מערכות הפעלה בזמן אמת (RTOS) משמשות לבקרת מכונות, מכשירים מדעיים ומערכות תעשייתיות. באופן כללי, למשתמש אין שליטה רבה על הפונקציות המבוצעות על ידי RTOS.
  2. מערכות הפעלה חד פעמיות, חד פעמיות, מאפשרות למשתמש אחד לעשות דבר אחד בכל פעם. דוגמה למערכת הפעלה חד-פעמית למשימה יחידה היא מערכת ההפעלה המשמשת עוזרים דיגיטליים אישיים (PDA), הידועים גם בשם מחשבי כף יד.
  3. מערכות הפעלה של משתמש יחיד ורב-משימות מאפשרות למשתמש יחיד להריץ בו-זמנית מספר יישומים במחשב שלהם. זהו סוג מערכת ההפעלה הנמצא ברוב המחשבים השולחניים והמחשבים הניידים האישיים. Microsoft Windows, Mac OS ו- Linux הם שלוש דוגמאות ידועות למערכת מסוג זה.
  4. מערכות הפעלה מרובות משתמשים מאפשרות למספר משתמשים להשתמש במקביל במקורות במחשב יחיד. יוניקס היא דוגמה למערכת הפעלה מרובת משתמשים.

ארכיטקטורה של מערכות הפעלה

מערכות ההפעלה שולטות במשאבי החומרה של המחשב. הגרעין והקליפה הם החלקים של מערכת ההפעלה המבצעים פעולות חיוניות. כאשר משתמש נותן פקודות לביצוע פעולה כלשהי, הבקשה עוברת לחלק הפגז, המכונה גם מתורגמן. חלק המעטפת מתרגם את התוכנית האנושית לקוד מכונה ואז מעביר את הבקשה לחלק הליבה.

ארכיטקטורה של מערכת ההפעלה

כאשר הגרעין מקבל את הבקשה מהקליפה, הוא מעבד את הבקשה ומציג את התוצאה על המסך. הגרעין ידוע גם כליבה של מערכת ההפעלה שכן כל פעולה מבוצעת על ידה.

צדף

הקליפה היא חלק מהתוכנה המוצבת בין המשתמש לליבה, והיא מספקת שירותי הליבה. הפגז משמש אפוא כמתורגמן להמרת הפקודות מהמשתמש לקוד מכונה. פגזים הנמצאים בסוגים שונים של מערכות הפעלה הם משני סוגים: פגזי שורת פקודה ופגזים גרפיים.

פגזי שורת הפקודה מספקים ממשק שורת פקודה ואילו פגזי שורות גרפיות מספקים ממשק משתמש גרפי. אף על פי ששני הפגזים מבצעים פעולות, פגזי ממשק המשתמש הגרפי מבצעים איטי יותר מאשר פגזי ממשק שורת הפקודה.

סוגי קליפות

  • קליפת קורן
  • קליפת בורן
  • מעטפת C
  • מעטפת POSIX

גַרעִין

הגרעין הוא חלק מתוכנה. זה כמו גשר בין המעטפת לחומרה. היא אחראית להפעלת תוכניות ולמתן גישה מאובטחת לחומרת המכונה. הליבה משמשת לתזמון, כלומר היא שומרת על לוח זמנים לכל התהליכים.

סוגי גרעינים

  • גרעין מונוליטי
  • מיקרו-לילות
  • Exokernels
  • גרעינים היברידיים

5 פונקציות עיקריות של מערכת הפעלה

כל מערכת מחשב זקוקה למערכת הפעלה כדי לתפקד כראוי. הפונקציה העיקרית ביותר של מערכת ההפעלה היא להציע את ממשק המשתמש החלק ולשלוט בתפקוד היישומים האחרים. אבל, יש עוד המון פונקציות חשובות שמנוהלות על ידי מערכות ההפעלה כמו -

ניהול חומרה

הפונקציה החשובה והבסיסית ביותר של מערכת ההפעלה היא ניהול כל החומרה הפנימית והחיצונית של המחשב. מערכת ההפעלה מנהלת את כל המכשירים המחוברים ומספרת להם כיצד לפעול ולפעול עם המערכת. הסיבה לכך היא הצגת התוצאה של הוראות ואינטראקציות הם הביצועים הבסיסיים של המחשב. חלק ממערכות החומרה הנשלטות על ידי מערכת ההפעלה כוללות - דיסק קשיח, כוננים אופטיים, כרטיסי מסך וכו '.

בקרת תכנית

מערכת ההפעלה מריצה גם תוכניות ומאפשרת להם לתפקד עבורם תוכננו. התוכנית צריכה להיות מתוכננת כך שתתפקד עם מערכת ההפעלה הספציפית. הסיבה לכך היא שמערכת ההפעלה נדרשת להציג את הממשק ולתחזק את התקשורת בין התוכנית לחומרת המחשב. בהיעדר מערכת ההפעלה, תוכניות אינן יכולות לבצע את משימתן המיועדת.

גישה למידע

זוהי גם פונקציה של מערכת ההפעלה לאחסן, לאחזר ולגשת לנתונים בכונן הקשיח, כך שניתן לבצע את הפונקציות הבסיסיות על ידי מערכת ההפעלה. באחריותה של מערכת ההפעלה לנהל את הנתונים המאוחסנים באופן זמני בזיכרון ה- RAM של המחשב. הנתונים המאוחסנים ומאוחסנים על ידי מערכת ההפעלה יכולים להיות מכל סוג שהוא כגון קבצי מסמך, תמונות, קטעי וידאו ומוסיקה. הכונן הקשיח יכול לקרוא ולכתוב את הנתונים בכוחות עצמו, אך מערכת ההפעלה מספרת לכונן הקשיח אילו נתונים לקרוא והשיטה לכתוב אותם.

ניהול משאבים

רשימת התפקוד של מערכת ההפעלה חזקה מאוד, היא כוללת גם את הפונקציה של ניהול והקצאת כל משאבי המחשב בזמן הצורך. ניהול משאבים כמו איזו משימה צריך להיות מעובד תחילה על ידי המעבד? איזו תוכנית צריכה להיות מיושרת כדי לעבד את העוצמה והזיכרון של מערכת המחשב? כיצד להקצות את התוכנית לבקרת תפקוד המחשב? וכן כל כך הרבה החלטות אחרות הקשורות למשאבים נלקחות על ידי מערכות ההפעלה. הפונקציות החשובות מקבלות עדיפות על ידי מערכות ההפעלה, כך שתפקודים רגילים של המחשב לא יופרעו.

תִקשׁוֹרֶת

מערכת ההפעלה מאפשרת גם תקשורת רשת בכך שהיא מאפשרת להתקני רשת מחוברים לתקשר עם המחשב ועם כל התוכניות הדורשות זאת. זהו אחד התפקידים העיקריים של מערכת ההפעלה לספק תקשורת רשת בעזרת כלים שונים כמו כרטיסי רשת. כרטיסי הרשת יכולים ליצור רק את החיבור בין הרשתות והכלים, אלא לכוון את תהליך התקשורת כך שניתן יהיה להחליף מידע - נדרשת מערכת הפעלה. מערכת ההפעלה מנתחת גם את המידע שהוחלף כך שהתוכנית המותקנת תוכל להציע את התצוגה הטובה ביותר למשתמשים.

לכן, מערכת ההפעלה היא חלק חשוב מאוד מהמחשב ומכשירים אחרים המבוססים על מחשב, שכן מספר פונקציות מטופלות על ידם. אם אינך רוצה להפריע לתפקוד מערכת ההפעלה, השתמש תמיד במערכת ההפעלה הנכונה במחשב שלך כדי לתמוך בתפקודה.