TIPURI DE SISTEME DE OPERARE

Cerință prealabilă: Ce este un sistem de operare?

Un sistem de operare realizează toate sarcinile de bază, cum ar fi gestionarea fișierelor, proceselor și memoriei. Astfel, sistemul de operare acționează ca manager al tuturor resurselor, adică. manager de resurse . Astfel, sistemul de operare devine o interfață între utilizator și mașină. Este unul dintre cele mai solicitate software-uri prezente în dispozitiv.

Sistemul de operare este un tip de software care funcționează ca o interfață între programul de sistem și hardware. Există mai multe tipuri de sisteme de operare în care multe dintre ele sunt menționate mai jos. Să aruncăm o privire la ele.

java system.out.println

Există mai multe tipuri de sisteme de operare care sunt menționate mai jos.

Sistem de operare pe lot
Sistem de programare multiplă
Sistem de procesare multiplă
Sistem de operare multi-tasking
Sistem de operare cu partajare a timpului
Sistem de operare distribuit
Sistem de operare în rețea
Sistem de operare în timp real

1. Sistem de operare pe lot

Acest tip de sistem de operare nu interacționează direct cu computerul. Există un operator care preia lucrări similare cu aceeași cerință și le grupează în loturi. Este responsabilitatea operatorului să sorteze locurile de muncă cu nevoi similare.

Sistem de operare pe lot

Avantajele sistemului de operare batch

Mai mulți utilizatori pot partaja sistemele batch.
Timpul de inactivitate pentru sistemul batch este foarte mic.
Este ușor să gestionați lucrări mari în mod repetat în sisteme de loturi.

Dezavantajele sistemului de operare batch

Operatorii de calculatoare ar trebui să fie bine cunoscuți cu sisteme batch.
Sistemele batch sunt greu de depanat.
Uneori este costisitor.
Celelalte joburi vor trebui să aștepte un timp necunoscut dacă vreun job eșuează.
În sistemul de operare batch, timpul de procesare pentru joburi este de obicei dificil de prezis cu precizie în timp ce acestea sunt în coadă.
Este dificil să prezici cu exactitate timpul exact necesar pentru finalizarea unei lucrări în timp ce se află în coadă.

Exemple de sisteme de operare batch: Sisteme de salarizare, extrase bancare etc.

2. Sistem de operare cu programare multiplă

Sisteme de operare multiprogramare poate fi ilustrat simplu deoarece mai mult de un program este prezent în memoria principală și oricare dintre ele poate fi păstrat în execuție. Acest lucru este utilizat în esență pentru o mai bună execuție a resurselor.

Multiprogramare

Avantajele sistemului de operare cu programare multiplă

Programarea multiplă crește randamentul sistemului.
Ajută la reducerea timpului de răspuns.

Dezavantajele sistemului de operare cu programare multiplă

Nu există nicio facilitate pentru interacțiunea utilizatorului a resurselor sistemului cu sistemul.

3. Sistem de operare multi-procesare

Sistem de operare multi-procesare este un tip de sistem de operare în care se utilizează mai mult de un CPU pentru execuția resurselor. Îmbunătățește debitul sistemului.

Multiprocesare

Avantajele sistemului de operare multi-procesare

Mărește debitul sistemului.
Deoarece are mai multe procesoare, deci, dacă un procesor eșuează, putem continua cu un alt procesor.

Dezavantajele sistemului de operare multi-procesare

osi model de referință în rețele

Datorită procesorului multiplu, poate fi mai complex și cumva dificil de înțeles.

4. Sistem de operare multi-tasking

Sistemul de operare multitasking este pur și simplu un sistem de operare multiprogramare cu un algoritm de programare Round-Robin. Poate rula mai multe programe simultan.

Există două tipuri de sisteme multi-tasking care sunt enumerate mai jos.

Multi-tasking preventiv
Multi-tasking cooperativ

Multifunctional

Avantajele sistemului de operare multitasking

Mai multe programe pot fi executate simultan în sistemul de operare Multi-Tasking.
Vine cu o gestionare adecvată a memoriei.

Dezavantajele sistemului de operare multitasking

Sistemul se încălzește în cazul programelor grele de mai multe ori.

5. Sisteme de operare cu timp partajat

Fiecare sarcină are un timp de executat, astfel încât toate sarcinile să funcționeze fără probleme. Fiecare utilizator primește timpul CPU pe măsură ce utilizează un singur sistem. Aceste sisteme sunt cunoscute și sub denumirea de Sisteme Multitasking. Sarcina poate fi de la un singur utilizator sau de la diferiți utilizatori. Timpul în care fiecare sarcină ajunge să fie executată se numește cuantic. După expirarea acestui interval de timp, sistemul de operare trece la următoarea sarcină.

șir separat în java

Sistem de operare Time-sharing

Avantajele sistemului de operare Time-sharing

Fiecare sarcină primește șanse egale.
Mai puține șanse de duplicare a software-ului.
Timpul de inactivitate al procesorului poate fi redus.
Partajarea resurselor: Sistemele de partajare a timpului permit mai multor utilizatori să partajeze resurse hardware, cum ar fi procesorul, memoria și perifericele, reducând costul hardware-ului și crescând eficiența.
Productivitate îmbunătățită: Timpul partajat permite utilizatorilor să lucreze concomitent, reducând astfel timpul de așteptare pentru rândul lor de a folosi computerul. Această productivitate crescută se traduce prin mai multă muncă realizată în mai puțin timp.
Experiență îmbunătățită a utilizatorului: Time-sharing oferă un mediu interactiv care permite utilizatorilor să comunice cu computerul în timp real, oferind o experiență de utilizator mai bună decât procesarea în lot.

Dezavantajele sistemului de operare Time-Sharing

Problema de fiabilitate.
Trebuie să aveți grijă de securitatea și integritatea programelor și datelor utilizatorului.
Problemă de comunicare a datelor.
Overhead mare: sistemele de partajare a timpului au o suprasarcină mai mare decât alte sisteme de operare datorită necesității de planificare, comutare de context și alte cheltuieli generale care vin cu suportarea mai multor utilizatori.
Complexitate: sistemele de partajare a timpului sunt complexe și necesită software avansat pentru a gestiona mai mulți utilizatori simultan. Această complexitate crește șansa de erori și erori.
Riscuri de securitate: Cu mai mulți utilizatori care partajează resurse, riscul de încălcare a securității crește. Sistemele de partajare a timpului necesită o gestionare atentă a accesului utilizatorului, autentificarea și autorizarea pentru a asigura securitatea datelor și a software-ului.

Exemple de sistem de operare Time-sharing cu explicație

IBM VM/CMS : IBM VM/CMS este un sistem de operare de partajare a timpului care a fost introdus pentru prima dată în 1972. Este încă în uz astăzi, oferind un mediu de mașină virtuală care permite mai multor utilizatori să ruleze propriile instanțe de sisteme de operare și aplicații.
OTS (Opțiune de partajare a timpului) : TSO este un sistem de operare de partajare a timpului care a fost introdus pentru prima dată în anii 1960 de IBM pentru computerul mainframe IBM System/360. A permis mai multor utilizatori să acceseze același computer simultan, rulând propriile aplicații.
Servicii terminale Windows : Windows Terminal Services este un sistem de operare cu timp partajat care permite mai multor utilizatori să acceseze un server Windows de la distanță. Utilizatorii își pot rula propriile aplicații și pot accesa resurse partajate, cum ar fi imprimante și stocare în rețea, în timp real.

6. Sistem de operare distribuit

Aceste tipuri de sisteme de operare reprezintă un progres recent în lumea tehnologiei computerelor și sunt acceptate pe scară largă în întreaga lume și, de asemenea, într-un ritm mare. Diverse computere autonome interconectate comunică între ele folosind o rețea de comunicații partajată. Sistemele independente au propria unitate de memorie și CPU. Acestea sunt denumite sisteme slab cuplate sau sisteme distribuite . Procesoarele acestor sisteme diferă ca dimensiune și funcție. Beneficiul major al lucrului cu aceste tipuri de sisteme de operare este că este întotdeauna posibil ca un utilizator să poată accesa fișierele sau software-ul care nu sunt de fapt prezente pe sistemul său, dar un alt sistem conectat în această rețea, adică accesul la distanță este activat în dispozitivele conectate în acea rețea.

Sistem de operare distribuit

Avantajele sistemului de operare distribuit

Eșecul unuia nu va afecta comunicația în rețea, deoarece toate sistemele sunt independente unele de altele.
Poșta electronică crește viteza de schimb de date.
Deoarece resursele sunt partajate, calculul este foarte rapid și durabil.
Încărcarea pe computerul gazdă se reduce.
Aceste sisteme sunt ușor scalabile, deoarece multe sisteme pot fi adăugate cu ușurință în rețea.
Întârzierea procesării datelor se reduce.

Dezavantajele sistemului de operare distribuit

Eșecul rețelei principale va opri întreaga comunicare.
Pentru a stabili sisteme distribuite se folosește limbajul încă nedefinit bine.
Aceste tipuri de sisteme nu sunt ușor disponibile deoarece sunt foarte scumpe. Nu numai că software-ul de bază este foarte complex și nu este încă bine înțeles.

Exemple de sisteme de operare distribuite sunt LOCUS, etc.

Sistemul de operare distribuit trebuie să abordeze următoarele probleme:

Rețeaua cauzează întârzieri în transferul de date între nodurile unui sistem distribuit. Astfel de întârzieri pot duce la o vizualizare inconsecventă a datelor situate în diferite noduri și pot face dificilă cunoașterea ordinii cronologice în care au avut loc evenimentele în sistem.
Funcțiile de control precum programarea, alocarea resurselor și detectarea blocajului trebuie efectuate în mai multe noduri pentru a obține viteza de calcul și pentru a asigura o funcționare fiabilă atunci când computerele sau componentele de rețea eșuează.
Mesajele schimbate de procese prezente în diferite noduri pot călători prin rețele publice și pot trece prin sisteme informatice care nu sunt controlate de sistemul de operare distribuit. Un intrus poate exploata această caracteristică pentru a modifica mesajele sau pentru a crea mesaje false pentru a păcăli procedura de autentificare și a se masca ca utilizator al sistemului.

7. Sistem de operare în rețea

Aceste sisteme rulează pe un server și oferă capacitatea de a gestiona date, utilizatori, grupuri, securitate, aplicații și alte funcții de rețea. Aceste tipuri de sisteme de operare permit accesul partajat la fișiere, imprimante, securitate, aplicații și alte funcții de rețea printr-o rețea privată mică. Un alt aspect important al sistemelor de operare în rețea este că toți utilizatorii sunt bine conștienți de configurația de bază, a tuturor celorlalți utilizatori din rețea, a conexiunilor lor individuale etc. și de aceea aceste computere sunt cunoscute în mod popular ca sisteme strâns cuplate .

Sistem de operare în rețea

logica de ordinul întâi

Avantajele sistemului de operare în rețea

Servere centralizate foarte stabile.
Problemele de securitate sunt tratate prin intermediul serverelor.
Noile tehnologii și modernizarea hardware-ului sunt ușor de integrat în sistem.
Accesul la server este posibil de la distanță din diferite locații și tipuri de sisteme.

Dezavantajele sistemului de operare în rețea

Serverele sunt costisitoare.
Utilizatorul trebuie să depindă de o locație centrală pentru majoritatea operațiunilor.
Întreținerea și actualizările sunt necesare în mod regulat.

Exemple de sisteme de operare în rețea sunt Microsoft Windows Server 2003, Microsoft Windows Server 2008, UNIX, Linux, Mac OS X, Novell NetWare, BSD etc.

8. Sistem de operare în timp real

Aceste tipuri de sisteme de operare servesc sisteme în timp real. Intervalul de timp necesar pentru procesarea și răspunsul la intrări este foarte mic. Acest interval de timp este numit timp de raspuns .
Sisteme în timp real sunt utilizate atunci când există cerințe de timp foarte stricte precum sistemele de rachete, sistemele de control al traficului aerian, roboții etc.

ce este const în java

Tipuri de sisteme de operare în timp real

Sisteme hard în timp real:
Sistemele de operare hard Real-Time sunt destinate aplicațiilor în care constrângerile de timp sunt foarte stricte și chiar și cea mai scurtă întârziere posibilă nu este acceptabilă. Aceste sisteme sunt construite pentru a salva vieți, cum ar fi parașute automate sau airbag-uri, care trebuie să fie ușor disponibile în caz de accident. Memoria virtuală este rar întâlnită în aceste sisteme.
Sisteme soft în timp real:
Aceste sisteme de operare sunt pentru aplicații în care constrângerea de timp este mai puțin strictă.

Pentru mai multe, consultați Diferența dintre sistemul de operare hard în timp real și sistemul de operare soft în timp real .

Sistem de operare în timp real

Avantajele RTOS

Consum maxim: Utilizarea maximă a dispozitivelor și sistemelor, astfel mai multă producție din toate resursele.
Schimbarea sarcinilor: Timpul alocat pentru schimbarea sarcinilor în aceste sisteme este foarte mic. De exemplu, în sistemele mai vechi, este nevoie de aproximativ 10 microsecunde pentru a trece de la o sarcină la alta, iar în cele mai recente sisteme, este nevoie de 3 microsecunde.
Concentrați-vă pe aplicație: Concentrați-vă pe rularea aplicațiilor și mai puțină importanță pe aplicațiile care sunt în coadă.
În timp real sistem de operare în cel sistem incorporat: Deoarece dimensiunea programelor este mică, RTOS poate fi utilizat și în sisteme încorporate, cum ar fi în transport și altele.
Fără erori: Aceste tipuri de sisteme sunt fără erori.
Alocare de memorie: Alocarea memoriei este cel mai bine gestionată în aceste tipuri de sisteme.

Dezavantajele RTOS

Sarcini limitate: Foarte puține sarcini rulează în același timp și concentrarea lor este foarte mică pe câteva aplicații pentru a evita erorile.
Utilizați resurse grele de sistem: Uneori, resursele sistemului nu sunt atât de bune și sunt, de asemenea, scumpe.
Algoritm complex: Algoritmii sunt foarte complexi și dificil de scris pentru proiectant.
Driver de dispozitiv și semnale de întrerupere: Are nevoie de drivere de dispozitiv specifice și semnal de întreruperi pentru a răspunde cel mai devreme la întreruperi.
Prioritatea subiectului: Nu este bine să setați prioritatea firelor, deoarece aceste sisteme sunt foarte puțin predispuse la comutarea sarcinilor.

Exemple de sisteme de operare în timp real sunt Experimente științifice, sisteme de imagistică medicală, sisteme de control industrial, sisteme de arme, roboți, sisteme de control al traficului aerian etc.