بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
بسمه تعالی
سیستم عامل چیست؟
یک کامپیوتر شامل سه قسمت اصلی است: CPU و یا پردازنده، حافظه و دستگاههای ورودی و خروجی که اطلاعات را رد و بدل می‌کنند. پردازنده (CPU) به تمامی قسمت‌های مختلف کامپیوتر دستور میدهد. حافظه اطلاعات و دستورات مربوط به آن را نگهداری می‌کند. دستگاههای ورودی و خروجی شامل کیبرد، ماوس، مانیتور و درایو‌ها برای ارسال دستورات و اطلاعات به حافظه استفاده می‌شود.
سیستم عامل هماهنگ کننده همه دستگاههای سخت افزاری موجود در کامپیوتر است و بر عملکرد آنها نظارت دارد. به این ترتیب می‌توان برنامه مفیدی را روی کامپیوتر اجرا کرد. به عنوان یک مثال ساده، وقتی فایلی را از هارد دیسک به روی فلاپی کپی میکنیم، سیستم عامل فایل را روی هارد دیسک پیدا می‌کند اطلاعات مربرط به نام، اندازه و تاریخ ایجاد فایل را نگه می‌دارد، جای خالی روی فلاپی را تعیین کرده و عمل نامگذاری روی فایل منتقل شده به فلاپی را نیز انجام میدهد.
سیستم عامل دارای مکانیزمی برای فایلها میباشد که توسط آن ذخیره‌سازی و دسترسی به فایلها، برنامه‌های رابط کاربر برای ارتباط با سیستم عامل، و مجموعه‌ای از برنامه‌های ويژه مانند برنامه cp (جهت کپی کردن فایل) که انجام کارهای ساده را به عهده دارند، امکانپذیر سازد.
اسلاید 2 :
سیستم عامل‌های مختلف شامل برنامه‌های مختلف و روشهای متفاوتی برای ارتباط با پردازنده (CPU)، حافظه و دستگاههای ورودی و خروجی می‌باشند. پس سیستم عامل اساس و پایه است و بدون آن کامپیوتر مجموعه‌ای از قطعات پلاستیکی و فلزی خواهد بود.
شکل یک سیستم کامپیوتر:
اسلاید 3 :
تعریف سیستم عامل از دو دیدگاه:
1-ازدید کاربر : سیستم عامل پل ارتباطی بین کاربر و سخت افزاراست و منابع فیزیکی (memory ( cpu , io device , و منابع منطقی ( مثل پردازش فایل ها واطلاعات وکدهای خاص ) را پوشش می دهد ازاین دید به سیستم عامل یک تخصیص دهنده ی منابع(resource allocator ) می گویند.
هدف اصلی سیستم عامل از دیدکاربر: ایجادمحیط راحت برای کاربر،تادستورات راوارد و خطاها رامشاهده نماید.
2-ازدیدسیستم : سیستم عامل مدیر منابع سخت افزاری به حساب می آید . دراین دید به سیستم عامل مدیر ابزار(Divice manager) می گویند.
هدف اصلی سیستم عامل از دید سیستم: تا بهره بری سیستم(منظورسخت افزار)رابالا برد و درخواست کاربران را به بهترین وجه پاسخ دهد.
اسلاید 4 :
وظیفه سیستم ازاین دید گاه(سیستم) :
این است که تمام منابع را کنترل نموده ودرخواست ها و منابع موجود رابصورت یکجا به تعادل برساند.
منابعی که سیستم عامل مدیریت می کند عبارتند از:
- مدیریت پردازش وپردازنده
- مدیریت حافظه
- مدیریت فایل
- مدیریت دستگاههای جانبی
اسلاید 5 :
اهداف سيستم عامل
- سهولت :سيستم عامل استفاده از كامپيوتر را ساده مي نمايد
- كارآمدي : سيستم عامل موجب استفاده كار آمد از منابع سيستم كامپيوتر مي شود
- قابليت رشد: سيستم عامل بايد قابل توسعه باشد.
اسلاید 6 :
سیستم عامل در مدیریت چهار منبع بیان شده عملیات مشترک زیرراانجام می دهد :
1-وضعیت منبع(Sourse status) : سیستم عامل برای مدیریت هرمنبع بایستی از وضعیت آن منبع باخبرباشد و یک نقشه از وضعیت آن درحافظه داشته باشد.
2-زمان بندی (Scheduling) : سیستم عامل مشخص می کند که چه منبعی درچه زمانی به چه پردازش می شود وپردازنده تا چه زمانی روی آن کار کند.
3-تخصیص دهنده ی منابع(allocation): دراین مرحله سیستم عامل عملیات تخصیص منابع به پردازش و همچنین تخصیص cpu به پردازش راانجام میدهد.
4-گرفتن منبع از پردازش ( Pabllocation یا Resourse): پس از اختصاص منابع به پردازش ،منابع بعد ازمدتی آزاد شده تادراختیاردیگرپردازش ها قرارگیرد
اسلاید 7 :
دستورالعمل ها درسیستم عامل:
الف)دستورات موجوددرسیستم عامل
ب )دستوراتی که در فایلها یا برنامه هاموجود بوده وکاری رابرای كاربرانجام می دهد.
< مثال >
ایجادیک فایل توسط دستورات برنامه ی c که به این دستورات ( System calls ) می گویند این دستورات در واقع روال هایی هستند که مربوط به وسایل ورودی و خروجی و حافظه می باشند و برای اجرا شدن بایستی به زبان ماشین تبدیل شوند و این دستورات توسط cpuصورت می گیرد.
نکاتی در موردساختارسیستم عامل:
به سیستم عامل یک ماشین مجازی ( Virtuallmachin )می گویند . کاربرهیچ ارتباطی با سخت افزارندارد و با این ماشین مجازی کارمی کند.
اسلاید 8 :
ماشین مجازی دارای دستورالعمل ها می باشد از طرفی سخت افزار توسط لایه هایی از سیستم عامل احاطه شده است لایه مرکزی راهسته یاkernal گویند.
برای جلوگیری از تخریب سیستم عامل توسط کاربر پردازنده دارای دو مد(mode) است:
1-user mode
2-superviser mode
درمد( superviser mode ) به کاربران اجازه اجرای هر دستورالعمل داده نمی شود و چنانچه کاربر دستوری غیر مجاز یاخطایی ایجادنمایدسیستم عامل باوقفه ای ازاوجلوگیری می نماید.
انواع سیستم های عامل و( job control languageیا jcl):
در سیستم های اولیه که به شکل ساده ای بودنداطلاعات از طریق یک jcl که قطع برنامه ی کنترلی بود به سیستم جهت کمپایل کردن وارد می نمود وسپس سیستم عامل با توجه به درخواست ها ونیازهای برنامه ابزار موردنیازدراختیارآنهاقرارمی داد.
اسلاید 9 :
انواع سیستم ها:
1-سیستم های ساده دسته اي (batch)
2-سیستم های محاوره ای(intractive)
– درسیستم های دسته ای اطلاعات کاربر(job)به شکل یک بسته شامل: data,program,jcl تحویل سیستم داده می شودوبعدازآن دیگرکاربرباآن ارتباطی ندارد.job واردشده توسط سیستم اجراوهمه ی اطلاعات درقالب jcl به سیستم گفته می شود و نتایج را نمایش می دهد . دراین روش چنانچه مشکلی در برنامه وجود داشته باشد لازم است بسته یا اطلاعات تغییرنماید.
مشکل این سیستم ها این است که پردازنده دراختیاریک بسته قرار می گرفت وتاپایان به کار دیگری مشغول نمی گردید،لذاوقت زیادی ازپردازنده هدرمی رفت.
- درسیستم های محاوره ای چون درترمینال ورودی وجود دارد data,program,jcl مربوط به کارهای مختلف دریافت وآنهاراروی هاردبزرگ (دیسک)ذخیره می کند.
مشکل این سیستم ها این است که jcl بایدتمام اطلاعات ازکاربربه سیستم عامل را داشته باشد ، یعنی چه کاری باید صورت گیردوازچه منابعی استفاده شود.
اسلاید 10 :
دراین سیستم هاخاصیت اسپولینگ وجود داشت ،به همین دلیل به آن (System spooling) می گویند.
خصوصیتی که دراین سیستم هاوجودداشت این بود که اطلاعاتی که به سیستم تحویل داده می شدتوسط سیستم اسپولینگ تقسیم بندی شده وjcl,data,program درناحیه ای ازدیسک به نام spool area ذخیره می شد.
برای تشخیص نوع data,program,jclقبل ازپردازش،بسته(packet) توسط System spoolingتفسیرو روی هارد در ناحیه ispt (input spool table) ذخیره می شد،سپس داده هایی که وارد می شدند توسط دستورات این جدول روی آنها پردازش صورت می گرفت.
ازدیگرخصوصیات این سیستم ها این بود که ورودی یک کارباپردازش کاردیگرهم پوشانی (over lap) داشت ؛همچنین ممکن بود که خروجی یک کارباپردازش کاردیگرهم پوشانی داشته باشد.نتایج حاصل ازاین کاربهره وری بیشترازcpu بود.
