Verschillende soorten besturingssystemen

De vroegere vorm van computers waren mainframes waar deze tekortschieten in het proces van de besturingssystemen en de soorten besturingssystemen. In de mainframes draagt ​​elk individu de individuele verantwoordelijkheid voor een specifieke periode en ze moeten de machine benaderen met informatie en programma, waarschijnlijk geschreven op papieren kaarten, papieren banden of anders magnetische banden. Vervolgens wordt het samengestelde programma in de machine gedumpt. Hierna zal de machine functioneren tot het moment dat het programma wordt voltooid of ingestort. De uitvoer van de programma's wordt opgespoord via paneelverlichting, tuimelschakelaars of anders met behulp van de draaiknoppen op het bedieningspaneel.

Maar met deze machines wordt de tijd die nodig is voor het uitvoeren van programma's slechter en wordt de tijd die nodig is om de apparatuur aan de volgende persoon toe te wijzen langer. Als gevolg hiervan moet er een geautomatiseerde bewaking zijn, een minimale bedrijfstijd en een kleinere omvang van de machine. Al deze functies hebben geleid tot het pad van de ontwikkeling van het besturingssysteem. Dus, laat ons weten wat precies een besturingssysteem is, de functionaliteit en verschillende soorten besturingssystemen ​

Wat is een besturingssysteem?

De naam besturingssysteem komt overeen dat het de verzameling van meerdere software is die hardwarebronnen van een computer beheert en collectieve diensten aan de gebruiker levert. Verschillende soorten computerbesturingssystemen verwijzen naar de verzameling van verschillende soorten software. Elke computer heeft een besturingssysteem om andere aanwezige programma's uit te voeren.

Basis besturingssysteem

Tegenwoordig besturingssysteem omdat het wordt waargenomen op meerdere apparaten, variërend van pc's tot mobiele telefoons, met name smartphones. Zo maakt bijna elke smartphone gebruik van de nieuwste Android-besturingssysteem ​

Elk besturingssysteem voert enkele van de basistaken uit, zoals het herkennen van de invoergegevens van een toetsenbord, het verzenden van uitvoer naar het weergavescherm, het bewaren van bestanden en mappen op de schijf en het besturen van randapparatuur zoals printers. Een besturingssysteem kan op elk moment een enkele taak of bewerking uitvoeren, maar ook meerdere taken of bewerkingen.

De architectuur van soorten besturingssystemen

De besturingssystemen regelen de hardwarebronnen van een computer. De kernel en shell zijn de onderdelen van het besturingssysteem die essentiële bewerkingen uitvoeren.

OS-architectuur

Wanneer een gebruiker commando's geeft voor het uitvoeren van een bewerking, gaat het verzoek naar het shell-gedeelte, ook wel een interpreter genoemd. Het shell-gedeelte vertaalt vervolgens het menselijke programma in machinecode en verzendt vervolgens het verzoek naar het kernel-gedeelte.

Wanneer de kernel het verzoek van de shell ontvangt, verwerkt het het verzoek en toont het het resultaat op het scherm. De kernel wordt ook wel het hart van het besturingssysteem genoemd, aangezien elke bewerking erdoor wordt uitgevoerd.

Shell

De shell is een onderdeel van de software die tussen de gebruiker en de kernel wordt geplaatst en biedt services van de kernel. De shell fungeert dus als een tolk om de commando's van de gebruiker om te zetten in de machinecode. Shells die aanwezig zijn in verschillende soorten besturingssystemen zijn van twee soorten: opdrachtregel-shells en grafische shells.

De opdrachtregel-shells bieden een opdrachtregelinterface, terwijl grafische lijnshells een grafische gebruikersinterface bieden. Hoewel beide shells bewerkingen uitvoeren, presteren de shells van de grafische gebruikersinterface langzamer dan de shells van de opdrachtregelinterface.

Soorten schelpen

• Korn-schaal
• Bourne schelp
• C schaal
• POSIX-schaal

Kernel

De kernel is een onderdeel van de software. Het is als een brug tussen de schaal en hardware. Het is verantwoordelijk voor het uitvoeren van programma's en het bieden van veilige toegang tot de hardware van de machine. De kernel wordt gebruikt voor planning, d.w.z. het houdt een tijdschema bij voor alle processen. En de soorten kernels worden als volgt vermeld:

• Monolithische kern
• Microkernels
• Exokernels
• Hybride pitten

Computerbesturingssysteemfuncties

Een besturingssysteem voert de volgende functies uit:

• Geheugen management
• Taak- of procesbeheer
• Opslagbeheer
• Apparaat- of invoer- / uitvoerbeheer
• Kernel of planning

Geheugen management

Geheugen management is het proces van het beheren van computergeheugen. Er zijn twee soorten computergeheugens: primair en secundair geheugen. Het geheugengedeelte voor programma's en software wordt toegewezen nadat de geheugenruimte is vrijgemaakt.

Beheer van het geheugen van het besturingssysteem

Geheugenbeheer is belangrijk voor het besturingssysteem dat betrokken is bij multitasking, waarbij het besturingssysteem het overschakelen van geheugenruimte van het ene proces naar het andere vereist. Elk programma heeft enige geheugenruimte nodig voor de uitvoering, die wordt geleverd door de geheugenbeheereenheid. Een CPU bestaat uit twee soorten geheugenmodules : virtueel geheugen en fysiek geheugen. Het virtuele geheugen is RAM-geheugen en het fysieke geheugen is een harde-schijfgeheugen. Een besturingssysteem beheert de adresruimten van het virtuele geheugen en de toewijzing van echt geheugen wordt gevolgd door het adres van het virtuele geheugen.

Voordat instructies worden uitgevoerd, stuurt de CPU het virtuele adres naar de geheugenbeheereenheid. Vervolgens stuurt de MMU het fysieke adres naar het echte geheugen, en vervolgens wijst het echte geheugen ruimte toe voor de programma's of gegevens.

Taak- of procesbeheer

Procesmanagement is een instantie van een programma dat wordt uitgevoerd. Het proces bestaat uit een aantal elementen, zoals een identifier, programmateller, geheugen wijzer en contextgegevens, enzovoort. Het proces is eigenlijk een uitvoering van die instructies.

Procesmanagement

Er zijn twee soorten procesmethoden: een enkel proces en een multitasking-methode. De methode met één proces heeft betrekking op een enkele applicatie die tegelijkertijd wordt uitgevoerd. De multitasking-methode maakt meerdere processen tegelijk mogelijk.

opslagbeheer

Opslagbeheer is een functie van het besturingssysteem dat de geheugentoewijzing van de gegevens afhandelt. Het systeem bestaat uit verschillende soorten geheugenapparaten, zoals primair opslaggeheugen (RAM), secundair opslaggeheugen, (harde schijf) en cache-opslaggeheugen.

Instructies en gegevens worden in het primaire opslag- of cachegeheugen geplaatst, waarnaar wordt verwezen door het actieve programma. De gegevens gaan echter verloren wanneer de stroomtoevoer wordt onderbroken. Het secundaire geheugen is een apparaat voor permanente opslag. Het besturingssysteem wijst een opslagplaats toe wanneer nieuwe bestanden worden gemaakt en het verzoek om geheugentoegang is gepland.

Apparaat- of invoer- / uitvoerbeheer

In de computerarchitectuur is de combinatie van CPU en hoofdgeheugen het brein van de computer en wordt deze beheerd door de invoer- en uitvoerbronnen. Mensen communiceren met de machines door informatie te verstrekken via I / O-apparaten.

De Scherm , toetsenbord, printer en muis zijn I / O-apparaten. Het beheer van al deze apparaten heeft invloed op de doorvoer van een systeem, daarom is het input- en outputbeheer van het systeem een ​​primaire verantwoordelijkheid van het besturingssysteem

Het roosteren

Planning door een besturingssysteem is een proces van het controleren en prioriteren van de berichten die naar een processor worden verzonden. Het besturingssysteem zorgt voor een constante hoeveelheid werk voor de processor en verdeelt zo de werklast. Als gevolg hiervan wordt elk proces binnen een bepaald tijdsbestek voltooid.

Daarom is planning erg belangrijk in real-time systemen. De planners zijn hoofdzakelijk van drie soorten:

• Lange termijn planner
• Planner voor de korte termijn
• Planning op middellange termijn

Soorten besturingssystemen

Over het algemeen zijn de computerbesturingssystemen in wezen onderverdeeld in twee typen:

Soorten besturingssystemen

1. Normaal besturingssysteem
2. Realtime besturingssysteem

Normaal besturingssysteem

Het normale besturingssysteem is verder onderverdeeld in twee typen:

• • Karakter Gebruikersinterface Besturingssysteem
  • Grafische gebruikersinterface Besturingssysteem

GUI en CUI

Karakter Gebruikersinterface Besturingssysteem (CUI)

Het CUI-besturingssysteem is een op tekst gebaseerd besturingssysteem dat wordt gebruikt voor interactie met de software of bestanden door opdrachten te typen om specifieke taken uit te voeren. Het opdrachtregelbesturingssysteem gebruikt alleen het toetsenbord om opdrachten in te voeren. De besturingssystemen voor de opdrachtregel zijn onder meer DOS en UNIX ​Het geavanceerde opdrachtregelbesturingssysteem is sneller dan het geavanceerde GUI-besturingssysteem.

Grafische gebruikersinterface besturingssysteem (GUI)

Het grafische interface-besturingssysteem is een op een muis gebaseerd besturingssysteem (Windows-besturingssysteem, LINUX), waarin een gebruiker de taken of bewerkingen uitvoert zonder de opdrachten van het toetsenbord te typen. De bestanden of pictogrammen kunnen worden geopend of gesloten door erop te klikken met een muisknop.

Daarnaast worden de muis en het toetsenbord gebruikt om de GUI-besturingssystemen voor verschillende doeleinden aan te sturen. Meeste van de embedded-based projecten zijn ontwikkeld op dit besturingssysteem. Het geavanceerde GUI-besturingssysteem is langzamer dan het opdrachtregelbesturingssysteem.

Realtime besturingssysteem

Realtime besturingssystemen worden ook wel multitasking-besturingssystemen genoemd. Het normale besturingssysteem is verantwoordelijk voor het beheer van de hardwarebronnen van een computer. De RTOS voert deze taken uit, maar is speciaal ontworpen om applicaties op een gepland of nauwkeurig tijdstip met hoge betrouwbaarheid uit te voeren.

RTOS

Een realtime besturingssysteem is ontworpen voor realtime toepassingen, zoals embedded systemen, industriële robots, apparatuur voor wetenschappelijk onderzoek en andere. Er zijn verschillende soorten besturingssystemen in realtime, zoals zachte realtime besturingssystemen en harde realtime besturingssystemen.

Voorbeelden van RTOS

• Linux
• VxWorks
• TRON
• Windows CE

Hard real-time systeem

Het harde real-time systeem is een puur tijdconstant systeem. Voor een hard real-time besturingssysteem is het afronden van de taken binnen een deadline erg belangrijk voor efficiënte systeemprestaties.

Als een gebruiker bijvoorbeeld voor een bepaalde invoer de uitvoer verwacht na 10 seconden, dan moet het systeem de invoergegevens verwerken en de uitvoer precies na 10 seconden geven. Hier is de deadline 10 seconden en daarom zou het systeem de uitvoer niet na 11 of 9 seconden moeten geven.

Daarom worden harde real-time systemen gebruikt in het leger en de defensie.

Zacht Real-time systeem

Voor een soft real-time systeem is het halen van de deadline niet voor elke taak verplicht. Daarom kan een soft real-time systeem de deadline met één of twee seconden missen. Als het systeem echter elke keer deadlines mist, zal dit de systeemprestaties verminderen. Computers, audio- en videosystemen zijn voorbeelden van zachte real-time systemen. Tegenwoordig worden Androids veel gebruikt voor toepassingen zoals automatische poortopeners ​

Daarnaast zijn er nog veel meer verschillende soorten besturingssystemen op de computer samen met hun voor- en nadelen. Enkele van de typen kunnen als volgt worden uitgelegd:

Batch-besturingssysteem

Personen die in het batchbesturingssysteem werken, hebben geen directe communicatie met de computer. Elk individu zet zijn taak op offline apparatuur zoals ponskaarten en laadt de voorbereide informatie vervolgens in de computer. Om de verwerkingssnelheid te verhogen, worden taken met een vergelijkbaar type bewerking gegroepeerd en worden ze als een enkele groep uitgevoerd.

Deze machines voeren de bewerkingen uit met behulp van operators en de operators nemen de bewerking over van het sorteren van programma's met dezelfde functionaliteit in batches. Dit is een van de uitgebreid geïmplementeerde besturingssystemen.

Voordelen

• Een enorme hoeveelheid werk kan gemakkelijk en herhaaldelijk worden afgehandeld
• Verschillende gebruikers kunnen hun batchsystemen eenvoudig verdelen
• De inactieve tijd in deze batch-systemen is zeer minimaal
• De tijd die nodig is voor het voltooien van een taak kan gemakkelijk door de processor worden bepaald wanneer ze in de machine worden geladen in een wachtrijformaat

Nadelen

• Batch-besturingssystemen zijn enigszins duur
• Het foutopsporingsproces is ingewikkeld
• Alleen ervaren personen mogen dit systeem bedienen

Gedistribueerde soorten besturingssystemen

Een gedistribueerd besturingssysteem is de moderne verbetering in het computerdomein. Dit type systeem wordt over de hele wereld op grote schaal gebruikt, samen met een extreem tempo. Verschillende onafhankelijke onderling verbonden computers zullen met elkaar communiceren via dit gedistribueerde besturingssysteem. Elk autonoom systeem heeft zijn eigen verwerkings- en geheugeneenheden. Deze systemen worden ook wel losjes gekoppelde systemen genoemd en hebben verschillende afmetingen en bewerkingen.

Het cruciale voordeel van dit soort besturingssystemen is dat individuen toegang kunnen hebben tot software of documenten die niet in het huidige besturingssysteem staan, maar op andere systemen die verbinding hebben met het huidige systeem. Dit betekent dat er interne toegankelijkheid op afstand bestaat voor de apparaten die in het systeem zijn aangesloten.

Afhankelijk van de opstelling van verschillende knooppunten, zijn er verschillende soorten gedistribueerd besturingssysteem en dat zijn:

Peer naar peer - Dit systeem is inbegrepen bij knooppunten met identieke deelnemers aan het delen van gegevens. De volledige functionaliteit wordt gedeeld over alle knooppunten. De knooppunten die met anderen communiceren, worden gedeelde bronnen genoemd. Dit kan worden bereikt via een netwerk.

Client server - In de client / serversystemen wordt het verzoek dat door de client wordt verzonden, geleverd door het serversysteem. Een serversysteem heeft de mogelijkheid om alleen service te verlenen aan meerdere clients tegelijk wanneer de client alleen contact heeft met één server. De client en de serverapparaten communiceren via een netwerk en vallen dus onder de classificatie van gedistribueerde systemen.

Voordelen

• Het delen van gegevens kan op een gestroomlijnde manier gebeuren, waarbij de volledige knooppunten met elkaar in verbinding staan
• Het toevoegen van extra knooppunten is zo eenvoudig en de configuratie is gemakkelijk schaalbaar volgens de vereisten
• Als een knooppunt uitvalt, worden andere knooppunten niet afgebroken. Alle andere knooppunten kunnen communicatie met elkaar tot stand brengen

Nadelen

• Het bieden van verbeterde beveiliging voor alle verbindingen en knooppunten is enigszins gecompliceerd
• Op het moment dat de knooppunten worden verzonden, kunnen sommige gegevens verloren gaan
• In vergelijking met het individuele gebruikerssysteem is het beheer van de database hier vrij complex
• Bij het verzenden van gegevens van alle knooppunten kan er sprake zijn van overbelasting van gegevens

Besturingssysteem dat tijd deelt

Dit is de procedure waarbij het verbindingen mogelijk maakt voor verschillende mensen die zich op verschillende locaties bevinden om een ​​specifiek systeem tegelijkertijd te delen. Dit soort besturingssysteem wordt aangeduid als de logische uitbreiding van multiprogrammering. De naam time-sharing komt overeen dat de tijd van de verwerker door verschillende individuen tegelijkertijd wordt gedeeld. De belangrijkste variatie tussen batch- en tijdgedeelde besturingssystemen is het processorgebruik en de responstijd.

In het batch-systeem is de belangrijkste richtlijn om het processorgebruik te verbeteren, terwijl bij timesharing-besturingssystemen de richtlijn is om de responstijd te verkorten.

Verschillende taken worden door de CPU uitgevoerd door over de te schuiven, terwijl deze schakelaars zo regelmatig voorkomen. Hierdoor kan elke gebruiker snel antwoord krijgen.

Bij de transactiemethode bedient de processor bijvoorbeeld elk afzonderlijk programma in een zeer korte tijdspanne. Dus als er ‘n’ individuen zijn, kan elke persoon zijn tijdsperiode opvragen. Als de opdracht is verzonden, volgt er snel een reactie. Dit besturingssysteem werkt op basis van multiprogrammering en processorplanning om elk individu een overeenkomstige tijdsperiode toe te wijzen. De besturingssystemen die aanvankelijk als batch werden ontwikkeld, worden nu geüpgraded naar time-shared systemen.

Enkele van de voor- en nadelen van timesharing-besturingssystemen zijn:

Voordelen

• Snelle reactie
• Elimineert software-duplicatie
• Minimale inactieve tijd van de processor

Nadelen

• Betrouwbaarheid staat voorop
• Zowel de gegevens als de programma's moeten worden voorzien van verhoogde beveiliging
• Datacommunicatie is het probleem

Soorten besturingssystemen voor meerdere gebruikers

Het is een methode van het besturingssysteem waarbij het verschillende gebruikers toestaat verbinding te maken en te functioneren op één enkel besturingssysteem. Mensen krijgen ermee te maken via computers of terminals die toegankelijkheid bieden via een netwerk of apparaten zoals printers. Dit soort besturingssysteem moet een verbeterde communicatie met alle gebruikers hebben op een evenwichtige manier. Dit komt omdat wanneer een complicatie van een persoon zich voordoet, dit geen invloed mag hebben op andere gebruikers in de reeks.

Kenmerken

• Onzichtbaarheid - Dit vindt plaats aan de onderkant, zoals het formatteren van de schijf en andere
• Back-end gegevensverwerking - Als er geen kans is op gegevensverwerking vanaf de voorkant, maakt dit back-end gegevensverwerking mogelijk
• Bronnen delen - Verschillende apparaten zoals harde schijven, stuurprogramma's of printers kunnen worden gedeeld, en ook bestanden of documenten kunnen worden gedeeld
• Multiprocessing

Er zijn er hoofdzakelijk drie soorten multi-user besturingssysteem en die worden als volgt uitgelegd:

Gedistribueerd besturingssysteem

Het is het assortiment van verschillende apparaten die zich op verschillende computersystemen bevinden die met het individu communiceren, functioneren en coördineren met het enkele consistente systeem. En via een netwerksysteem kunnen gebruikers communicatie tot stand brengen. Hier worden de middelen gedeeld in de aanpak dat verschillende verzoeken kunnen worden beheerd en aan het einde kan elk afzonderlijk verzoek worden verzekerd. Mobiele applicaties en digitaal bankieren zijn voorbeelden die worden beheerd via een gedistribueerd besturingssysteem.

Time Sliced-systeem

Hier krijgt elke individuele gebruiker een korte processortijd toegewezen, wat betekent dat voor elke functionaliteit een bepaalde tijdsperiode wordt toegewezen. Deze tijdsegmenten lijken minimaal te zijn. De taak die moet worden uitgevoerd, wordt bepaald door het interne apparaat met de naam scheduler. Dit bepaalt en bedient de functionaliteit op basis van de toegewezen prioriteiten.

Onder de verbonden personen verwerkt het besturingssysteem gebruikersverzoeken. Dit is de exclusieve functionaliteit in het time-sliced ​​besturingssysteem die in geen andere beschikbaar is. Bijvoorbeeld mainframes.

Multiprocessor-systeem

Hier gebruikt het systeem tegelijkertijd meerdere processors. Omdat de hele processors consequent werken, is de tijd die nodig is voor het voltooien van de taak snel dan die van een besturingssysteem voor één gebruiker. Het meest algemene scenario van dit type is het Windows-besturingssysteem waar het meerdere taken tegelijk kan verwerken, zoals muziek afspelen, werken met Excel, Word-document, browsen en vele anderen. Er kunnen meer toepassingen worden uitgevoerd zonder de efficiëntie van anderen te verstoren.

Voordelen

De voordelen van een multi-user besturingssysteem zijn

• Gemakkelijke distributie van middelen
• Extreme gegevensback-up
• Gebruikt in bibliotheken
• Elimineert elke vorm van verstoring
• Verbeterde snelheid en efficiëntie
• Geïmplementeerd in real-time applicaties

Nadelen

De nadelen van een multi-user besturingssysteem zijn

• Aangezien meerdere computers op één systeem werken, kan het virus gemakkelijk het systeem binnendringen
• Privacy en vertrouwelijkheid worden een probleem
• Het aanmaken van meerdere accounts in één systeem kan soms riskant en gecompliceerd zijn

Afgezien van deze, zijn er veel andere verschillende soorten besturingssystemen en dat zijn:

• Netwerkbesturingssysteem
• Multitasking besturingssysteem
• Geclusterde OS
• Realtime besturingssysteem
• Linux OS
• Mac OS

Dit gaat dus allemaal over het gedetailleerde concept van verschillende soorten besturingssystemen. We hebben de concepten van Operating System Working, architectuur, types, voor- en nadelen doorgenomen. Daarom is hier een heel eenvoudige vraag voor alle enthousiaste lezers: wat zijn de voordelen van het Linux-besturingssysteem ten opzichte van Windows ​