پاورپوینت سیستم عامل و شرح و کنترل فرآیند pptx در 110 اسلاید
| دسته بندی | پاورپوینت |
| فرمت فایل | pptx |
| حجم فایل | 392 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 110 |
این پاورپوینت در مورد سیستم عامل و شرح و کنترل فرآیند در 110 اسلاید کامل با افکت مناسب و شامل: سیستم عامل و شرح و کنترل فرآیند،سیستم عامل،تعاریف سخت افزار،Operating System،تعریف سیستم عامل ،سخت افزار،انواع سیستم عامل های شبکه ،سیستم های چند پردازنده ای ،شبکه های بلادرنگساختارهای کنترلی سیستم عامل،سیستم های عامل توزیعی و...ومنابع می باشد
از انواع مختلف سیستم عامل می‌توان به چند سیستم زیر اشاره کرد:
- Real-Time Operating System: در دستگاههای صنعتی کاربرد دارد. دستگاه‌هایی مثل CNC که برای انجام تراش قطعات صنعتی به نوعی برنامه نویسی نیاز دارد. این نوع سیستمها توانایی تغییر بسیار کمی دارند و هر بار که کاری توسط دستگاه انجام میشود آن را در زمان معین و ثابتی انجام میدهد.
- Single-User ,Single-Task: همان طور که از نام آن پیداست فقط برای کار توسط یک کاربر در یک زمان است. سیستم عامل Palm نمونه مناسبی برای این سیستم است.
- Single-User ,MultiTasking: این همان سیستم عاملی است که در کامپیوتر از آن استفاده میشود و به یک کاربر اجازه اجرای چندین برنامه را میدهد.سیستم عامل‌های ویندوز و مکینتاش از این نوع هستند.
- Multi User: این نوع سیستم به چندین کاربر توانایی استفاده همزمان و دسترسی به برنامه‌های مختلف را در یک زمان ثابت میدهد. سیستم عامل «یونیکس» و سیستم عامل‌های ابرکامپیوتر‌ها مانند MVS از این قبیل هستند.
در اینجا کمی سخت است که بین سیستم عامل‌های شبکه و سیستم عامل‌های MultiUser تفاوت قایل شد. سیستم عاملی مثل ویندوز 2000 در حقیقت مانند باقی ویندوزها یک سیستم عامل SingleUser است و تفاوت آن با سیستم عامل‌های MultiUser این است که تنظیمات شبکه و اطلاعات کاربران شبکه فقط به صورت یک برنامه روی آن اجرا میشود و کاربران دیگر شبکه توسط سیستم عامل ویندوز 2000روی شبکه قرار می‌گیرند و باقی کارکرد آنها توسط سیستم عامل کامپیوتر خودشان انجام می‌گیرد.
وقتی کامپیوترتان را روشن می‌کنید، برنامه‌ای به نام ( POST(Power-On Self Test از روی ROM اجرا میشود. این برنامه کوچک، تمام قطعات کامپیوتر را چک میکند. ابتدا پردازشگر و بعد RAM و BIOS [چطور حافظه کامپیوتر کار میکند؟]. سپس برنامه دیگری از ROM اجرا میشود که هارد دیسک شما را فعال میسازد و به دنبال اولین قسمت سیستم عامل یعنی BootstrapLoader می‌گردد. Bootstrap سیستم عامل را به ترتیب اجرا میکند تا جایی که کنترل کامپیوتر را به آن می‌سپارد.
پیش از این گفتیم که مدیریت و هدایت پردازش‌های کامپیوتر توسط سیستم عامل انجام میشود. مدیریت پردازش شامل تقسیم بندی و اولویت دهی به پردازش‌ها است. نرم افزاری که سیستم عامل برای اینکار از آن استفاده میکند به نام Process یا Thread معروف است.
در حقیقت سیستم عامل کار برنامه‌ها را به صورت پردازش در می‌آورد و آنها را به پردازشگر می‌فرستد. مشکلی که در اینجا با آن روبرو می‌‌شویم این است که پردازشگر فقط توانایی انجام یک پردازش در یک لحظه را دارد. برای اینکه کار سیستم MultiTask یا چند کاره به نظر برسد، پردازشگر باید چندین بار در هر لحظه به چندین پردازش مخ تلف بپردازد. بیایید به این عملیات به صورت نزدیک‌تری نگاه کنیم.
فرض کنید دو برنامه داریم که هر کدام پردازش‌های خود را به پردازشگر می‌فرستد. ابتدا برنامه‌ای که اولویت بیشتری دارد پردازش میشود. پردازش اول کامل نمی‌شود و پردازشگر اطلاعات برنامه اول را تا جایی که پردازش شده، ضبط میکند. سپس نوبت به برنامه دوم می‌رسد. همین اتفاق برای برنامه دوم می‌افتد. سپس پردازشگر از همانجایی که برنامه اول متوقف شده شروع به پردازش میکند. و بعد نوبت به تمام کردن پردازش دوم می‌رسد. این اطلاعات پردازش‌ها در قسمتی از RAM به نام Process Control Block ذخیره میشود. این اطلاعات شامل شماره مخصوصی است که به هر پردازش داده میشود. اولویت پردازش، محلی که پردازش درآنجا متوقف شده، تعداد فایل‌هایی که توسط پردازش‌ها باز شده و اطلاعات سخت افزار‌های خروجی/ ورودی که توسط پردازش مورد استفاده قرار گرفته‌اند، نیز در این اطلاعات وجود دارد.
هر پردازشی با توجه به اولویت و مرحله‌ای که در آن قرار دارد یک وضعیت (Status) دریافت میکند. برای مثال پردازشی که برای اجرا شدن نیاز به دستور کاربر دارد، تا زمانی که این دستور برای مثال توسط فشاردادن دکمه صفحه کلید وارد نشود، این پردازش به صورت غیر فعال و در حالت انتظار (Pending) قرار می‌گیرد و در این حالت پردازشگر را مشغول نمی‌سازد.
عملیات تغییر وضعیت پردازش‌ها و جابجایی بین آنها نیز بخشی از ظرفیت پردازشگر را اشغال میکند. اگر سیستم عامل در انجام این عملیات دارای خطا باشد، بجای کنترل کردن درست پردازش‌ها و هدایت آنها به سمت پردازشگر تمام ظرفیت پردازشگر را برای جابجا کردن پردازش‌ها صرف میکند. این کار سرعت کامپیوتر را به شدت کاهش میدهد. این مشکل به Thrashing معروف است.
توضیحاتی ک
اخل یا در هم قفل شدن (Interlock) فرایندهاپاورپوینت انحصار متقابل و همگام سازی در سیستم عامل pptx در 93 اسلاید
| دسته بندی | کامپیوتر و IT |
| فرمت فایل | pptx |
| حجم فایل | 480 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 93 |
این پاورپوینت در مورد انحصار متقابل و همگام سازی در سیستم عامل در 93 اسلاید کامل با افکت مناسب و شامل: انحصار متقابل و همگام سازی در سیستم عامل،تعریف سیستم عامل، نخها، چندپردازشی متقارن و ریز هسته ها،تعاریف سخت افزار،Operating System،تعریف سیستم عامل ،سخت افزار،انواع سیستم عامل های شبکه ،سیستم های چند پردازنده ای ،شبکه های بلادرنگساختارهای کنترلی سیستم عامل،سیستم های عامل توزیعی و...ومنابع می باشد
فرآیند دو خصوصیت زیر را دارد:
(وقت پردازنده، حافظه، پرونده هاریا، دستگاههای ورودی و خروجی)
- تملک منبع: ( فرآیند یا وظیفه )
به هر فرآیند یک آدرس مجازی برای نگهداری تصویر فرآیند می دهد.
- توزیع وقت فرآیند: ( نخ یا فرآیند سبک وزن )
فرآیند مسیر اجرای یک یا چند برنامه است و توسط سیستم عامل مورد زمان بندی و توزیع قرار می گیرد.
از انواع مختلف سیستم عامل می‌توان به چند سیستم زیر اشاره کرد:
- Real-Time Operating System: در دستگاههای صنعتی کاربرد دارد. دستگاه‌هایی مثل CNC که برای انجام تراش قطعات صنعتی به نوعی برنامه نویسی نیاز دارد. این نوع سیستمها توانایی تغییر بسیار کمی دارند و هر بار که کاری توسط دستگاه انجام میشود آن را در زمان معین و ثابتی انجام میدهد.
- Single-User ,Single-Task: همان طور که از نام آن پیداست فقط برای کار توسط یک کاربر در یک زمان است. سیستم عامل Palm نمونه مناسبی برای این سیستم است.
- Single-User ,MultiTasking: این همان سیستم عاملی است که در کامپیوتر از آن استفاده میشود و به یک کاربر اجازه اجرای چندین برنامه را میدهد.سیستم عامل‌های ویندوز و مکینتاش از این نوع هستند.
- Multi User: این نوع سیستم به چندین کاربر توانایی استفاده همزمان و دسترسی به برنامه‌های مختلف را در یک زمان ثابت میدهد. سیستم عامل «یونیکس» و سیستم عامل‌های ابرکامپیوتر‌ها مانند MVS از این قبیل هستند.
در اینجا کمی سخت است که بین سیستم عامل‌های شبکه و سیستم عامل‌های MultiUser تفاوت قایل شد. سیستم عاملی مثل ویندوز 2000 در حقیقت مانند باقی ویندوزها یک سیستم عامل SingleUser است و تفاوت آن با سیستم عامل‌های MultiUser این است که تنظیمات شبکه و اطلاعات کاربران شبکه فقط به صورت یک برنامه روی آن اجرا میشود و کاربران دیگر شبکه توسط سیستم عامل ویندوز 2000روی شبکه قرار می‌گیرند و باقی کارکرد آنها توسط سیستم عامل کامپیوتر خودشان انجام می‌گیرد.
وقتی کامپیوترتان را روشن می‌کنید، برنامه‌ای به نام ( POST(Power-On Self Test از روی ROM اجرا میشود. این برنامه کوچک، تمام قطعات کامپیوتر را چک میکند. ابتدا پردازشگر و بعد RAM و BIOS [چطور حافظه کامپیوتر کار میکند؟]. سپس برنامه دیگری از ROM اجرا میشود که هارد دیسک شما را فعال میسازد و به دنبال اولین قسمت سیستم عامل یعنی BootstrapLoader می‌گردد. Bootstrap سیستم عامل را به ترتیب اجرا میکند تا جایی که کنترل کامپیوتر را به آن می‌سپارد.
پیش از این گفتیم که مدیریت و هدایت پردازش‌های کامپیوتر توسط سیستم عامل انجام میشود. مدیریت پردازش شامل تقسیم بندی و اولویت دهی به پردازش‌ها است. نرم افزاری که سیستم عامل برای اینکار از آن استفاده میکند به نام Process یا Thread معروف است.
در حقیقت سیستم عامل کار برنامه‌ها را به صورت پردازش در می‌آورد و آنها را به پردازشگر می‌فرستد. مشکلی که در اینجا با آن روبرو می‌‌شویم این است که پردازشگر فقط توانایی انجام یک پردازش در یک لحظه را دارد. برای اینکه کار سیستم MultiTask یا چند کاره به نظر برسد، پردازشگر باید چندین بار در هر لحظه به چندین پردازش مخ تلف بپردازد. بیایید به این عملیات به صورت نزدیک‌تری نگاه کنیم.
فرض کنید دو برنامه داریم که هر کدام پردازش‌های خود را به پردازشگر می‌فرستد. ابتدا برنامه‌ای که اولویت بیشتری دارد پردازش میشود. پردازش اول کامل نمی‌شود و پردازشگر اطلاعات برنامه اول را تا جایی که پردازش شده، ضبط میکند. سپس نوبت به برنامه دوم می‌رسد. همین اتفاق برای برنامه دوم می‌افتد. سپس پردازشگر از همانجایی که برنامه اول متوقف شده شروع به پردازش میکند. و بعد نوبت به تمام کردن پردازش دوم می‌رسد. این اطلاعات پردازش‌ها در قسمتی از RAM به نام Process Control Block ذخیره میشود. این اطلاعات شامل شماره مخصوصی است که به هر پردازش داده میشود. اولویت پردازش، محلی که پردازش درآنجا متوقف شده، تعداد فایل‌هایی که توسط پردازش‌ها باز شده و اطلاعات سخت افزار‌های خروجی/ ورودی که توسط پردازش مورد استفاده قرار گرفته‌اند، نیز در این اطلاعات وجود دارد.
هر پردازشی با توجه به اولویت و مرحله‌ای که در آن قرار دارد یک وضعیت (Status) دریافت میکند. برای مثال پردازشی که برای اجرا شدن نیاز به دستور کاربر دارد، تا زمانی که این دستور برای مثال توسط فشاردادن دکمه صفحه کلید وارد نشود، این پردازش به صورت غیر فعال و در حالت انتظار (Pending) قرار می‌گیرد و در این حالت پردازشگر را مشغول نمی‌سازد.
عملیات تغییر وضعیت پردازش‌ها و جابجایی بین آنها نیز بخشی از ظرفیت پردازشگر را اشغال میکند. اگر سیستم عامل در انجام این عملیات دارای خطا باشد، بجای کنترل کردن درست پردازش‌ها و هدایت آنها به سمت پردازشگر تمام ظرفیت پردازشگر را برای جابجا کردن پردازش‌ها صرف میکند. این کار سرعت کامپیوتر را به شدت کاهش میدهد. این مشکل به Thrashing معروف است.
توضیحاتی ک
اخل یا در هم قفل شدن (Interlock) فرایندهاپاورپوینت بررسی (Operating system)سیستم عامل
| دسته بندی | پاورپوینت |
| فرمت فایل | ppt |
| حجم فایل | 230 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 27 |
پاورپوینت بررسی (Operating system) سیستم عامل در 27 اسلاید قابل ویرایش
پیرنیا
Operating system
سیستم عامل
3 واحد
بارم بندی درس :
3 نمره quiz
1 نمره تمرین
2 نمره تحقیق
1 نمره حضور
14 نمره پایان ترم
لیست مراجع درسOS
1- Modern Operating Systems, 2001 by Tanenbaum, Prentice-Hall
2- Operating Systems, Design And Implementation, second edition 1997, Andrew S. Tanenbaum,Woodhul
3- Operating Systems Internals
2002 , 4th Edition, William Stalling
4- Oparating System Concepts, 2003, Silberschats
تعریف سیستم عامل:
سیستم عامل مجموعه ای از برنامه هاست که یا به صورت software یا به صورت firmware پیاده سازی شده و سخت افزار را قابل استفاده می سازد.
سخت افزار “ قدرت پردازش خام “ را فراهم می کند سیستم عامل این قدرت را در دسترس کاربران قرار میدهد .
سیستم عامل همچنین سخت افزار را با دقت مدیریت میکند تا به کارایی (performance)خوب دست یابد.سیستم عامل اساسی ترین برنامه سیستمی است که کنترل کلیه منابع سیستم را بر عهده دارد و زمینه ای (بستری) را فراهم میسازد که برنامه های کاربران بر روی آن نوشته شود.
وظایف اصلی سیستم عامل :
1-سیستم عامل به عنوان مدیر منابع(مدیریت منابع) resource management
2-سیستم عامل به عنوان یک ماشین توسعه یافته یا مجازیextended (virtual)machine
شرح هر یک از وظایف:
1 - سیستم عامل به عنوان مدیر منابع
تعریف منبع (( resource:
(ـ) هر یک از قطعات سخت افزاری مانند پردازنده ها ، حافظه، زمان سنج،دیسکها ،ماوس،
واسط شبکه(NIC)، چاپگر و... یک منبع (سخت افزاری)هستند.
(ـ) فایلها ،رکوردهای پایگاه داده ها هر کدام یک منبع (نرم افزاری) هستند.
سخت افزاری
لذا منبع (resource) به دو دسته تقسیم می شود
نرم افزاری
دریک سیستم عامل چند کار بره ، مدیریت و حفاظت حافظه ، دستگاههای ورودی/ خروجی و دیگر منابع بسیار اهمیت دارد ، زیرا در غیر اینصورت کاربران ممکن است با یکدیگر تداخل کاری پیدا کنند(به عنوان مثال سه کاربر که در یک شبکه همزمان روی پرینتر خروجی می فرستند.)
تاریخچه سیستمهای عامل (os history)
اولین digital / computer توسط (1792-1871) Charles Babbage طراحی شد.
کامپیوتری که او ساخت موتور تحلیلی (Analytical Engine) نام داشت . اگر چه بانج بیشتر عمر و ثروت خود را صرف ساختن موتور تحلیلی کرد ولی به نتیجه دلخواه و مطلوب خود نرسید زیرا او فقط از مکانیک
محض استفاده می کرد .
و فن آوری آن دوران امکان تولید چرخها و چرخ دنده هایی با دقت و ظرافت مورد نیاز وی را نداشت .
نسل اول _(55-1945) : لامپهای خلا و تخته مدارهای سوراخدار
در دهه 40 کامپیوترهایی با استفاده از لامپهای خلا بوجود آمد.
اندازه این ماشینها بسیار بزرگ بود و به همراه دهها هزار لامپ خلا داخل اتاقها را پر می کرد ، اما از ارزانترین کامپیوترهای شخصی امروزی کندتر کارمی کرد.
- کلیه عملیات به زبان ماشین بود( زبانهای برنامه سازی شناخته شده بود)
- نسل بدون سیستم عامل ( هیچ کس نامی از سیستم عامل نشنیده بود) - برنامه نویس برای کار با ماشین ابتدا وقت رزرو میکرد ، سپس سروقت معین به اتاق ماشین وارد می شد
و تخته مدار سوراخدار خود را در ماشین قرار می داد و ساعاتی را منتظر می ماند به این امید که هیچ یک از چند هزار (مثلا 2000 ) لامپ خلا در طی اجرای برنامه نسوزد.
- برنامه ها برای محاسبات عددی معمولی مانند تهیه جداول
- یک عده از مردم تمامی مراحل طراحی ساخت برنامه نویسی استفاده و نگهداری یک ماشین را بر عهده داشتند
نسل دوم :( 65-1955) ترانزیستور و سیستمهای batch
ظهور ترانزیستور در اواسط دهه 1950 یک انقلاب بنیادین بود حجم کامپیوترها کوچک شد و قابلیت اطمینان آنها بالا رفت لذا سازندگان می توانستند کامپیوترها را تولید کرده و به مشتریها بفروشند. - متخصصین طراحی ساخت برنامه نویسی، تعمیر و نگهداری و اپراتوری از یکدیگر تفکیک شدند. - هزینه این ماشینها حدود چند میلیون دلار بود. برای اجرای یک job(کار) ( مثلا یک برنامه یا یک مجموعه از برنامه ها ) یک برنامه نویس خود را برروی یک کاغذ می نوشت ( به زبان فرترن یا اسمبلی ) سپس آنرا بروی smart card ( کارتهای منگنه )punch می کرد و یک دسته کارت را به اتاق کامپیوتر می آورد و به یکی از اپراتورها تحویل می داد.
وقتی کامپیوتر کار در حال اجرا را به اتمام می رساند یک اپراتور به سمت چاپگر می رفت و کاغذهای خروجی برنامه را جدا و به اتاق خروجی منتقل میکرد تا بعدا برنامه نویس آنها را بردارد سپس او یکی دیگر از دسته کارتها را ا ز اتاق ورودی آورده و در دستگاه کارت خوان قرار می داد و در صورتی که برنامه به مترجمfortran نیاز داشت وی دسته کارت مترجم فرترن را نیز داخل کمد فایلها برداشته و در دستگاه کارتخوان قرار می داد. هنگامیکه اپراتورها برای انجام این کارها در اتاق ماشین راه می رفتند مدت زیادی از وقت کامپیوتر تلف می شد. راه حلی که برای کاستن زمان تلف شده بوجود آمد: سیستمهای دسته ای (batch) بود. یک سبد پر از دسته کارتها در اتاق ورودی جمع آوری شود سپس کلیه آنها به وسیله دستگاه کارتخوان ( یک کامپیوتر کوچک و نسبتا ارزان مانند IBM1401) خوانده شده و از طریق یک Tape drive برروی یک
Magnetic tape ذخیره گردد. این کامپیوترها به عنوان کامپیوترهای ورودی / خروجی استفاده می شدند یعنی برای خواندن کارتها کار باtapedrive ها و جاپ خروجی ها مناسب بودند اما برای محاسبات عددی مناسب نبودند یک کامپیوتر گرانقیمت مانند برای پردازش و محاسبات واقعی استفاده می شد .
سیستمهای اشتراک ز مانی time sharing) (
این سیستمها دارای تکنیک multi programming هستند ولی می توانند به کاربران online پاسخ دهند هر کاربر یک ترمینال بر خط (online) در اختیار دارد .
در این سیستمها ،کامپیوتر قادر است که به تعدادی از کاربران online در کنار یکدیگر سرویس دهد وقتی در مواقعی کهcpu بیکار می ماند ، کارهای دسته ای بزرگ را در background به اجرا در آورد.
CTSS اولین سیستم اشتراک زمانی بود که دانشگاه M . I. T آنرا بوجود آورد .
(ـ) Multics محصولی از دانشگاه General E lectric Bell Labs , MIT
مخفف MULTIPLEXED INFORMATION AND COMPUTING SERVICE
(ـ) UNIX توسط KEN THEMPSON بر روی یک کامپیوتر کوچک PDP-7بوجود امد.
(ـ) POSIX (استاندارد IEEE برای UNIX) حداقل واسط فراخوان سیستمی که سیستمهای UNIX
باید آنرا پشتیبانی نمایند.
تفاوتهای سیستم عامل شبکهای و سیستم عامل توزیع شده :
DISTRIBUTED VERSUSNETWORK OS
در یک سیستم عامل شبکه ، کاربران از وجود ماشینهای مختلف در شبکه آگا هند و می توانند به یک یا چند
REMOTE COMPUTER وصل نما یید و فایلهای یک ماشین را روی ماشین دیگر کپی کنند هر ماشین سیستم عامل Local خودش را اجراء می کند . یک سیستم عامل شبکه ، ساختاری مانند یک سیستم عامل تک کاربره را دارد که بخش مربوط به راهبری NIC و برنامه های ورود به سیستم از راه دور و دسترسیRemote به فایلها به ان اضافه شده است .
اما در سیستم عامل توزیع شده :
کاربران از این امر اگاه نیستند که در برنامه شان در کجا به اجراء در می آید (در کامپیوتر local یا یک یا چند کامپیوتر remote ) و یا فایلهای انها در کجا قرار دارند که خاصیت transparency نام دارد 0
هر چیزی را با نام آن مشخص میکنیم ونیاز به دانستن اینکه کجا قرار دارد نداریم .
اغلب سیستمهای توزیع شده به برنامه های کاربردی اجازه میدهند که در یک زمان بر روی چندین پردازنده (بطور موازی) به اجراء در آید.
مثالهایی از D-OSES : AMOEBA