سیستم‌عامل یا سامانه عامل (Operating System) بدون شک مهمترین نرم افزار در کامپیوتر است. سیستم عامل اولین نرم افزاری است که پس از روشن کردن کامپیوتر مشاهده می شود، و همچنین آخرین نرم افزاری خواهد بود که قبل از خاموش کردن کامپیوتر مشاهده می شود.

 

سیستم عامل واسط میان سخت افزار و نرم افزار

سیستم‌عامل یا سامانه عامل (Operating System) بدون شک مهمترین نرم افزار در کامپیوتر است. سیستم عامل اولین نرم افزاری است که پس از روشن کردن کامپیوتر مشاهده می شود، و همچنین آخرین نرم افزاری خواهد بود که قبل از خاموش کردن کامپیوتر مشاهده می شود.

سیستم عامل نرم افزای است که مدیریت برنامه ها را به عهده گرفته و با کنترل ، مدیریت و سازماندهی منابع سخت افزاری امکان استفاده بهینه و هدفمند آنها را فراهم کرده و بستری را برای اجرای نرم افزارهای کاربردی فراهم میکند.

اگر کامپیوتری دارای عملیات محدود و ساده باشد به وجود سیستم عامل نیازی نخواهد بود. در این گونه سیستم ها اطلاعات ورودی و خروجی از طریق صفحه کلید، نمایشگر و … در اختیار سیستم قرار می گیرد و لذا در این سیستم ها همواره یک برنامه در تمام حالت اجرا خواهد شد.

 

سیستم عامل در کامپیوتر های شخصی

اما برای سیستم های کامپیوتری که عملکرده پیچیده تری نسبت به اجاق گاز مایکروویو دارند، استفاده از یک سیستم عامل باعث تسهیل در امر پیاده سازی برنامه های کامپیوتری و افزایش کارایی سیستم می شود. سیستم عامل از ضروری ترین نرم افزارهای یک سیستم کامپیوتری شخصی می باشد. یکی از متداولترین سیستم عامل ها ویندوز می باشد. از جمله محبوب‌ترین سیستم‌عامل‌های نوین می توان به موارد زیر اشاره کرد:

لینوکس، ویندوز، اندروید، کیوان‌اکس، بی‌اس‌دی، اواس ده، ویندوز فون و زد.

 

اهمیت آشنا شدن با مفاهیم پایه سیستم عامل برای دانشجویان

سیستم عامل از برنامه درسی دانشجویان کامپیوتر است. با توجه به تعداد داوطلبان آزمون کارشناسی ارشد نشان میدهد که تعداد داوطلبین تحصیلات تکمیلی در سال های اخیر افزایش چشمگیری داشته است.

مشکل اساسی بسیاری از داوطلبان، تنوع منابع درسی و عدم دسترسی به منابع مناسب می باشد. طرح درس در این آموزش به نحوی در نظر گرفته شده است که هم برای دانشجویان مقطع کارشناسی و عموم علاقه مندان مفید باشد و هم افرادی که قصد شرکت در آزمون کارشناسی ارشد و یا آزمون دکتری را دارند، بتوانند از این فیلم های آموزشی، برای منظور خود استفاده نمایند.

 

 

برای مشاهده جزئیات و تهیه آموزش سیستم های عامل به این لینک (+) مراجعه نمایید.

 

فهرست سرفصل ها و مباحث مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده اند:

• درس یکم: مفاهیم اولیه
  • سیستم عامل (Operating System)
  • انواع سیستم عامل
  • تک پردازنده
  • سیستم های چندکاربره
  • سیستم های عامل توزیع شده (Distributed)
  • سیستم عامل بی درنگ (Real Time)
  • مؤلفه های سیستم عامل:
  • اجزای سخت افزاری تشکیل دهنده کامپیوتر
  • پردازنده
  • وقفه (Interrupt)
  • تعویض متن (Context Switch)
  • فراخوانی سیستم (System Call)
  • روش های انتقال ورودی/خروجی
  • حفاظت
• درس دوم: فرایند – نخ
  • بلوک کنترل فرایند (PCB)
  • حالات فرایند
  • مدل فرایند پنج حالت
  • دلایل پایان یک فرآیند
  • فرایند معلق
  • مدل فرایند هفت حالت
  • انواع زمان بندها
  • نمودار تغییر حالت فرایند همراه با زمانبندی
  • توزیع کننده (Dispatcher)
  • نخ
  • مدل تک نخی و چند نخی
  • حالات اصلی نخ
  • نخ های سطح کاربر
  • نخ های سطح هسته
  • فرایندهای سبک وزن (LWP)
• درس سوم: زمان بندی پردازنده
  • معیارهای زمان بندی
  • دسته بندی سیاست های زمان بندی
  • الگوریتم های زمان بندی
  • سرویس به ترتیب ورود (FCFS)
  • زمان بندی (LCFS)
  • نوبت گردشی (RR)
  • کوتاه ترین فرایند (SJF)
  • کوتاه ترین زمان باقیمانده (SRT)
  • زمان بندی صف بازخوردی چند سطحی (MLFQ)
  • بالاترین نسبت پاسخ (HRRN)
  • زمان بندی در سیستم چند پردازنده ای
  • الگوریتم LPT
  • الگوریتم RPT
  • زمان بندی نخ ها
• درس چهارم: بن بست
  • شرایط بن بست
  • گراف تخصیص منابع
  • شخص کردن بن بست
  • شرط رخ ندادن بن بست
  • روش های پیشگیری
  • انتظار چرخشی
  • روش های اجتناب از بن بست
  • محدودیت های اجتناب از بن بست
  • حالت امن
  • الگوریتم بانکداران
• درس پنجم: هم روندی (بخش یکم)
  • همگام سازی (Synchronization)
  • شرایط رقابتی (Race Condition)
  • منبع بحرانی
  • ناحیه بحرانی (Critical Region)
  • گرسنگی
  • همکاری فرایندهای همروند
  • رویکردهای نرم افزاری انحصار متقابل
  • الگوریتمDecker
  • تلاش اول (تناوب قطعی)
  • تلاش دوم
  • تلاش سوم
  • تلاش چهارم (ادب و تعارف)
  • تلاش پنجم
  • الگوریتم Peterson
  • رویکردهای انحصار متقابل با حمایت سخت افزار
  • دستورالعمل از کار انداختن وقفه ها
  • دستور Swap
  • دستورالعمل TSL
• بخش پنجم: هم روندی (درس دوم)
  • تعریف سمافور
  • تابع Wait
  • تابع Signal
  • انحصار متقابل با استفاده از سمافورها
  • سمافور قوی و ضعیف
  • توابع Wait و Signal برای سمافور باینری
  • همگام سازی با استفاده از سمافورها
  • حل چند مسئله به سمافور
  • مسئله تولیدکننده و مصرف کننده
  • مسئله تولید کننده- مصرف کننده، با بافر نامحدود
  • مسئله غذا خوردن فیلسوف ها
  • مسئله خوانندگان و نویسندگان
• درس ششم: مدیریت حافظه (بخش یکم)
  • چند برنامگی با پارتیشن ثابت
  • معایب مدیریت حافظه به روش پارتیشن بندی ایستا
  • ثبات پایه و حد
  • مبادله (Swapping)
  • تکه تکه شدن خارجی
  • تشخیص بخش های آزاد حافظه
  • مدیریت حافظه با نگاشت های بیتی
  • مدیریت حافظه با لیست های پیوندی
  • الگوریتم های مکان یابی و تخصیص حافظه
  • Next Fit
  • Best Fit
  • Worst Fit
  • الگوریتم برازش سریع (Quick Fit)
  • مدیریت حافظه با سیستم رفاقتی (Buddy System)
  • صفحه بندی (Paging)
  • نحوه ترجمه آدرس در سیستم صفحه بندی
  • قطعه بندی
  • سخت افزار قطعه بندی
• درس ششم: مدیریت حافظه (بخش دوم)
  • حافظه مجازی
  • عناصر لازم برای مؤثر بودن حافظه مجازی
  • روش های پیاده سازی حافظه مجازی
  • صفحه بندی درخواستی
  • فیلدهای یک درایه جدول صفحه
  • خطای نقص صفحه (Page Fault)
  • الگوریتم های جایگزینی صفحه
  • الگوریتم بهینه (Optimal)
  • الگوریتم NRU
  • الگوریتم FIFO
  • الگوریتم دومین شانس
  • الگوریتم ساعت
  • تناقض بلیدی (Belady’s Anomaly)
  • قطعه بندی صفحه بندی (Segmentation with Paging)
• درس ششم: مدیریت حافظه (بخش سوم)
  • صفحه بندی چند سطحی
  • عملیات صفحه بندی و TLB
  • زمان مؤثر دسترسی
  • کوبیدگی (Thrashing)
  • مدل مجموعه کاری (Working Sets)
  • پیش صفحه بندی (PrePaging)
  • الگوریتم فرکانس نقص صفحه (PFF)
• درس هفتم: مدیریت دیسک
  • دیسک مغناطیسی
  • زمان استوانه جویی (Seek time)
  • زمان درنگ دوران (Rotational Latency Time)
  • الگوریتم های زمان بندی بازوی دیسک
  • روش های تخصیص فضای دیسک به فایل
  • تخصیص پیوسته
  • تخصیص پیوندی
  • تخصیص شاخصی

 

 

برای مشاهده جزئیات و تهیه آموزش سیستم های عامل به این لینک (+) مراجعه نمایید.