سیستم عامل چیست؟

سیستم عامل (Operation System) به زبان ساده، یک برنامه کلی است که سیستم و سایر برنامه‌های جانبی را مدیریت می‌کند. سیستم عامل بلافاصله بعد از بایوس، کنترل سیستم را برعهده می‌گیرد.

سیستم عامل چیست؟

کلمه OS مخفف عبارت Operating System به معنای “سیستم عامل” است. سیستم عامل برنامه‌ای است که پس از بایوس و Boot Loader، بر روی RAM قرار گرفته و کنترل سیستم را بر عهده می‌گیرد. به زبان ساده، سیستم عامل برنامه‌ای است که استفاده از سیستم و کامپیوتر را بسیار آسان و بهینه تر کرده و امکان مولتی تسکینگ را برای کاربر فراهم می‌کنند. همچنین منابع سخت افزاری را مدیریت و سازماندهی کرده و به عنوان رابط میان کاربر و سخت افزار عمل می‌کند. درواقع می‌توان گفت سیستم عامل مهمترین برنامه کنترل کننده است.

همچنین سیستم عامل‌ها معمولاً امکانات اولیه برای کارکردن با سیستم را در اختیار کاربر قرار می‌دهند و با استفاده از منابع خود امکان تهیه و اجرای نرم افزارهای مختلف برای استفاده بهینه از سیستم را فراهم می‌کنند.

توجه کنید که تمامی سیستم‌ها برای کار به سیستم عامل نیاز ندارند.

سیستم عامل چه وظیفه‌ای دارد؟

سیستم عامل برنامه کلی است که وظیفه دارد تا انواع منابع سخت افزاری و نرم افزاری را مدیریت کند، رابط بین اپلیکیشن‌ها و سخت افزارها را با استفاده از هسته خود مدیریت کند، رابط مستقیم و غیرمستقیم بین کاربر و سخت افزار را ایجاد کرده و دستوراتی که به RAM برای نگه داری یا به CPU برای پردازش ارسال می‌شوند را مدیریت کرده، برنامه‌ها و فایل‌ها را سازماندهی و امکان اتصال دستگاه‌های ورودی یا خروجی را به کاربر می‌دهد.

همچنین فایل‌ها و داده‌های حافظه‌های جانبی را مدیریت کرده، استفاده از شبکه‌ها را آسان تر می‌کند و در کل استفاده از سیستم را برای کاربران آسان کرده و از اطلاعات آن‌ها محافظت کند.

رابط کاربری در سیستم عامل‌ها

هر سیستم عاملی که توسط انسان کنترل شود نیازمند یک رابط کاربری (User Interface) است که اغلب پوسته (Shell) نیز نامیده می‌شود.یک سیستم عامل ممکن است رابط گرافیکی یا رابط خط فرمانی (Command Line) را برای ارتباط با کاربر داشته باشد.

• رابط گرافیکی

رابط گرافیکی (Graphical User Interface یا GUI) رابط محبوب میان کاربران است. در رابط، همه چیز بر اساس تصاویر، منوها، رنگ‌ها و به طور کلی گرافیکی، ساخته شده و کارکردن کاربر را تسهیل می‌کند.

اکثر سیستم عامل‌ها (مانند ویندوز، لینوکس، OSX و …) معمولاً برپایه رابط گرافیکی طراحی می‌شوند که البته مزایا و معایب خود را دارند. از جمله مزایای آن، راحتی کاربران در نحوه استفاده از سیستم عامل است. کاربر احساس خستگی نکرده و لازم نیست مانند رابط خط فرمان، میان خط‌ها به دنبال خروجی باشد! البته نباید از معایب این رابط نیز گذشت. سرعت اجرای دستورات در این رابط کمتر است؛ زیرا دستورات زیادی در صف پردازش هستند که بیشتر آن‌ها مربوط به رابط گرافیکی سیستم عامل می‌باشد (البته با وجود کارت‌های گرافیک، بار زیادی از روی CPU از لحاظ پردازش گرافیکی، برداشته شده است). میزان استفاده از منابع سخت افزاری سیستم در این رابط بسیار بیشتر از رابط خط فرمان است.

• رابط خط فرمان

در طرف دیگر، رابط خط فرمان (Command Line Interface، به صورت مخفف CLI) نیز به دلیل داشتن سرعت بالا، استفاده کمتر از منابع سخت افزاری و برخی موارد دیگر، میان متخصصان محبوب است. در این رابط تقریبا همه چیز برپایه دستورات و ورودی و خروجی‌هایی بر اساس متن ها ساخته شده اند. معمولاً در سیستم عامل‌های برپایه خط فرمان، خبری از ماوس نیست و اجزای گرافیکی نیست.

برنامه‌های زیادی برای سیستم عامل‌ها ساخته می‌شوند که به این‌گونه برنامه‌ها اپلیکیشن (Application) می‌گویند. اپلیکیشن‌ها سری برنامه‌هایی هستند که با استفاده از منابع (APIها و…) برنامه کلی خود یعنی سیستم عامل، می‌توانند کار کنند. به طور مثال برنامه‌ای که برای یک سیستم مثل ویندوز ساخته می‌شود، معمولاً قابل اجرا روی توزیع‌های سیستم عامل لینوکس نمی‌باشد. دلیلش هم بهره بردن اپلیکیشن از منابع سیستم عامل ویندوز است که با منابع سیستم عامل لینوکس تفاوت دارند. یا کامپایلر سیستم عامل‌ها ممکن است متفاوت باشد.

همچنین سیستم عامل‌ها معمولاً دارای قابلیت مولتی تسکینگ (Multi-Tasking) می‌باشند که اجازه استفاده از سرویس‌ها و برنامه‌های چندگانه مختلف را در یک زمان، به کاربر می‌دهند.

سیستم عامل‌های محبوب کاربران:

به دلیل وجود کاربردهای مختلف، سیستم عامل‌های مختلفی نیز طبق نیاز کاربران ساخته شده اند که به بررسی کوتاهی درمورد تعدادی از سیستم عامل‌های محبوب میان کاربران، می‌پردازیم.

• ویندوز (Windows)

درحال حاضر ویندوز، پرطرفدار ترین سیستم عامل میان همه آن هاست. سیستم عامل ویندوز محصول شرکت مایکروسافت (Microsoft) است و از سال  ۱۹۸۵ تاکنون نسخه‌های مختلف آن منتشر شده است که درحال حاضر محبوب ترین نسخه‌های آن به ترتیب ویندوز های سون (۷)، ایکس پی (XP) و  ۸ میباشند. نسخه ۸.۱ جدیدترین نسخه این سیستم عامل است.

• OS X

این سیستم عامل محصول شرکت Apple و در سال ۲۰۰۱ منتشر شد. سیستم عامل OS X به طور انحصاری فقط برای محصولات خود شرکت اپل است و تقریباً غیرممکن است که بدون سخت افزارهای مد نظر محصولات اپل، این سیستم عامل را تجربه کنید. این سیستم عامل برپایه Unix ساخته شده است.

• لینوکس (Linux)

این سیستم عامل اگرچه محبوبیت کمتری نسبت به دو مورد قبلی دارد، اما به دلیل قابلیت‌ها، امکانات و قدرت انعطاف پذیری فوق العاده، به سرعت جایگزین سایر سیستم عامل‌ها در میان متخصصان شد. سیستم عامل لینوکس کاملاً رایگان و متن باز (Open source) است. به همین دلیل نسخه‌های مختلفی از این سیستم عامل، از طرف سایر گروه‌ها و شرکت‌ها منتشر شده (به هر یک از این نسخه‌ها یک “توزیع” می‌گویند) که محبوب ترین آن‌ها اوبوتنو (Ubuntu)، دیبِین (Debain) و  مینت (Mint) هستند. سازنده هسته لینوکس، لینوس توروالدز (Linus Torvalds) بوده و توزیع‌های لینوکس در اکثر سرورها استفاده می‌شوند.