Différents types de systèmes d'exploitation

La forme antérieure d'ordinateurs était des mainframes où ceux-ci sont déficients dans le processus des systèmes d'exploitation et les types de systèmes d'exploitation. Dans les mainframes, chaque individu assume la responsabilité individuelle pendant une période de temps spécifique et il doit s'approcher de la machine avec des informations et des programmes, probablement écrits sur des cartes papier, des bandes papier ou encore des bandes magnétiques. Ensuite, le programme composé sera vidé dans la machine. Après cela, la machine fonctionnera jusqu'à la fin ou la réduction du programme. La sortie des programmes sera déboguée via les voyants du panneau, les types de commutateurs à bascule, ou bien en utilisant les molettes du panneau de commande.

Mais avec ces machines, le temps nécessaire à l'exécution des programmes se détériore et le temps nécessaire pour affecter l'équipement à l'individu suivant augmente. Par conséquent, il doit y avoir une surveillance automatisée, un temps de fonctionnement minimal et une taille réduite de la machine. Toutes ces fonctionnalités ont conduit au chemin du développement du système d'exploitation. Alors, laissez-nous savoir ce qu'est exactement un système opérateur est, sa fonctionnalité, et différents types de systèmes d'exploitation .

Qu'est-ce qu'un système d'exploitation?

Le nom de système d'exploitation correspond qu'il s'agit de l'ensemble de plusieurs logiciels qui gère les ressources matérielles d'un ordinateur et fournit des services collectifs à l'utilisateur. Différents types de systèmes d'exploitation informatiques font référence à la collection de différents types de logiciels. Chaque ordinateur possède un système d'exploitation pour exécuter les autres programmes qu'il contient.

Système d'exploitation de base

De nos jours, le système d'exploitation car il est observé dans plusieurs appareils allant des ordinateurs personnels aux téléphones portables, en particulier les smartphones. Par exemple, presque tous les smartphones utilisent le le plus récent système d'exploitation Android .

Tout système d'exploitation exécute quelques-unes des tâches de base telles que la reconnaissance des données d'entrée à partir d'un clavier, l'envoi de la sortie à l'écran d'affichage, la conservation des fichiers et des répertoires du disque et le contrôle des périphériques tels que les imprimantes. Un système d'exploitation peut effectuer une seule tâche ou opération ainsi que plusieurs tâches ou opérations à tout moment.

L'architecture des types de systèmes d'exploitation

Les systèmes d'exploitation contrôlent les ressources matérielles d'un ordinateur. Le noyau et le shell sont les parties du système d'exploitation qui effectuent les opérations essentielles.

Architecture du système d'exploitation

Lorsqu'un utilisateur donne des commandes pour effectuer une opération, la requête est envoyée à la partie shell, également appelée interpréteur. La partie shell traduit alors le programme humain en code machine, puis transfère la requête vers la partie noyau.

Lorsque le noyau reçoit la requête du shell, il traite la requête et affiche le résultat à l'écran. Le noyau est également connu comme le cœur du système d'exploitation car chaque opération est effectuée par lui.

Coquille

Le shell fait partie du logiciel qui est placé entre l'utilisateur et le noyau, et il fournit des services du noyau. Le shell fait ainsi office d'interprète pour convertir les commandes de l'utilisateur en code machine. Les shells présents dans différents types de systèmes d'exploitation sont de deux types: les shells de ligne de commande et les shells graphiques.

Les shells de ligne de commande fournissent une interface de ligne de commande tandis que les shells de ligne graphique fournissent une interface utilisateur graphique. Bien que les deux shells effectuent des opérations, les shells d'interface utilisateur graphique fonctionnent plus lentement que les shells d'interface de ligne de commande.

Types de coquilles

• Coquille Korn
• Coquille Bourne
• Coque C
• Shell POSIX

Noyau

Le noyau fait partie du logiciel. C'est comme un pont entre la coque et le matériel. Il est chargé d’exécuter les programmes et de fournir un accès sécurisé au matériel de la machine. Le noyau est utilisé pour la planification, c'est-à-dire qu'il maintient un calendrier pour tous les processus. Et les types de noyaux sont listés comme suit:

• Noyau monolithique
• Micro-noyaux
• Exokernels
• Noyaux hybrides

Fonctions du système d'exploitation de l'ordinateur

Un système d'exploitation remplit les fonctions suivantes:

• Gestion de la mémoire
• Gestion des tâches ou des processus
• Gestion du stockage
• Gestion des appareils ou des entrées / sorties
• Noyau ou planification

Gestion de la mémoire

Gestion de la mémoire est le processus de gestion de la mémoire de l'ordinateur. Les mémoires informatiques sont de deux types: la mémoire primaire et la mémoire secondaire. La partie mémoire pour les programmes et logiciels est allouée après la libération de l'espace mémoire.

Gestion de la mémoire du système d'exploitation

La gestion de la mémoire est importante pour le système d'exploitation impliqué dans le multitâche dans lequel le système d'exploitation nécessite la commutation de l'espace mémoire d'un processus à un autre. Chaque programme nécessite un espace mémoire pour son exécution, qui est fourni par l'unité de gestion de mémoire. Un processeur se compose de deux types de modules de mémoire : mémoire virtuelle et mémoire physique. La mémoire virtuelle est la mémoire RAM et la mémoire physique est une mémoire de disque dur. Un système d'exploitation gère les espaces d'adressage de la mémoire virtuelle, et l'attribution de la mémoire réelle est suivie de l'adresse de la mémoire virtuelle.

Avant d'exécuter les instructions, la CPU envoie l'adresse virtuelle à l'unité de gestion de mémoire. Par la suite, la MMU envoie l'adresse physique à la mémoire réelle, puis la mémoire réelle alloue de l'espace pour les programmes ou les données.

Gestion des tâches ou des processus

La gestion des processus est une instance d'un programme en cours d'exécution. Le processus se compose d'un certain nombre d'éléments, tels qu'un identifiant, un compteur de programme, une mémoire aiguille et les données de contexte, et ainsi de suite. Le Processus est en fait une exécution de ces instructions.

La gestion des processus

Il existe deux types de méthodes de processus: processus unique et méthode multitâche. La méthode de processus unique traite une seule application exécutée à la fois. La méthode multitâche permet plusieurs processus à la fois.

Gestion du stockage

La gestion du stockage est une fonction du système d'exploitation qui gère l'allocation de mémoire des données. Le système se compose de différents types de périphériques de mémoire, tels que la mémoire de stockage principale (RAM), la mémoire de stockage secondaire, (disque dur) et la mémoire de stockage cache.

Les instructions et les données sont placées dans le stockage principal ou la mémoire cache, qui est référencée par le programme en cours d'exécution. Cependant, les données sont perdues lorsque l'alimentation est coupée. La mémoire secondaire est un périphérique de stockage permanent. Le système d'exploitation alloue un emplacement de stockage lorsque de nouveaux fichiers sont créés et que la demande d'accès à la mémoire est planifiée.

Gestion des périphériques ou des entrées / sorties

Dans l'architecture informatique, la combinaison du processeur et de la mémoire principale est le cerveau de l'ordinateur, et elle est gérée par les ressources d'entrée et de sortie. Les humains interagissent avec les machines en fournissant des informations via des périphériques d'E / S.

Le affichage , le clavier, l'imprimante et la souris sont des périphériques d'E / S. La gestion de tous ces périphériques affecte le débit d'un système, par conséquent, la gestion des entrées et des sorties du système est une responsabilité principale du système d'exploitation

Planification

La planification par un système d'exploitation est un processus de contrôle et de hiérarchisation des messages envoyés à un processeur. Le système d'exploitation maintient une quantité de travail constante pour le processeur et équilibre ainsi la charge de travail. En conséquence, chaque processus est achevé dans un délai imparti.

Par conséquent, la planification est très importante dans les systèmes en temps réel. Les ordonnanceurs sont principalement de trois types:

• Planificateur à long terme
• Planificateur à court terme
• Calendrier à moyen terme

Types de systèmes d'exploitation

D'une manière générale, les systèmes d'exploitation informatiques sont essentiellement classés en deux types:

Types de systèmes d'exploitation

1. Système d'exploitation normal
2. Système d'exploitation en temps réel

Système d'exploitation normal

Le système d'exploitation normal est en outre classé en deux types:

• • Système d'exploitation d'interface utilisateur de caractère
  • Système d'exploitation d'interface utilisateur graphique

GUI et CUI

Système d'exploitation d'interface utilisateur (CUI)

Le système d'exploitation CUI est un système d'exploitation basé sur du texte, qui est utilisé pour interagir avec le logiciel ou les fichiers en tapant des commandes pour effectuer des tâches spécifiques. Le système d'exploitation de ligne de commande utilise uniquement le clavier pour saisir des commandes. Les systèmes d'exploitation en ligne de commande incluent DOS et UNIX . Le système d'exploitation avancé en ligne de commande est plus rapide que le système d'exploitation GUI avancé.

Système d'exploitation d'interface utilisateur graphique (GUI)

Le système d'exploitation d'interface en mode graphique est un système d'exploitation basé sur la souris (système d'exploitation Windows, LINUX), dans lequel un utilisateur effectue les tâches ou opérations sans taper les commandes à partir du clavier. Les fichiers ou icônes peuvent être ouverts ou fermés en cliquant dessus avec un bouton de la souris.

En plus de cela, la souris et le clavier sont utilisés pour contrôler les systèmes d'exploitation GUI à plusieurs fins. La plupart projets intégrés sont développés sur ce système d'exploitation. Le système d'exploitation GUI avancé est plus lent que le système d'exploitation de ligne de commande.

Système d'exploitation en temps réel

Les systèmes d'exploitation en temps réel sont également appelés systèmes d'exploitation multitâches. Le système d'exploitation normal est responsable de la gestion des ressources matérielles d'un ordinateur. Le RTOS effectue ces tâches, mais il est spécialement conçu pour exécuter des applications à un moment planifié ou précis avec une grande fiabilité.

RTOS

Un système d'exploitation en temps réel est conçu pour des applications en temps réel, telles que des systèmes embarqués, des robots industriels, des équipements de recherche scientifique, etc. Il existe différents types de systèmes d'exploitation en temps réel, tels que les systèmes d'exploitation logiciels en temps réel et les systèmes d'exploitation durs en temps réel.

Exemples de RTOS

• Linux
• VxWorks
• TRON
• Windows CE

Système en temps réel dur

Le système temps réel dur est un système purement constant de temps. Pour un système d'exploitation en temps réel dur, terminer les tâches dans un délai imparti est très important pour des performances système efficaces.

Par exemple, pour une entrée donnée, si un utilisateur attend la sortie après 10 secondes, le système doit alors traiter les données d'entrée et donner la sortie exactement après 10 secondes. Ici, le délai est de 10 secondes, et par conséquent, le système ne doit pas donner la sortie après la 11e ou la 9e seconde.

Par conséquent, des systèmes en temps réel durs sont utilisés dans l'armée et la défense.

Mou, tendre Système en temps réel

Pour un système temps réel souple, le respect de la date limite n'est pas obligatoire pour chaque tâche. Par conséquent, un système en temps réel souple peut manquer la date limite d'une ou deux secondes. Cependant, si le système ne respecte pas les délais à chaque fois, cela dégradera les performances du système. Les ordinateurs, les systèmes audio et vidéo sont des exemples de systèmes en temps réel doux. De nos jours, les androïdes sont largement utilisés pour des applications telles que ouvre-portes automatiques .

De plus, il existe de nombreux autres différents types de systèmes d'exploitation sur l'ordinateur ainsi que leurs avantages et inconvénients. Quelques-uns des types peuvent être expliqués comme suit:

Système d'exploitation par lots

Les personnes qui opèrent dans le système d'exploitation par lots n'auront pas de communication directe avec l'ordinateur. Chaque individu a configuré sa tâche sur n'importe quel équipement hors ligne tel que des cartes perforées, puis charge les informations préparées dans l'ordinateur. Afin d'améliorer la vitesse de traitement, les tâches qui ont un type d'opération similaire sont regroupées et elles sont exploitées comme un seul groupe.

Ces machines effectuent les opérations à l'aide d'opérateurs et les opérateurs reprennent l'opération de tri des programmes ayant la même fonctionnalité en lots. Il s'agit de l'un des systèmes d'exploitation largement implémentés.

Avantages

• Une énorme quantité de travail peut être facilement traitée de manière répétée
• Différents utilisateurs peuvent facilement diviser leurs systèmes par lots
• Le temps d'inactivité dans ces systèmes batch est très minime
• Le temps nécessaire à l'achèvement d'une tâche peut être facilement connu par le processeur lorsqu'ils sont chargés dans la machine dans un format de file d'attente

Désavantages

• Les systèmes d'exploitation par lots sont un peu chers
• Le processus de débogage est compliqué
• Seules des personnes expérimentées doivent utiliser ce système

Types distribués de systèmes d'exploitation

Un système d'exploitation distribué est l'amélioration moderne dans le domaine informatique. Ce type de système est largement utilisé dans le monde entier avec un rythme extrême. Différents ordinateurs interconnectés indépendants communiqueront entre eux via ce système d'exploitation distribué. Chaque système autonome possède ses propres unités de traitement et de mémoire. Ces systèmes sont également appelés systèmes faiblement couplés et ils ont différentes tailles et opérations.

L'avantage crucial de ce type de système d'exploitation est que les individus peuvent avoir l'accessibilité pour des logiciels ou des documents qui ne sont pas dans le système d'exploitation actuel mais existent sur d'autres systèmes qui ont une connexion dans le système actuel. Cela signifie qu'il existe une accessibilité à distance interne aux périphériques connectés au système.

En fonction de la disposition des différents nœuds, il existe différents types de système d'exploitation distribué et ce sont:

D'égal à égal - Ce système est inclus avec des nœuds qui ont des participants identiques dans le partage de données. La fonctionnalité entière est partagée sur tous les nœuds. Les nœuds qui communiquent avec les autres sont appelés ressources partagées. Ceci peut être réalisé grâce à un réseau.

Serveur client - Dans les systèmes client / serveur, la requête qui est envoyée par le client est fournie par le système serveur. Un système serveur a la capacité de fournir un service à plusieurs clients à la fois uniquement lorsque le client est en contact avec un seul serveur. Le client et les périphériques serveurs auront leur communication via un réseau et relèvent donc de la classification des systèmes distribués.

Avantages

• Le partage de données peut être effectué de manière simplifiée où les nœuds entiers ont une connexion les uns avec les autres
• Le processus d'ajout de nœuds supplémentaires est si simple et la configuration est facilement évolutive selon les besoins
• La défaillance d'un nœud ne détruit pas les autres nœuds. Tous les autres nœuds peuvent établir la communication entre eux

Désavantages

• Fournir une sécurité améliorée pour toutes les connexions et tous les nœuds est quelque peu compliqué
• Au moment de la transmission des nœuds, certaines des données peuvent être perdues
• Par rapport au système utilisateur individuel, ici la gestion de la base de données est assez complexe
• Pendant la transmission des données de tous les nœuds, une surcharge de données peut avoir lieu

Système d'exploitation à temps partagé

C'est la procédure qui permet aux connexions de différentes personnes situées à différents endroits de partager un système spécifique à la fois. Ce type de système d'exploitation est considéré comme l'expansion logique de la multiprogrammation. Le nom de temps partagé correspond au fait que le temps des processeurs est partagé entre plusieurs individus en même temps. La principale variation entre les systèmes d'exploitation par lots et à temps partagé est l'utilisation du processeur et le temps de réponse.

Dans le système par lots, la directive principale est d'améliorer l'utilisation du processeur alors que dans les systèmes d'exploitation à temps partagé, la directive consiste à réduire le temps de réponse.

Diverses tâches sont effectuées par le processeur en se déplaçant à travers le, alors que ces commutateurs se produisent si régulièrement. Pour cette raison, chaque utilisateur peut obtenir une réponse rapide.

Par exemple, dans le procédé d'une transaction, le processeur exécute chaque programme individuel dans un laps de temps très court. Ainsi, quand il y a «n» individus, chaque personne peut avoir sa période. Lorsque la commande est soumise, il y aura une réponse rapide. Ce système d'exploitation fonctionne sur la multiprogrammation et la planification du processeur pour allouer à chaque individu une période de temps correspondante. Les systèmes d'exploitation initialement développés sous forme de lots sont désormais mis à niveau vers des systèmes à temps partagé.

Voici quelques-uns des avantages et des inconvénients des systèmes d'exploitation à temps partagé:

Avantages

• Réponse rapide
• Élimine la duplication de logiciels
• Temps d'inactivité minimal du processeur

Désavantages

• La fiabilité est la principale préoccupation
• Les données et les programmes doivent bénéficier d'une sécurité renforcée
• La communication des données est le problème

Types de systèmes d'exploitation multi-utilisateurs

C'est une méthode du système d'exploitation où elle permet à différents utilisateurs de se connecter et de fonctionner sur un seul système d'exploitation. Les gens interagissent avec lui à l'aide d'ordinateurs ou de terminaux qui fournissent l'accessibilité via un réseau ou des appareils tels que des imprimantes. Ce type de système d'exploitation doit avoir une communication améliorée avec tous les utilisateurs dans une approche équilibrée. En effet, lorsqu'une complication d'une personne se soulève, elle ne devrait pas avoir d'impact sur les autres utilisateurs qui sont dans la séquence.

Fonctionnalités

• Invisibilité - Cela a lieu à l'extrémité inférieure comme le formatage du disque et d'autres
• Traitement des données back-end - Lorsqu'il n'y a aucune chance de traitement des données depuis le front-end, cela permet le traitement des données back-end
• Partage de ressources - Différents périphériques tels que des disques durs, des pilotes ou des imprimantes peuvent être partagés, et des fichiers ou des documents peuvent également être partagés
• Multitraitement

Il y a principalement trois types de système d'exploitation multi-utilisateurs et ceux-ci sont expliqués comme suit:

Système d'exploitation distribué

C'est l'assortiment de divers appareils qui sont situés sur divers systèmes informatiques qui communiquent, fonctionnent et se coordonnent avec le système unique et cohérent de l'individu. Et grâce à un système de réseau, les utilisateurs peuvent établir une communication. Ici, les ressources sont partagées dans l'approche que différentes demandes peuvent être gérées et chaque demande sperate peut être assurée à la fin. Les applications mobiles et les services bancaires numériques sont des exemples exploités via un système d'exploitation distribué.

Système Time Sliced

Ici, chaque utilisateur individuel se voit attribuer une courte période de temps processeur, ce qui signifie que pour chaque fonctionnalité, une certaine période de temps est allouée. Ces segments de temps semblent minimes. La tâche à exécuter est déterminée par le périphérique interne nommé planificateur. Cela détermine et exploite la fonctionnalité en fonction des priorités assignées.

Parmi les individus connectés, le système d'exploitation traite les demandes des utilisateurs. Il s'agit de la fonctionnalité exclusive du système d'exploitation à tranches de temps qui n'est disponible dans aucun autre. Par exemple, les mainframes.

Système multiprocesseur

Ici, en même temps, le système utilise plusieurs processeurs. Comme l'ensemble des processeurs fonctionnent en conséquence, le temps nécessaire à l'achèvement de la tâche est plus rapide que celui d'un système d'exploitation de type mono-utilisateur. Le scénario le plus général de ce type est le système d'exploitation Windows où il peut traiter plusieurs tâches à la fois, telles que la lecture de musique, l'utilisation d'Excel, un document Word, la navigation et bien d'autres. Un plus grand nombre d'applications peut être effectué sans perturber l'efficacité des autres.

Avantages

Les avantages d'un système d'exploitation multi-utilisateurs sont

• Distribution facile des ressources
• Sauvegarde extrême des données
• Utilisé dans les bibliothèques
• Élimine tout type de perturbation
• Vitesse et efficacité améliorées
• Implémenté dans des applications en temps réel

Désavantages

Les inconvénients d'un système d'exploitation multi-utilisateurs sont

• Étant donné que plusieurs ordinateurs fonctionnent sur un seul système, le virus peut facilement pénétrer le système
• La vie privée et la confidentialité deviennent un problème
• La création de plusieurs comptes dans un seul système peut parfois être risquée et compliquée

En dehors de ceux-ci, il existe de nombreux autres types de systèmes d'exploitation et ceux-ci sont:

• OS réseau
• OS multitâche
• OS en cluster
• OS en temps réel
• OS Linux
• Mac OS

Il s'agit donc du concept détaillé des différents types de systèmes d'exploitation. Nous avons passé en revue les concepts de fonctionnement du système d'exploitation, d'architecture, de types, d'avantages et d'inconvénients. Par conséquent, voici une question très simple pour tous les lecteurs enthousiastes: Quels sont les avantages du système d'exploitation Linux par rapport à Windows ?