オペレーティングシステムとは? OS の種類、機能、例を説明する

オペレーティング システムとは

An オペレーティングシステム(OS) コンピューターのハードウェア コンポーネントとユーザーの間のインターフェイスとして機能するソフトウェアです。 すべてのコンピューター システムには、他のプログラムを実行するためのオペレーティング システムが少なくとも XNUMX つ必要です。 ブラウザ、MS Office、メモ帳ゲームなどのアプリケーションを実行してタスクを実行するには、何らかの環境が必要です。

OS は、何も知らずにコンピュータと通信できるようにします。wing コンピュータの言語を話す方法。 ユーザーは、オペレーティング システムがなければコンピュータやモバイル デバイスを使用することはできません。

オペレーティングシステムの概要
オペレーティングシステムの概要

OSの歴史

  • オペレーティング システムは、テープ ストレージを管理するために 1950 年代後半に初めて開発されました。
  • ゼネラル モーターズ研究所は、1950 年代初頭に最初の OS を自社の製品に実装しました。 IBM 701
  • 1960 年代半ばに、オペレーティング システムがディスクを使用し始めました。
  • 1960 年代後半、Unix OS の最初のバージョンが開発されました。
  • によって構築された最初の OS Microsoft DOSだった。 1981 年にシアトルの会社から 86-DOS ソフトウェアを購入して構築されました。
  • 現在人気のある OS Windows は、GUI が作成されて MS-DOS と組み合わされた 1985 年に初めて登場しました。

市場シェアのあるオペレーティングシステムの例

市場シェアのあるオペレーティング システム
オペレーティング システムの市場シェア

Following は、最新の市場シェアを持つオペレーティング システムの例です。

OS名 シェアする
Windows 40.34
Android 37.95
iOS 15.44
Mac OSの 4.34
Linux 0.95
ChromeのOS 0.14
Windows PhoneOS 0.06

オペレーティングシステム(OS)の種類

Following 一般的な OS (オペレーティング システム) の種類は次のとおりです。

  • バッチオペレーティングシステム
  • マルチタスク/タイムシェアリングOS
  • マルチプロセッシングOS
  • リアルタイム OS
  • 分散OS
  • ネットワークOS
  • モバイルOS

バッチオペレーティングシステム

一部のコンピュータ プロセスは、非常に長く、時間がかかります。 同じプロセスを高速化するために、同様のタイプのニーズを持つジョブがまとめられ、グループとして実行されます。

バッチ オペレーティング システムのユーザーは、コンピューターと直接対話することはありません。 このタイプの OS では、すべてのユーザーが準備する必要がありますares 自分のジョブをパンチ カードなどのオフライン デバイス上で作成し、コンピュータ オペレータに送信します。

マルチタスク/タイムシェアリング オペレーティング システム

時分割オペレーティング システムにより、異なる端末 (シェル) にいる人々が同時に XNUMX つのコンピューター システムを使用できるようになります。 複数のユーザー間で共有されるプロセッサー時間 (CPU) は、タイムシェアリングと呼ばれます。

リアルタイムOS

A リアルタイムオペレーティングシステム 入力を処理して応答する時間間隔は非常に短いです。 例: 軍事ソフトウェア システム、宇宙ソフトウェア システムはリアルタイム OS の例です。

分散型オペレーティング システム

分散システムは、異なるマシンに配置された多くのプロセッサを使用して、ユーザーに非常に高速な計算を提供します。

ネットワークオペレーティングシステム

ネットワーク オペレーティング システムは、サーバー上で実行されます。 データ、ユーザー、グループ、セキュリティ、アプリケーション、およびその他のネットワーク機能を管理する機能を提供します。

モバイルOS

モバイル オペレーティング システムは、特にスマートフォン、タブレット、およびウェアラブル デバイスに電力を供給するように設計された OS です。

最も有名なモバイル オペレーティング システムには、Android と iOS がありますが、BlackBerry、Web、watchOS などもあります。

オペレーティングシステムの機能

一般的なオペレーティング システムの機能には、メモリ、ファイル、プロセス、I/O システムとデバイス、セキュリティなどの管理が含まれる場合があります。

以下は、オペレーティング システムの主な機能です。

オペレーティングシステムの機能

オペレーティングシステムの機能

運用中 システムソフトウェア それぞれの機能を実行します。

  1. プロセス管理: プロセス管理は、OS がプロセスを作成および削除するのに役立ちます。 また、プロセス間の同期と通信のメカニズムも提供します。
  1. メモリ管理: メモリ管理モジュールは、このリソースを必要とするプログラムへのメモリ空間の割り当てと割り当て解除のタスクを実行します。
  1. ファイル管理: ファイルの整理保管、検索、名前付け、共有、保護など、ファイルに関連するすべてのアクティビティを管理します。
  1. デバイス管理: デバイス管理では、すべてのデバイスを追跡します。 このタスクを担当するこのモジュールは、I/O コントローラーとしても知られています。 また、デバイスの割り当てと割り当て解除のタスクも実行します。
  1. I/O システム管理: OS の主な目的の XNUMX つは、そのハードウェア デバイスの特性をユーザーから隠すことです。
  1. セカンダリ ストレージ管理: システムには、プライマリ ストレージ、セカンダリ ストレージ、およびキャッシュ ストレージを含むいくつかのレベルのストレージがあります。 命令とデータは、実行中のプログラムが参照できるように、XNUMX 次ストレージまたはキャッシュに格納する必要があります。
  1. セキュリティ: セキュリティモジュールが保護します。 データと情報 マルウェアの脅威と許可されたアクセスに対するコンピュータ システムの保護。
  1. コマンド解釈: このモジュールは、 によって与えられたコマンドを解釈し、そのコマンドを処理するためにシステム リソースを実行しています。
  1. ネットワーキング: 分散システムは、メモリ、ハードウェア デバイス、またはクロックを共有しないプロセッサのグループです。 プロセッサは、ネットワークを介して相互に通信します。
  1. 部門管理: さまざまなジョブやユーザーが使用する時間とリソースを追跡します。
  1. コミュニケーション管理: コンピューター システムのさまざまなユーザーのコンパイラ、インタープリター、およびその他のソフトウェア リソースの調整と割り当て。

オペレーティングシステム(OS)の機能

OSの重要な機能のリストは次のとおりです。

  • 保護モードとスーパーバイザー モード
  • ディスクアクセスとファイルシステムを許可しますデバイスドライバーネットワークセキュリティ
  • プログラムの実行
  • メモリ管理仮想メモリマルチタスク
  • I/O操作の処理
  • ファイルシステムの操作
  • エラーの検出と処理
  • 資源の配分
  • 情報とリソースの保護

オペレーティングシステムの特徴

オペレーティング システムの利点

  • を非表示にできますtails 抽象化を作成してハードウェアを構築する
  • GUIで使いやすい
  • ユーザーがプログラム/アプリケーションを実行できる環境を提供します
  • オペレーティング システムは、コンピュータ システムが使いやすいことを確認する必要があります。
  • オペレーティング システムは、アプリケーションとハードウェア コンポーネントの間の仲介者として機能します。
  • 使いやすい形式でコンピュータ システム リソースを提供します。
  • システムのすべてのハードウェアとソフトウェアの間の仲介者として機能します

オペレーティング システムの短所

  • OSに問題が発生すると、システムに保存されているすべてのコンテンツが失われる可能性があります
  • オペレーティング システムのソフトウェアは小規模な組織にとって非常に高価であり、負担が大きくなります。 ウィンドウの例
  • 脅威はいつでも発生する可能性があるため、完全に安全ということはありません

オペレーティングシステムのカーネルとは何ですか?

カーネルは、コンピュータ オペレーティング システムの中心的なコンポーネントです。 カーネルによって実行される唯一の仕事は、ソフトウェアとハ​​ードウェア間の通信を管理することです。 カーネルはコンピュータの中核です。 これにより、ハードウェアとソフトウェア間の通信が可能になります。 カーネルはオペレーティング システムの最も内側の部分ですが、シェルは最も外側の部分です。

オペレーティング システムのカーネル
カーネルの紹介

カーネルの特徴

  • プロセスの低レベルのスケジューリング
  • プロセス間通信
  • プロセスの同期
  • コンテキストの切り替え

カーネルの種類

多くの種類のカーネルが存在しますが、その中で最も人気のある XNUMX つのカーネルは次のとおりです。

1. モノリシック

モノリシック カーネルは、プログラムの単一のコードまたはブロックです。 オペレーティング システムが提供する必要なサービスをすべて提供します。 これは、ハードウェアとソフトウェアの間に明確な通信層を作成する単純化された設計です。

2. マイクロカーネル

マイクロカーネルはすべてのシステム リソースを管理します。 このタイプのカーネルでは、サービスは異なるアドレス空間に実装されます。 ユーザー サービスはユーザー アドレス空間に格納され、カーネル サービスはカーネル アドレス空間の下に格納されます。 したがって、カーネルとオペレーティング システムの両方のサイズを削減するのに役立ちます。

ファームウェアとオペレーティングシステムの違い

以下は、ファームウェアとオペレーティング システムの主な違いです。

ファームウェア オペレーティングシステム
ファームウェアの定義: ファームウェアは、特定のデバイスを制御するデバイス内のチップに埋め込まれている一種のプログラミングです。 オペレーティング システムの定義: OS は、ファームウェアによって提供される以上の機能を提供します。
ファームウェアは、IC などの製造業者によってエンコードされたプログラムであり、変更することはできません。 OSはユーザーがインストールしたり、変更したりできるプログラムです。
不揮発性メモリに保存されます。 OSはハードディスクに保存されています。

32 ビットと 64 ビットのオペレーティング システムの違い

以下はキーです 32 ビットと 64 ビットのオペレーティング システムの違い:

計測パラメータ 32.ビット 64.ビット
アーキテクチャとソフトウェア 32 ビットの同時データ処理を許可neo普通に 64 ビットの同時データ処理を許可neo普通に
互換性 32 ビット アプリケーションには 32 ビット OS と CPU が必要です。 64 ビット アプリケーションには 64 ビット OS と CPU が必要です。
利用可能なシステム Windows 8、Windows 7、Windows Vista、Windows XP、Linux などのすべてのバージョン Windows XP Professional、Vista、7、Mac OS X、Linux。
メモリ制限 32 ビット システムの RAM は 3.2 GB に制限されます。 64 ビット システムでは、最大 17 億 GB の RAM を使用できます。

まとめ

  • OS (オペレーティング システムの定義) とその種類とは: オペレーティング システムは、エンド ユーザーとコンピューター ハードウェアの間のインターフェイスとして機能するソフトウェアです。 コンピュータやその他のデバイスのオペレーティング システムのさまざまなカテゴリは次のとおりです: バッチ オペレーティング システム、マルチタスク/タイム シェアリング OS、マルチプロセッシング OS、リアルタイム OS、分散 OS、ネットワーク OS、モバイル OS
  • パーソナル コンピュータのオペレーティング システムは、テープ ストレージを管理するために 1950 年代後半に初めて開発されました。
  • オペレーティング システムの動作を説明する: OS はユーザーとコンピュータの間の仲介者として機能します。 ユーザーが何も知らずにコンピュータと通信できるようにします。wing コンピュータの言語を話す方法。
  • カーネルは、コンピュータ オペレーティング システムの中心的なコンポーネントです。 カーネルによって実行される唯一の仕事は、ソフトウェアとハ​​ードウェア間の通信を管理することです。
  • 最も人気のある XNUMX つのカーネルは、モノリシック カーネルとモノリシック カーネルです。 マイクロカーネル
  • プロセス、デバイス、ファイル、I/O、二次ストレージ、メモリ管理はオペレーティング システムのさまざまな機能です