מערכת הפעלה: מדריך מה זה ? מבוא, תכונות וסוגים!

שאלתם את עצמכם מה זה מערכת הפעלה ? האם יש עוד סוגים למערכות הפעלה חוץ מ-מערכת הפעלה ווינדוס 10 ? במדריך זה נלמד הכל אודות מערכת הפעלה למחשב ולמכשירים ניידים.

מערכת הפעלה (OS) היא תוכנה הפועלת כממשק בין משתמש הקצה לבין חומרת מחשב. על כל מחשב להיות בעל מערכת הפעלה אחת לפחות כדי להפעיל תוכניות אחרות. אפליקציה כמו Chrome, Word, Games וכו' זקוקה לסביבה מסוימת בה היא תפעל ותבצע את המשימה שלה. מערכת ההפעלה עוזרת לך לתקשר עם המחשב מבלי לדעת לדבר את שפת המחשב. עבור המשתמש בלי מערכת הפעלה הוא לא יכול להשתמש במחשב או בכל מכשיר נייד ללא מערכת הפעלה.

איך עובדת מערכת הפעלה ?

מערכת ההפעלה של המחשב מנהלת את כל התוכנות ואת החומרה במחשב. רוב הזמן, ישנם מספר תוכנות מחשב שונות שפועלות במקביל, ולכולן יש צורך לגשת במחשב ליחידת העיבוד המרכזית (CPU) , זיכרון RAM, ו-אחסון. מערכת ההפעלה מסדרת את כל זה כדי לוודא שכל תוכנה מקבלת את מה שהיא צריכה. בלי ליצור עומס על המחשב.

דוגמאות למערכת הפעלה עם נתח שוק

להלן רשימה של מערכות הפעלה עם ה-נתח שוק העדכני ביותר

היסטוריה של מערכת ההפעלה

• מערכות הפעלה פותחו לראשונה בסוף שנות החמישים לניהול אחסון קלטות
• מעבדת המחקר של ג'נרל מוטורס הטמיעה את מערכת ההפעלה הראשונה בתחילת שנות החמישים עבור IBM 701 שלהם
• באמצע שנות השישים, מערכות הפעלה החלו להשתמש בדיסקים
• בסוף שנות השישים פותחה הגרסה הראשונה של מערכת ההפעלה יוניקס
• מערכת ההפעלה הראשונה שנבנתה על ידי מיקרוסופט הייתה DOS. היא נבנתה בשנת 1981 על ידי רכישת תוכנת 86-DOS מחברה בסיאטל
• מערכת ההפעלה הפופולרית של ימינו התקיימה לראשונה בשנת 1985 כאשר נוצר ממשק משתמש (GUI) וחובר עם MS-DOS.
• בהתחלה היה וינדוס 3.11 אחר כך וינדוס 95 ואז 98, 2000 וכו'.
• בימינו המערכת הכי פופלרית היא מערכת הפעלה ווינדוס 10.

תכונות של מערכת הפעלה

להלן רשימת תכונות חשובות הנמצאות בדרך כלל ב-מערכת הפעלה למחשב:

• מצב הפעלה בטוח, או מצב רגיל
• מאפשר גישה לדיסק ומערכות קבצים מנהלי התקנים אבטחת רשת
• ביצוע תוכנית
• ניהול זיכרון ריבוי משימות זיכרון וירטואלי
• טיפול בפעולות קלט / פלט
• מניפולציה של מערכת הקבצים
• גילוי וטיפול בשגיאות
• הקצאת משאבים
• הגנת מידע ומשאבים
• ועוד

מה זה גרעין ?

הגרעין הוא המרכיב המרכזי במערכות הפעלה ממוחשבות. העבודה היחידה שמבצע הגרעין הוא ניהול התקשורת בין התוכנה לחומרה. גרעין נמצא בגרעין המחשב. זה מאפשר את התקשורת בין החומרה לתוכנה. בעוד הליבה היא החלק הפנימי ביותר של מערכת הפעלה למחשב, מעטפת היא החלק החיצוני ביותר.

תכונות של הליבה

• תזמון תהליכים ברמה נמוכה
• תקשורת בין תהליכים
• סנכרון תהליכים
• מיתוג הקשר

סוגי ליבה

ישנם סוגים רבים של ליבות שקיימים, אך ביניהם, שני הליבות הפופולריים ביותר הם:

1. מונוליטית

גרעין מונוליטי הוא קוד או חסימה יחידים של התוכנית. הוא מספק את כל השירותים הנדרשים שמציעה מערכת ההפעלה. זהו עיצוב פשטני שיוצר שכבת תקשורת מובחנת בין החומרה לתוכנה.

2. מיקרו גרנלים

Microkernel מנהל את כל משאבי המערכת. בסוג זה של גרעין, השירותים מיושמים במרחב כתובות שונה. שירותי המשתמש מאוחסנים במרחב הכתובות של המשתמש ושירותי הגרעינים מאוחסנים תחת שטח הכתובות של הגרעינים. אז זה עוזר להפחית את הגודל של הגרעין וגם את מערכת ההפעלה.

פונקציות של מערכת הפעלה למחשב

בתוכנת מערכת הפעלה למחשב מתבצעת כל אחת מהפונקציות:

1. ניהול תהליכים: – ניהול תהליכים עוזר למערכת הפעלה ליצור ולמחוק תהליכים. זה גם מספק מנגנונים לסנכרון ותקשורת בין תהליכים.
2. ניהול זיכרון: – מודול ניהול זיכרון מבצע את משימת ההקצאה והקצאת שטח הזיכרון לתוכניות הזקוקות למשאבים אלה.
3. ניהול קבצים: – הוא מנהל את כל הפעילויות הקשורות לקבצים כמו אחסון, ארגון, אחזור, שמות, שיתוף והגנה על קבצים.
4. ניהול מכשירים: ניהול מכשירים עוקב אחר כל המכשירים. מודול זה האחראי גם למשימה זו מכונה בקר הקלט / פלט. זה גם מבצע את משימת ההקצאה והקצאת המכשירים.
5. ניהול מערכות קלט / פלט: אחד האובייקטים העיקריים של מערכת הפעלה כלשהי הוא להסתיר את המוזרויות של התקני החומרה מהמשתמש ולפשט את התהליך.
6. ניהול אחסון משני: למערכות מספר אחסונים, אחסון הכולל אחסון ראשוני, אחסון משני ואחסון מטמון. יש לאחסן הוראות ונתונים באחסון ראשוני או במטמון כך שתוכנה שפועלת יכולה לעבוד.
7. אבטחה: – מודול האבטחה מגן על המידע של מערכת מחשב מפני איום זדוני וגישה מורשית.
8. פרשנות פקודה: מודול זה הוא פרשנות של פקודות שניתנות על ידי משאבי המערכת ופועלות לעיבוד פקודות.
9. רשת: מערכת מבוזרת היא קבוצת מעבדים שאינם חולקים זיכרון, התקני חומרה או שעון. המעבדים מתקשרים זה עם זה דרך הרשת.
10. הנהלת משתמשים: מעקב אחר זמן ומשאבים המשמשים משרות ומשתמשים שונים.
11. ניהול תקשורת: תיאום והקצאת מהדרים, מתורגמנים ומשאב תוכנה נוסף של המשתמשים השונים במערכות המחשוב.

סוגי מערכות הפעלה

• מערכת הפעלה אצווה
• מערכת ריבוי משימות / שיתוף זמן
• מערכת מעבד מרובה
• מערכת הפעלה בזמן אמת
• מערכת הפצה מופצת
• מערכת הפעלה ברשת
• מערכת הפעלה ניידת

מערכת הפעלה אצווה

תהליכים מסוימים במחשבים הם ארוכים מאוד וגוזלים זמן. כדי להאיץ את אותו התהליך, עבודה עם צרכים מסוג דומה נוהגים לערוך יחד ולהפעיל אותה כקבוצה.

המשתמש במערכת הפעלה אצווה לעולם אינו מתקשר באופן ישיר עם המחשב. בסוג זה, כל משתמש מכין את העבודה שלו במכשיר לא מקוון ומגיש אותו למפעיל המחשבים.

מערכות הפעלה מרובות משימות / שיתוף זמן

מערכת הפעלה לחלוקת זמן מאפשרת לאנשים הנמצאים בטרמינל אחר (מעטפת) להשתמש במערכת מחשבים יחידה בו זמנית. זמן המעבד (CPU) המשותף בין מספר משתמשים נקרא כשיתוף זמן.

מערכת הפעלה בזמן אמת

מרווח הזמן של מערכת ההפעלה בזמן אמת לעיבוד התשומות הוא קטן מאוד. דוגמאות: מערכות תוכנה צבאיות, מערכות תוכנת חלל.

מערכת הפעלה מבוזרת

מערכות מבוזרות משתמשות במעבדים רבים הנמצאים במכונות שונות בכדי לספק חישוב מהיר מאוד למשתמשים שלה.

מערכת הפעלה ברשת

מערכות הפעלה ברשת פועלות בשרת. זה מספק את היכולת לשרת עבור ניהול נתונים, ניהול משתמשים, קבוצות, אבטחה, יישום ופונקציות רשת אחרות.

מערכת הפעלה ניידת

מערכות הפעלה סלולריות הן מערכות ההפעלה המיועדות במיוחד להפעלת סמארטפונים, טאבלטים ומכשירים לבישים.

כמה מערכות הפעלה סלולריות המפורסמות ביותר הן אנדרואיד ו- iOS, אך אחרות כוללות BlackBerry, Web ו-watchOS.

יש גם מערכות ניידות שפועלות במחשב דרך USB.

ההבדל בין קושחה ומערכת הפעלה

ההבדל בין מערכת הפעלה 32 סיביות לעומת 64 סיביות

היתרון בשימוש במערכת הפעלה

• מאפשר להסתיר פרטים על חומרה על ידי יצירת הפשטה
• קל לשימוש עם ממשק משתמש
• מציע סביבה בה משתמש רשאי להפעיל תוכניות / יישומים
• על מערכת ההפעלה לוודא שמערכת המחשבים נוחה לשימוש
• מערכות הפעלה פועלות כמתווכות בין יישומים ורכיבי החומרה
• זה מספק למשאבי מערכת המחשב פורמט קל לשימוש
• פועל כמתווך בין כל החומרה והתוכנות של המערכת

חסרונות של שימוש במערכת הפעלה

• אם בעיה כלשהי מתרחשת במערכת ההפעלה, אתה עלול לאבד את כל התוכן שאוחסן במערכת שלך
• תוכנת מערכת ההפעלה יקרה למדי לארגון בגודל קטן שמוסיף עליהם נטל. דוגמה ל-Windows
• זה אף פעם לא מאובטח לחלוטין שכן איום יכול להתרחש בכל עת

סוגי מערכות הפעלה

מערכות הפעלה בדרך כלל נטענות מראש בכל מחשב שתרכוש. רוב האנשים משתמשים במערכת ההפעלה שמגיעה עם המחשב שלהם, אך ניתן לשדרג או אפילו לשנות מערכות הפעלה. שלוש מערכות ההפעלה הנפוצות ביותר למחשבים אישיים הן Microsoft Windows , macOS ו-לינוקס.

מערכות הפעלה מודרניות משתמשות בממשק משתמש גרפי , או GUI. ממשק מאפשר לך להשתמש בעכבר כדי ללחוץ על אייקונים, כפתורים , ובתפריטים שונים, והכל מוצג בבירור על המסך באמצעות שילוב של גרפיקה וטקסט.

ה-GUI של כל מערכת הפעלה למחשב מציגה מראה ותחושה שונים, כך שאם אתה עובר למערכות הפעלה אחרות זה עשוי להיראות לא מוכר בהתחלה. עם זאת, מערכות הפעלה מודרניות נועדו להיות קלות לשימוש, ורוב העקרונות הבסיסיים זהים.

מערכת הפעלה ווינדוס 10

מיקרוסופט יצרה את מערכת ההפעלה Windows באמצע שנות השמונים. היו גרסאות רבות ומגוונות של Windows, אך הפופלרית ביותר בימנו היא מערכת הפעלה ווינדוס 10 (שוחרר בשנת 2015), שמגיעה מראש ברוב המחשבים החדשים במיוחד הניידים, מה שעוזר להפוך אותה למערכת ההפעלה הפופולרית ביותר בעולם.

מערכת הפעלה ווינדוס 10 היא הפופלרית ביותר כיום.

macOS -מערכת הפעלה למחשב מקינטוש

macOS (נקרא בעבר OS X) הוא קו מערכות הפעלה שנוצרו על ידי אפל. זה מופעל מראש בכל מחשבי מקינטוש. חלק מהגרסאות הספציפיות כוללות את Mojave ,High Sierra, ו-Sierra.

משתמשי macOS מהווים פחות מ-10% ממערכות ההפעלה הגלובליות – נמוך בהרבה מאחוז משתמשי Windows. סיבה אחת לכך היא שמחשבי אפל נוטים להיות יקרים יותר. עם זאת, אנשים רבים מעדיפים את המראה והתחושה של macOS על פני חלונות.

מערכת הפעלה לינוקס

לינוקס (מבוטא Linux) היא משפחה של מערכות הפעלה בעלות קוד פתוח, מה שאומר שניתן לשנותן ולהפיץ אותן על ידי כל אחד בעולם. זה שונה מתוכנה קניינית כמו Windows, שרק החברה שבבעלותה המערכת ההפעלה היא יכולה לשנותה. היתרונות של לינוקס הם בכך שהיא בחינם, וישנן הפצות רבות ושונות – או גרסאות – בהן תוכלו לבחור.

משתמשי לינוקס מהווים פחות מ-2% ממערכות ההפעלה הגלובליות. עם זאת, מרבית השרתים מנוהלים על ידי לינוקס מכיוון שקל יחסית להתאים אותה.

למידע נוסף על הפצות שונות של לינוקס, בקר באתרי Ubuntu , Linux Mint ו- Fedora.

מערכות הפעלה למכשירים ניידים

מערכות ההפעלה שדיברנו עליהן עד כה נועדו לרוץ על מחשב נייח או מחשב נייד. מכשירים ניידים כגון טלפונים, טאבלטים, וכן נגני MP3 שונים ממחשבים נייחים וניידים, כך הם רצים על מערכות הפעלה מיוחדות, אשר תוכננו במיוחד עבור התקנים ניידים. דוגמאות למערכות הפעלה סלולריות כוללות Apple iOS ו-Google Android. כאן למטה תוכלו לראות את iOS פועל באייפד.

מערכות הפעלה עבור מכשירים ניידים בדרך כלל אינן מוצגות באופן מלא כמו אלה המיועדות למחשבים שולחניים וניידים, והן אינן מסוגלות להריץ את כל התוכנות. עם זאת, אתה עדיין יכול לעשות איתם המון דברים, כמו לצפות בסרטים, לגלוש באינטרנט, לנהל את לוח השנה שלך ולשחק משחקים, ועוד.