SOORTEN BESTURINGSSYSTEMEN

Voorwaarde: Wat is een besturingssysteem?

Een besturingssysteem voert alle basistaken uit, zoals het beheren van bestanden, processen en geheugen. Het besturingssysteem fungeert dus als de beheerder van alle bronnen, d.w.z. middelenbeheerder . Het besturingssysteem wordt dus een interface tussen de gebruiker en de machine. Het is een van de meest vereiste software die op het apparaat aanwezig is.

Besturingssysteem is een soort software die werkt als een interface tussen het systeemprogramma en de hardware. Er zijn verschillende soorten besturingssystemen, waarvan er vele hieronder worden vermeld. Laten we ze eens bekijken.

java swing-tutorial

Er zijn verschillende soorten besturingssystemen die hieronder worden vermeld.

Batch-besturingssysteem
Multiprogrammeersysteem
Multi-verwerkingssysteem
Multitasking besturingssysteem
Time-sharing besturingssysteem
Gedistribueerd besturingssysteem
Netwerkbesturingssysteem
Realtime besturingssysteem

1. Batch-besturingssysteem

Dit type besturingssysteem heeft geen directe interactie met de computer. Er is een operator die vergelijkbare taken met dezelfde vereisten aanneemt en deze in batches groepeert. Het is de verantwoordelijkheid van de operator om taken met vergelijkbare behoeften te sorteren.

Batch-besturingssysteem

Voordelen van batchbesturingssysteem

Meerdere gebruikers kunnen de batchsystemen delen.
De inactieve tijd voor het batchsysteem is zeer kort.
Het is gemakkelijk om groot werk herhaaldelijk in batchsystemen te beheren.

Nadelen van batchbesturingssysteem

De computeroperatoren moeten goed bekend zijn met batchsystemen.
Batchsystemen zijn moeilijk te debuggen.
Het is soms kostbaar.
De andere taken zullen een onbekende tijd moeten wachten als een taak mislukt.
In batchbesturingssystemen is de verwerkingstijd voor taken doorgaans moeilijk nauwkeurig te voorspellen terwijl ze in de wachtrij staan.
Het is moeilijk om nauwkeurig te voorspellen hoeveel tijd een taak precies nodig heeft om te voltooien terwijl deze in de wachtrij staat.

Voorbeelden van batchbesturingssystemen: Salarissystemen, bankafschriften, etc.

2. Multiprogrammeerbesturingssysteem

Multiprogrammering van besturingssystemen kan eenvoudig worden geïllustreerd omdat er meer dan één programma in het hoofdgeheugen aanwezig is en elk daarvan kan worden uitgevoerd. Dit wordt in principe gebruikt voor een betere uitvoering van middelen.

Multiprogrammering

Voordelen van een multiprogrammeerbesturingssysteem

Multiprogrammering verhoogt de doorvoer van het systeem.
Het helpt bij het verkorten van de responstijd.

Nadelen van een multiprogrammeerbesturingssysteem

Er is geen enkele mogelijkheid voor gebruikersinteractie van systeembronnen met het systeem.

3. Multi-processing besturingssysteem

Multi-processing besturingssysteem is een type besturingssysteem waarin meer dan één CPU wordt gebruikt voor de uitvoering van bronnen. Het verbetert de doorvoer van het systeem.

Multiverwerking

Voordelen van een multi-processing besturingssysteem

Het verhoogt de doorvoer van het systeem.
Omdat het meerdere processors heeft, kunnen we, als een processor uitvalt, doorgaan met een andere processor.

Nadelen van een multi-processing besturingssysteem

superscript in illustrator

Vanwege de meerdere CPU's kan het complexer en op de een of andere manier moeilijk te begrijpen zijn.

4. Multitasking besturingssysteem

Multitasking-besturingssysteem is eenvoudigweg een multiprogrammerend besturingssysteem met de mogelijkheid van een Round-Robin Scheduling-algoritme. Het kan meerdere programma's tegelijkertijd uitvoeren.

Er zijn twee soorten multitaskingsystemen die hieronder worden vermeld.

Preventief multitasken
Coöperatief multitasken

Multitasking

Voordelen van een multitaskingbesturingssysteem

Meerdere programma's kunnen tegelijkertijd worden uitgevoerd in het Multi-Tasking-besturingssysteem.
Het wordt geleverd met goed geheugenbeheer.

Nadelen van multi-tasking besturingssystemen

Bij meerdere keren zware programma's wordt het systeem verwarmd.

5. Time-sharing-besturingssystemen

Elke taak krijgt enige tijd om uit te voeren, zodat alle taken soepel verlopen. Elke gebruiker krijgt de tijd van de CPU omdat hij één systeem gebruikt. Deze systemen worden ook wel Multitasking Systemen genoemd. De taak kan afkomstig zijn van een enkele gebruiker of van verschillende gebruikers. De tijd die elke taak krijgt om te worden uitgevoerd, wordt quantum genoemd. Nadat dit tijdsinterval voorbij is, schakelt het besturingssysteem over naar de volgende taak.

Time-sharing besturingssysteem

Voordelen van Time-Sharing-besturingssysteem

Elke taak krijgt een gelijke kans.
Minder kans op duplicatie van software.
De inactieve tijd van de CPU kan worden verminderd.
Het delen van bronnen: Met time-sharing-systemen kunnen meerdere gebruikers hardwarebronnen delen, zoals de CPU, het geheugen en randapparatuur, waardoor de kosten van hardware worden verlaagd en de efficiëntie wordt verhoogd.
Verbeterde productiviteit: Door time-sharing kunnen gebruikers tegelijkertijd werken, waardoor de wachttijd voor het gebruik van de computer wordt verkort. Deze verhoogde productiviteit vertaalt zich in meer werk dat gedaan wordt in minder tijd.
Verbeterde gebruikerservaring: Time-sharing biedt een interactieve omgeving waarin gebruikers in realtime met de computer kunnen communiceren, waardoor een betere gebruikerservaring wordt geboden dan batchverwerking.

Nadelen van Time-Sharing-besturingssysteem

shweta tiwari-acteur

Betrouwbaarheidsprobleem.
Er moet zorg worden gedragen voor de veiligheid en integriteit van gebruikersprogramma's en gegevens.
Datacommunicatieprobleem.
Hoge overhead: Time-sharing-systemen hebben een hogere overhead dan andere besturingssystemen vanwege de behoefte aan planning, contextwisseling en andere overhead die gepaard gaat met het ondersteunen van meerdere gebruikers.
Complexiteit: Time-sharing-systemen zijn complex en vereisen geavanceerde software om meerdere gebruikers tegelijkertijd te beheren. Deze complexiteit vergroot de kans op bugs en fouten.
Beveiligingsrisico's: Als meerdere gebruikers bronnen delen, neemt het risico op beveiligingsinbreuken toe. Time-sharing-systemen vereisen zorgvuldig beheer van gebruikerstoegang, authenticatie en autorisatie om de veiligheid van gegevens en software te garanderen.

Voorbeelden van Time-Sharing OS met uitleg

IBM-VM/CMS : IBM VM/CMS is een time-sharing besturingssysteem dat voor het eerst werd geïntroduceerd in 1972. Het wordt nog steeds gebruikt en biedt een virtuele machine-omgeving waarmee meerdere gebruikers hun eigen instances van besturingssystemen en applicaties kunnen uitvoeren.
TSO (Time Sharing-optie) : TSO is een timesharing-besturingssysteem dat voor het eerst in de jaren zestig door IBM werd geïntroduceerd voor de IBM System/360-mainframecomputer. Hierdoor konden meerdere gebruikers tegelijkertijd toegang krijgen tot dezelfde computer en hun eigen applicaties draaien.
Windows Terminal Services : Windows Terminal Services is een timesharing-besturingssysteem waarmee meerdere gebruikers op afstand toegang kunnen krijgen tot een Windows-server. Gebruikers kunnen hun eigen applicaties uitvoeren en in realtime toegang krijgen tot gedeelde bronnen, zoals printers en netwerkopslag.

6. Gedistribueerd besturingssysteem

Dit soort besturingssystemen zijn een recente vooruitgang in de wereld van de computertechnologie en worden over de hele wereld breed geaccepteerd, en ook dat in een hoog tempo. Verschillende autonome onderling verbonden computers communiceren met elkaar via een gedeeld communicatienetwerk. Onafhankelijke systemen beschikken over hun eigen geheugeneenheid en CPU. Deze worden genoemd losjes gekoppelde systemen of gedistribueerde systemen . De processors van deze systemen verschillen in grootte en functie. Het grote voordeel van het werken met dit soort besturingssystemen is dat het altijd mogelijk is dat een gebruiker toegang heeft tot de bestanden of software die niet daadwerkelijk op zijn systeem aanwezig zijn, maar op een ander systeem dat binnen dit netwerk is aangesloten, d.w.z. dat externe toegang mogelijk is binnen de apparaten die in dat netwerk zijn aangesloten.

Gedistribueerd besturingssysteem

Voordelen van een gedistribueerd besturingssysteem

Het falen van het ene heeft geen invloed op de andere netwerkcommunicatie, aangezien alle systemen onafhankelijk van elkaar zijn.
Elektronische post verhoogt de snelheid van gegevensuitwisseling.
Omdat bronnen worden gedeeld, is de berekening zeer snel en duurzaam.
De belasting op de hostcomputer neemt af.
Deze systemen zijn eenvoudig schaalbaar omdat veel systemen eenvoudig aan het netwerk kunnen worden toegevoegd.
Vertragingen in de gegevensverwerking worden verminderd.

Nadelen van gedistribueerd besturingssysteem

Als het hoofdnetwerk uitvalt, wordt de hele communicatie stopgezet.
Om gedistribueerde systemen op te zetten, wordt de taal gebruikt die nog niet goed gedefinieerd is.
Dit soort systemen zijn niet direct verkrijgbaar omdat ze erg duur zijn. Niet alleen dat de onderliggende software zeer complex is en nog niet goed wordt begrepen.

Voorbeelden van gedistribueerde besturingssystemen zijn LOCUS, enz.

Het gedistribueerde besturingssysteem moet de volgende problemen aanpakken:

Netwerken veroorzaken vertragingen in de overdracht van gegevens tussen knooppunten van een gedistribueerd systeem. Dergelijke vertragingen kunnen leiden tot een inconsistent beeld van gegevens die zich in verschillende knooppunten bevinden, en het moeilijk maken om de chronologische volgorde te kennen waarin gebeurtenissen in het systeem plaatsvonden.
Controlefuncties zoals planning, toewijzing van middelen en detectie van impasses moeten in verschillende knooppunten worden uitgevoerd om de rekensnelheid te verhogen en een betrouwbare werking te bieden wanneer computers of netwerkcomponenten uitvallen.
Berichten die worden uitgewisseld door processen die zich in verschillende knooppunten bevinden, kunnen over openbare netwerken reizen en door computersystemen gaan die niet worden beheerd door het gedistribueerde besturingssysteem. Een indringer kan deze functie misbruiken om met berichten te knoeien, of valse berichten maken om de authenticatieprocedure voor de gek te houden en zich voor te doen als gebruiker van het systeem.

7. Netwerkbesturingssysteem

Deze systemen draaien op een server en bieden de mogelijkheid om gegevens, gebruikers, groepen, beveiliging, applicaties en andere netwerkfuncties te beheren. Dit soort besturingssystemen maken gedeelde toegang mogelijk tot bestanden, printers, beveiliging, applicaties en andere netwerkfuncties via een klein particulier netwerk. Nog een belangrijk aspect van netwerkbesturingssystemen is dat alle gebruikers zich goed bewust zijn van de onderliggende configuratie, van alle andere gebruikers binnen het netwerk, hun individuele verbindingen, enz. en dat is de reden waarom deze computers in de volksmond bekend staan als nauw gekoppelde systemen .

Netwerkbesturingssysteem

methoden in Java

Voordelen van netwerkbesturingssysteem

Zeer stabiele gecentraliseerde servers.
Beveiligingsproblemen worden afgehandeld via servers.
Nieuwe technologieën en hardware-upgrades kunnen eenvoudig in het systeem worden geïntegreerd.
Servertoegang is op afstand mogelijk vanaf verschillende locaties en soorten systemen.

Nadelen van netwerkbesturingssysteem

Servers zijn duur.
Voor de meeste handelingen is de gebruiker afhankelijk van een centrale locatie.
Onderhoud en updates zijn regelmatig nodig.

Voorbeelden van netwerkbesturingssystemen zijn Microsoft Windows Server 2003, Microsoft Windows Server 2008, UNIX, Linux, Mac OS X, Novell NetWare, BSD, enz.

8. Realtime besturingssysteem

Dit soort besturingssystemen bedienen realtime systemen. Het tijdsinterval dat nodig is om invoer te verwerken en erop te reageren, is erg klein. Dit tijdsinterval wordt genoemd reactietijd .
Realtime systemen worden gebruikt als er zeer strikte tijdseisen zijn, zoals raketsystemen, luchtverkeersleidingssystemen, robots, enz.

anders Java

Soorten realtime besturingssystemen

Harde realtime systemen:
Harde realtime besturingssystemen zijn bedoeld voor toepassingen waarbij de tijdsbeperkingen zeer strikt zijn en zelfs de kortst mogelijke vertraging niet acceptabel is. Deze systemen zijn gebouwd om levens te redden, zoals automatische parachutes of airbags die bij een ongeval direct beschikbaar moeten zijn. Virtueel geheugen wordt zelden aangetroffen in deze systemen.
Zachte realtime systemen:
Deze besturingssystemen zijn bedoeld voor toepassingen waarbij de tijdsbeperking minder strikt is.

Voor meer informatie, zie de Verschil tussen hard realtime besturingssysteem en zacht realtime besturingssysteem .

Realtime besturingssysteem

Voordelen van RTOS

Maximaal verbruik: Maximaal gebruik van apparaten en systemen, dus meer rendement uit alle bronnen.
Taakverschuiving: De tijd die wordt besteed aan het verschuiven van taken in deze systemen is zeer kort. In oudere systemen duurt het bijvoorbeeld ongeveer 10 microseconden om van de ene taak naar de andere te schakelen, en in de nieuwste systemen duurt het 3 microseconden.
Focus op toepassing: Focus op actieve applicaties en minder belang op applicaties die in de wachtrij staan.
Echte tijd besturingssysteem erin de ingebouwd systeem: Omdat de omvang van programma's klein is, kan RTOS ook worden gebruikt in embedded systemen zoals in transport en andere.
Foutloos: Dit soort systemen zijn foutloos.
Geheugentoewijzing: Geheugentoewijzing kan het beste worden beheerd in dit soort systemen.

Nadelen van RTOS

Beperkte taken: Er worden zeer weinig taken tegelijkertijd uitgevoerd en hun concentratie is zeer minder gericht op een paar applicaties om fouten te voorkomen.
Gebruik zware systeembronnen: Soms zijn de systeembronnen niet zo goed en ook duur.
Moeilijke algoritmes: De algoritmen zijn zeer complex en moeilijk voor de ontwerper om op te schrijven.
Apparaatstuurprogramma en interruptsignalen: Er zijn specifieke apparaatstuurprogramma's en onderbrekingssignalen nodig om zo snel mogelijk op onderbrekingen te reageren.
Onderwerpprioriteit: Het is niet goed om threadprioriteit in te stellen, omdat deze systemen minder snel van taak wisselen.

Voorbeelden van realtime besturingssystemen zijn Wetenschappelijke experimenten, medische beeldvormingssystemen, industriële controlesystemen, wapensystemen, robots, luchtverkeersleidingssystemen, enz.