سیستم عامل Time-Sharing و Real-Time | تفاوت‌ها و ویژگی‌ها
فهرست مطالب
سیستم عامل (operating system) سیستمی است که به مدیریت سخت افزار ها و منابع نرم افزاری می‌پردازد و برای برنامه‌های رایانه ای خدماتی مشترک ارائه می‌دهد. سیستم عامل‌ها می‌توانند شامل مواردی همچون نرم‌افزار حسابداری برای تخصیص هزینه زمان پردازنده، ذخیره‌سازی انبوه، چاپ و سایر منابع باشد. سیستم عامل‌ها در اغلب رایانه‌ها وجود دارند و سهمی در حدود 74.99 درصد از بازار را در اختیار دارند. و بعد از آن به ترتیب macOS در جایگاه دوم (14.84%) و انواع لینوکس در مجموع در جایگاه سوم (2.81%) قرار دارند. بعضی از سیستم عامل‌ها نیاز به نصب دارند و حتی ممکن است توسط رایانه‌ها خریداری و نصب شده باشند و برخی دیگر نیز از باید به صورت مستقیم نصب شوند.
در مقالات گذشته درباره ی سیستم عامل‌ها و انواع آنها صحبت کردیم و ویژگی‌های آنها را بیان نمودیم در این مقاله می‌خواهیم درباره ی سیستم عامل Time-Sharing و Real-Time صحبت کنیم. سیستم عامل‌های Time-Sharing و Real-Time دو نوع سیستم عاملی هستند که با روش‌های مختلف از یکدیگر متمایز می‌شوند. Time-Sharing در اغلب مواقع به انجام وظایف عمومی می‌پردازد. در مقابل سیستم عامل Real-Time وظایف خاصی را انجام خواهد داد.
سیستم عامل Time-Sharing چیست؟
در رایانش Time-sharing به معنای اشتراک گذاری منابع مختلف رایانه بین چند کاربر با استفاده از شیوه‌های چندبرنامه‌ای و چندوظیفه‌ای می‌باشد. سیستم عامل Time-sharing این امکان را برای چندین کاربر فراهم می‌کند تا بتوانند از یک سیستم کامپیوتری از مکان‌های مختلف به صورت همزمان استفاده نمایند. سیستم عامل Time-Sharing بر اساس برنامه نویسی می‌باشد که در آن کار های زیادی به صورت همزمان با جا به جایی پیوسته آنها تکمیل می‌شوند.
سوئیچینگ در این سیستم عامل بسیار زیاد است و این امکان را برای کاربران فراهم می‌کند تا بتوانند با برنامه ها تعامل داشته باشند چرا که بدون اشتراک گذاری سیستم اجرا می‌شوند. سیستم‌های اشتراک زمانی از یک سیستم کامپیوتری تعاملی استفاده می‌کنند تا امکان تعامل مستقیم بین کاربر و سیستم را فراهم کنند. علاوه بر آن، به چندین کاربر اجازه می‌دهند منابع خود را در یک زمان به اشتراک بگذارند.
مزایا و معایب سیستم عامل Time-Sharing
این سیستم عامل مزایا و معایب مختلفی دارد که در این جا به توضیح درباره ی آنها می‌پردازیم:
مزایای Time-Sharing
- منجر به کاهش زمان بیکاری در CPU می‌شود.
- به ارائه ی پاسخ سریع می‌پردازد.
- مانع از تکراری شدن نرم افزار می‌شود.
- برابری فرصت شغلی را به همراه دارد.
- مزایای یک پاسخ سریع را ارائه می‌دهد.
- از تکراری شدن نرم افزار جلوگیری می‌کند.
- هر شغل فرصت برابری دارد.
معایب Time-Sharing
- ارتباط دیتا ها در سیستم عامل اشتراک زمانی اتفاق می‌افتد.
- قابلیت اطمینان آن با مشکلاتی مواجه است.
سیستم عامل Real-Time چیست؟
سیستم عامل Real-Time یا همان سیستم عامل بلادرنگ (RTOS) برای سرویس دهی به برنامه‌های کاربردی Real-Time طراحی شد. RTOS به پردازش دیتا ها در زمان رسیدن آنها می‌پردازد. کارها در سیستم عامل Real-Time در زمانی خاص کامل می‌شوند و در آخر نتیجه منطقی محاسبات و زمان مورد نیاز برای ایجاد نتیجه، درستی خروجی سیستم را تعیین می‌کند. که شامل روش‌هایی برای زمان بندی کارها آن هم در زمان واقعی می‌باشد. از آن جا که زمان بندی درست در این سیستم مسئله ای مهم به شمار می‌آید برای این زمان بندی‌ها محدودیت‌های خاصی در نظر گرفته می‌شود تا در بازه مقرر به انجام وظایف خود بپردازند.
در سیستم عامل Real-Time می‌بایستی نتایج به صورت دقیق و به موقع در اختیار قرار گیرند؛ یا به عبارتی دیگر این نتایج بایستی در یک بازه زمانی مشخصی تولید شوند که در غیر این صورت سیستم از کار خواهد افتاد. از جمله موارد مورد استفاده ی این سیستم عامل می‌توان به استفاده در سیستم‌های تزریق سوخت در موتور خودرو ها، سیستم‌های کنترل صنعتی، سیستم‌های سلاح، سیستم‌های تصویربرداری پزشکی و دیگر موارد اشاره کرد.
مزایا و معایب سیستم عامل Real-Time
این سیستم عامل مزایا و معایب مختلفی دارد که در این جا به توضیح درباره ی آنها می‌پردازیم:
مزایای سیستم عامل Real-Time
- این سیستم عامل به زمان کمتری برای جا به جایی میان کارها نیاز دارد. که این نوع سیستم عامل انجام سریع کارها و فرآیند های مهم و کلیدی را تضمین خواهد کرد.
- RTOS سیستمی است که در هر ساعت از شبانه روز در دسترس است؛ چرا که حداکثر نتایج را ایجاد می‌کند. بنابراین برای برنامه‌هایی که باید پیوسته اجرا شوند مناسب است. علاوه بر آن، یک سیستم RTOS می‌تواند از سیستم‌های مختلف MCU پشتیبانی کند.
- سیستم عامل های Real-Time، علی الخصوص آن‌هایی که مبتنی بر RTOS سخت هستند، کاملاً بدون خطا هستند. به عبارتی این سیستم عامل با کمک RTOS، با صرف میزان بیشتری از سیستم منابع تمامی دستگاه ها را فعال نگه می‌دارد؛ بنابراین سیستمی که از آن استفاده می‌کند میزان خطا در این سیستم عامل بسیار کم می‌باشد که این امر بهینه سازی و نمایان کردن حداکثر نتایح را بهبود می‌بخشد.
- سیستم عامل Real-Time بر روی یک برنامه در یک زمان تمرکز می‌کند که این برنامه در اکثر مواقع در حال اجرا است. به عبارتی دیگر تمامی کارها به موقع و در زمان مقرر انجام می‌شود .
معایب سیستم عامل Real-Time
- وقفه‌های پیوسته بر روی سیگنال‌ها
- تنها برای اجرای برخی از وظایف طراحی شدند.
- در صورت مواجه با خرابی و یا مشکلات، RTOS ممکن است به طور موثر دامنه‌های حافظه را جدا نکند. در نتیجه، فرآیندها در رسیدگی به آنها با مشکل مواجه خواهند شد.
- الگوریتم های پیچیده ی موجود در آن که نوشتن آن برای کاربران ساده، دشوار است و تنها یک توسعه دهنده ی حرفه ای می‌تواند آن را بنویسد و درک نماید.
تفاوت های اصلی بین سیستم عامل Time-sharing و Real-Time
- کاربران در سیستم عامل Real-Time در یک بازه زمانی مشخص پاسخ‌ها را دریافت می‌کنند که در غیر این صورت ممکن است سیستم دچار خرابی شده باشد. در صورتی که در سیستم عامل Time-sharing پاسخ‌ها به صورت سزیع ارسال می‌شوند و حساسیت‌هایی مشابه سیستم عامل Real-Time در پاسخ در کسری از ثانیه را ندارد.
- به اشتراک گذاری منایع در سیستم عامل Real-Time نسبت به Time-sharing محدود است.
- برنامه‌های کاربردی در Real-Time محدود و یکی است در مقابل در Time-sharing با حجم گسترده ای از این برنامه‌های کاربردی رو به رو است.
- سوئیچینگ در سیستم عامل Real-Time رخ نخواهد داد. از سوی دیگر، سیستم عامل Time-sharing از تغییر متن برای تغییر CPU از یک فرآیند به فرآیند دیگر استفاده می‌کند.
- و…
و در آخر
در جهان امروزی سیستم عامل ها نقش وسیعی را در زندگی افراد ایفا می‌کنند و کارها را برایشان آسان تر می‌سازند؛ در این مقاله ما به توضیح درباره ی سیستم عامل Time-Sharing و سیستم عامل Real-Time پرداختیم و مزایا و معایب آن را برایتان بیان کردیم. امیدواریم از خواندن این مقاله لذت ببرید. لطفا نظرات وپیشنهادات خود را با ما در میان بگذارید و جهت کسب اطلاعات بیشتر به وبلاگ پویان آی تی مراجعه نمایید.
اولین دیدگاه را اضافه کنید.