نرم افزار سیستم چیست؟ System Software

چکیده مقاله :
نرم افزار سیستم برنامه ای است که برای اجرای سخت افزار و برنامه های کاربردی کامپیوتر و مدیریت منابع آن مانند حافظه، پردازنده ها و دستگاه های آن طراحی شده است. همچنین بستری برای اجرای نرم افزارهای کاربردی فراهم می کند و نرم افزار سیستم معمولاً با سیستم عامل رایانه همراه است. نرم افزارهای سیستمی انواع مختلفی دارند، از جمله ویندوز، لینوکس، MacOS X، BSD و غیره. هر نوع نرم افزار سیستمی مجموعه ای از ویژگی های منحصر به فرد خود را دارد. به عنوان مثال، ویندوز XP برای محصولات مایکروسافت طراحی شده است، در حالی که اوبونتو برای برنامه های GNU/Linux طراحی شده است. در این محتوا به بررسی کامل آن می پردازیم.

1- ویژگی های مهم نرم افزار سیستم

1. سرعت بالا

نرم افزار سیستم وظایف مختلفی از جمله کنترل CPU، حافظه، مانیتور، صفحه کلید، ماوس، درایو فلاپی دیسک، CD-ROM، چاپگر و غیره را بر عهده دارد. نرم افزار سیستم به طور نزدیک با نرم افزار سیستم عاملی که کامپیوتر را اجرا می کند، کار می کند. اگر نرم افزار سیستم به درستی کار نکند ممکن است کل کامپیوتر خراب شود. بنابراین سرعت بالا یکی از ویژگی های ضروری نرم افزار سیستم است.

2. همه کاره

تطبیق پذیری نرم افزار سیستم با توجه به تعداد برنامه های مختلف که می تواند به طور همزمان اجرا شود تعیین می شود. یک مثال خوب مایکروسافت ویندوز است. صدها برنامه در ویندوز اجرا می شوند، از ویرایش ویدیوی بازی ها، ضبط صدا، پردازش عکس و بسیاری موارد دیگر. بیشتر این برنامه‌ها رایگان هستند، اما برخی از آنها بسته به نسخه‌ای که برای استفاده دانلود شده است، هزینه‌ای دارند.

3. دستکاری سخت

دشواری دستکاری یک نرم افزار سیستم با سختی تغییر تنظیمات تعیین می شود. بسیاری از سیستم‌های مدرن دارای رابط‌های کاربرپسند هستند که به کاربران اجازه می‌دهند تنظیمات ترجیحی خود را تنظیم کنند. با این حال، اگر طراحی نیاز به مهارت های پیشرفته ای داشته باشد، ممکن است یک تازه کار برای فهمیدن اینکه چگونه کاری را انجام دهد به کمک نیاز داشته باشد.

4. نزدیک به سیستم

نزدیک بودن نرم افزار سیستم به سیستم، تعیین کننده قابلیت دسترسی آن است.

• اگر نرم افزار سیستم به طور جداگانه قرار گیرد، مستقل در نظر گرفته می شود. مستقل به این معنی است که به سیستم متصل نیست و نمی تواند به فایل های ذخیره شده در سیستم دسترسی داشته باشد.
• برعکس، یک سیستم وابسته مستقیماً در داخل کامپیوتر قرار دارد. سیستم های وابسته به فضای کمتری نسبت به سیستم های مستقل نیاز دارند.

2- انواع نرم افزارهای سیستمی

نرم افزار سیستم برای عملکرد صحیح کامپیوتر ضروری است. و رایج ترین انواع نرم افزارهای سیستم عبارتند از: سیستم عامل ها، درایورهای دستگاه، میان افزار، ابزارهای کمکی و مفسر زبان برنامه نویسی.

سیستم عامل Operating System

سیستم عامل مهم ترین نوع نرم افزار سیستم است. سیستم عامل نرم افزاری است که نحوه عملکرد سخت افزار شما را کنترل می کند، به این معنی که حافظه، فرآیندها و تمامی نرم افزارها و سخت افزار کامپیوتر را مدیریت می کند.

هر سیستم عاملی مزایا و معایب خاصی دارد، از ساده تا پیچیده. به عنوان مثال، ویندوز 10 بسیار شبیه به ویندوز 8.1 است اما با برخی پیشرفت های قابل توجه. علاوه بر این، می‌توانید برنامه‌های نرم‌افزاری و افزونه‌های دیگری را برای بهبود تجربه خود نصب کنید.

درایورهای دستگاه Device Drivers

درایورهای دستگاه برنامه های کوچکی هستند که کامپیوتر را قادر می سازند تا با دستگاه های سخت افزاری خود مانند چاپگرها، اسکنرها و صفحه کلیدها ارتباط برقرار کند. بدون درایورهای دستگاه، سخت افزاری که به رایانه خود متصل می کنید به درستی کار نمی کند. برای مثال، بدون درایورهای دستگاه، چاپگر شما به درستی کار نخواهد کرد. سازندگان دستگاه اکثر درایورهای دستگاه را ارائه می دهند، اما مایکروسافت برخی از درایورهای عمومی را نیز ارائه می دهد.

سیستم عامل Firmware

Firmware نوعی نرم افزار است که در یک دستگاه سخت افزاری تعبیه شده است. این دستگاه را کنترل می کند و عملکردهای اساسی آن را انجام می دهد. سیستم عامل معمولاً در حافظه فقط خواندنی (ROM) ذخیره می شود، به این معنی که نمی توان آن را تغییر داد یا حذف کرد. با این حال، برخی از دستگاه ها دارای سیستم عامل هستند که می توانند به روز شوند. به‌روزرسانی‌های میان‌افزار را می‌توان از وب‌سایت سازنده دانلود کرد یا از یک سی‌دی یا درایو USB نصب کرد.

• برنامه نویسی

BIOS و UEFI

BIOS (سیستم ورودی/خروجی پایه) یک کد میان افزاری است که هنگام روشن شدن رایانه اجرا می شود. این یک خودآزمایی روشن (POST) را انجام می دهد و کامپیوتر را قبل از بارگیری سیستم عامل مقداردهی اولیه می کند. BIOS در یک تراشه ROM (حافظه فقط خواندنی) روی مادربرد ذخیره می شود.

UEFI (رابط میان‌افزار توسعه‌پذیر یکپارچه) نوع جدیدی از میان‌افزار است که ویژگی‌های بیشتری نسبت به بایوس ارائه می‌دهد. UEFI به گونه ای طراحی شده است که مستقل از پلتفرم باشد و می تواند با انواع سیستم عامل ها استفاده شود. UEFI همچنین از حجم بوت بزرگتری نسبت به BIOS پشتیبانی می کند و می تواند از دستگاه هایی با ظرفیت 2 ترابایت یا بیشتر بوت شود.

مترجم زبان برنامه نویسی Programming Language Translator

زبان‌های برنامه‌نویسی مانند زبان‌های انسانی هستند که برای انتقال دستورالعمل‌ها به کامپیوتر استفاده می‌شوند. با این حال، بر خلاف زبان های انسانی، زبان های برنامه نویسی برای خواندن و درک توسط رایانه ها طراحی شده اند نه انسان ها. اینجاست که مترجمان زبان برنامه نویسی وارد می شوند.

مترجم زبان برنامه نویسی برنامه هایی هستند که کدهای نوشته شده در یک زبان برنامه نویسی را به زبان برنامه نویسی دیگر تبدیل می کنند. این مترجم زمانی می تواند مفید باشد که می خواهید کد نوشته شده به یک زبان را بگیرید و آن را روی ماشینی اجرا کنید که فقط زبان دیگری را می فهمد. این کد را از یک زبان قدیمی به زبان جدیدتر تبدیل می کند و به روز نگه داشتن کد شما را آسان تر می کند.

• زبان برنامه نویسی چیست؟

خدمات رفاهی Utilities

Utilities برنامه هایی هستند که به حفظ و بهینه سازی عملکرد رایانه کمک می کنند.

نمونه هایی از برنامه های کاربردی عبارتند از مدیر فایل، اسکنر ویروس و یکپارچه سازی دیسک.

برنامه های کاربردی معمولاً همراه با سیستم عامل هستند یا می توانند از اینترنت بارگیری شوند.

انواع نرم افزارهای کاربردی

نرم افزارهای کاربردی زیادی وجود دارد که هر کدام برای هدف خاصی طراحی شده اند. برخی از نمونه های رایج عبارتند از پردازشگرهای کلمه، برنامه های صفحه گسترده و نرم افزارهای ارائه. هر نوع نرم‌افزار کاربردی دارای ویژگی‌ها و عملکردهای منحصربه‌فردی است که آن را برای کارهای خاص بهتر از سایرین مناسب می‌سازد.

مثلا،

• پردازشگرهای کلمه برای ایجاد و ویرایش اسناد مبتنی بر متن طراحی شده اند، در حالی که برنامه های صفحه گسترده برای کار با داده های عددی مناسب تر هستند.
• نرم افزار ارائه معمولاً برای نمایش اسلایدها یا ارائه ها استفاده می شود، اما می توان از آن برای اهداف دیگری مانند ایجاد نمودار نیز استفاده کرد.

ویژگی های نرم افزار کاربردی

نرم افزار کاربردی نوعی نرم افزار است که برای انجام یک کار یا کار خاص طراحی شده است. نمونه هایی از نرم افزارهای کاربردی عبارتند از واژه پرداز، برنامه های صفحه گسترده و برنامه های پایگاه داده.

از ویژگی های اصلی نرم افزار کاربردی می توان به توانایی های زیر اشاره کرد:

• فایل ها را باز، ذخیره و ویرایش کنید.
• محاسبات را انجام دهید.
• اسناد را ایجاد و قالب بندی کنید.

سایر ویژگی ها ممکن است شامل توانایی زیر باشد:

• ارسال و دریافت ایمیل.
• وب جهانی را مرور کنید.
• ایجاد و ویرایش تصاویر دیجیتال

ویژگی های نرم افزار سیستم

نرم افزار سیستم مسئول مدیریت منابع کامپیوتر و ارائه خدمات استاندارد برای برنامه های کامپیوتری است.

نرم افزار سیستم شامل سیستم عامل و انواع برنامه های کاربردی است که به مدیریت منابع کامپیوتر و ارائه خدمات استاندارد برای برنامه های کامپیوتری کمک می کند که این ویژگی مشترک نرم افزار سیستم است.

• نرم افزار متلب چیست؟

سیستم های عامل

سیستم عامل ها منابع کامپیوتر مانند حافظه، پردازنده ها و دستگاه های ورودی/خروجی را مدیریت می کنند. آنها همچنین بستری را برای اجرای برنامه های کاربردی فراهم می کنند. رایج ترین سیستم عامل امروزی مایکروسافت ویندوز است که روی رایانه های شخصی، سرورها و بسیاری از دستگاه های تلفن همراه اجرا می شود. از دیگر سیستم عامل های محبوب می توان به macOS اپل، اندروید گوگل و لینوکس اشاره کرد.

یک سیستم عامل چه کاری انجام می دهد؟

• سیستم عامل حیاتی ترین نرم افزاری است که روی کامپیوتر اجرا می شود.
• حافظه و فرآیندهای کامپیوتر و تمامی نرم افزارها و سخت افزارهای آن را مدیریت می کند. همچنین به شما این امکان را می دهد که بدون دانستن نحوه برنامه نویسی با کامپیوتر با آن ارتباط برقرار کنید.
• بدون سیستم عامل، یک کامپیوتر بی فایده خواهد بود و نمی تواند هیچ برنامه ای را اجرا کند یا به هیچ یک از داده های آن دسترسی پیدا کند. سیستم عامل یک کامپیوتر را کاربردی تر می کند.

وظایف انجام شده توسط سیستم عامل

سیستم‌های عامل وظایف مختلفی را انجام می‌دهند، از مدیریت منابع سیستم گرفته تا ارائه رابط‌های کاربری.

• مدیریت منابع یکی از حیاتی ترین وظایفی است که توسط یک سیستم عامل انجام می شود. این مدیریت منابع شامل مدیریت CPU، حافظه و دستگاه های ورودی/خروجی است. سیستم عامل باید اطمینان حاصل کند که فرآیندهای مختلف می توانند در صورت نیاز به این منابع دسترسی داشته باشند و در عین حال از تضاد بین فرآیندها جلوگیری کند.
• یکی دیگر از وظایف مهم سیستم عامل، ارائه رابط کاربری است. این تداخل می تواند یک رابط کاربری گرافیکی (GUI) یا یک رابط خط فرمان (CLI) باشد. سیستم عامل ورودی کاربر را کنترل می کند و خروجی را ارائه می دهد.
  مدیریت فرآیند
  سیستم عامل ها مسئول مدیریت فرآیندهای مختلفی هستند که در یک سیستم کامپیوتری در حال اجرا هستند. این شامل مدیریت پردازنده، حافظه و سایر منابع سخت افزاری است. سیستم عامل وظیفه دارد اطمینان حاصل کند که هر فرآیند منابع مورد نیاز خود را برای اجرای صحیح دریافت می کند. علاوه بر این، سیستم عامل مسئول مدیریت ارتباط بین فرآیندها و همچنین ارائه انواع خدمات دیگر است.

مدیریت فایل

سیستم عامل ها وظایف مختلفی را انجام می دهند که یکی از آنها مدیریت فایل ها است. این کار شامل ایجاد، حذف و انتقال فایل ها می شود. سیستم عامل مسئول پیگیری محل قرارگیری فایل ها و دسترسی صحیح به آنها است. مدیریت فایل برای هر سیستم عاملی حیاتی است، زیرا تضمین می کند که فایل ها به طور ایمن و صحیح ذخیره می شوند. با مدیریت مؤثر فایل، استفاده از رایانه آسان تر خواهد بود.

مدیریت حافظه

سیستم عامل کامپیوتر وظیفه مدیریت حافظه آن را بر عهده دارد. این مسئولیت شامل تخصیص حافظه به برنامه‌های مختلف، پیگیری بخش‌هایی از حافظه که توسط کدام برنامه‌ها استفاده می‌شود، و بازیابی حافظه زمانی که دیگر به آن نیاز نیست.

مدیریت حافظه بخش مهمی از کار سیستم عامل است و باید با دقت انجام شود تا اطمینان حاصل شود که سیستم به خوبی کار می کند. اگر حافظه به درستی مدیریت شود، برنامه ها می توانند با یکدیگر تداخل داشته باشند و سیستم می تواند پایدار شود.

چندین تکنیک را می توان برای مدیریت حافظه استفاده کرد و سیستم عامل معمولاً از ترکیبی استفاده می کند. برخی از رایج‌ترین تکنیک‌ها عبارتند از صفحه‌بندی، بخش‌بندی و کش کردن.

• صفحه بندی تکنیکی است که در آن حافظه به صفحات کوچک تقسیم می شود و به هر برنامه صفحه خود داده می شود.
• تقسیم بندی یکی دیگر از تکنیک های مدیریت حافظه است. در اینجا حافظه به بخش هایی تقسیم می شود و به هر برنامه با ویژگی خود اختصاص داده می شود.
• کش کردن تکنیکی است که در آن داده های پرکاربرد در ناحیه خاصی از حافظه به نام کش ذخیره می شود.

مدیریت حافظه یک کار پیچیده است و سیستم عامل باید به دقت نیازهای همه برنامه های در حال اجرا بر روی سیستم را متعادل کند. با ترکیب تکنیک های مختلف، سیستم عامل می تواند اطمینان حاصل کند که حافظه به طور موثر استفاده می شود و به خوبی اجرا می شود.

• توسعه نرم افزار چیست؟

مدیریت دستگاه

مدیریت دستگاه فرآیند تخصیص منابع به و از دستگاه های متصل به یک سیستم کامپیوتری است. سیستم عامل دستگاه های متصل به طرح را مدیریت می کند و از عملکرد صحیح آنها اطمینان می دهد. مدیریت دستگاه شامل شناسایی دستگاه های جدید، نصب درایورها و پیکربندی دستگاه ها است. همچنین مسئول حفظ لیستی از تمام دستگاه های متصل به سیستم و وضعیت فعلی آنها است.

سایر وظایف مهم

• سیستم‌های عامل نیز در امنیت نقش دارند و تضمین می‌کنند که فقط کاربران مجاز می‌توانند به منابع سیستم دسترسی داشته باشند.
• و سیستم عامل ها می توانند قابلیت های شبکه ای را فراهم کنند که به کامپیوترها اجازه می دهد با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

تفاوت بین نرم افزار سیستم و نرم افزار کاربردی

• نرم افزار سیستم به گونه ای طراحی شده است که بستری را برای اجرای سایر برنامه های نرم افزاری فراهم کند. نرم افزار کاربردی نوعی نرم افزار است که برای انجام یک کار یا مجموعه ای از عملکردهای خاص طراحی شده است.
• نرم افزار سیستم معمولاً قبل از نصب هر نرم افزار کاربردی روی رایانه نصب می شود و نرم افزار کاربردی معمولاً پس از نصب نرم افزار سیستم نصب می شود.

حالت یا مدهای عملکرد سیستم کامپیوتری

سه حالت کارکرد سیستم کامپیوتری وجود دارد که عبارتند از:

1. حالت تک کاربر

در این حالت تنها یک کاربر می تواند به طور همزمان به سیستم دسترسی داشته باشد. این حالت تک کاربر رایج ترین حالت کار برای رایانه های شخصی است.

2. حالت چند کاربر

در این حالت چندین کاربر می توانند به طور همزمان به سیستم دسترسی داشته باشند. این حالت چند کاربر رایج ترین حالت کار برای سرورها است.

3. حالت توزیع شده

در این حالت، سیستم در چندین ماشین پخش می شود که هر کدام بخشی از سیستم را اجرا می کنند. این حالت توزیع شده رایج ترین حالت کار برای سیستم های بزرگ مانند شبکه های سازمانی است.

• بهترین روش‌های SDLC : ساده‌سازی فرآیند توسعه نرم افزار شما

سیستم عامل برای کامپیوترهای شخصی

سیستم‌عامل‌های رایانه‌های شخصی به گونه‌ای طراحی شده‌اند که یک رابط کاربری و پلتفرم برای اجرای برنامه‌ها فراهم کنند. رایج ترین سیستم عامل ها برای رایانه های شخصی مایکروسافت ویندوز، اپل macOS و لینوکس هستند. هر سیستم عامل نقاط قوت و ضعف خود را دارد و کاربران اغلب بر اساس ترجیحات و نیازهای خود یکی را انتخاب می کنند.

• تفاوت مهندس نرم افزار و توسعه دهنده نرم افزار

نتیجه گیری
نرم افزار سیستم همه چیز برای کامپیوتر شما است و سیستم شما بدون نرم افزار سیستم هیچ است. همچنین نرم افزار سیستم به عنوان یک مترجم بین شما و سخت افزار سیستم شما عمل می کند. بنابراین، دانستن نرم افزار سیستم برای کاربران سیستم ضروری است. اگر سوال یا ابهامی دارید، در قسمت نظرات زیر آن را مطرح کنید. یا از مشاوره برنامه نویسی لنسرسرا بهره مند شوید.

• ابزارهای توسعه نرم افزار