Un sistema operativo è una raccolta ben organizzata di programmi che gestisce l'hardware del computer. È un tipo di software di sistema responsabile del buon funzionamento del sistema informatico.

Sistema operativo batch

Negli anni '70 l'elaborazione batch era molto popolare. Con questa tecnica, tipi di lavori simili venivano raggruppati ed eseguiti in tempo. Le persone erano abituate ad avere un unico computer chiamato mainframe.

Nel sistema operativo Batch l'accesso è consentito a più di una persona; sottopongono i rispettivi lavori al sistema per l'esecuzione.

Il sistema mette tutti i lavori in coda in base al principio 'primo arrivato, primo servito' e quindi esegue i lavori uno per uno. Gli utenti raccolgono i rispettivi output quando tutti i lavori vengono eseguiti.

Lo scopo di questo sistema operativo era principalmente quello di trasferire il controllo da un lavoro all'altro non appena il lavoro veniva completato. Conteneva un piccolo insieme di programmi chiamato monitor residente che risiedeva sempre in una parte della memoria principale. La restante parte viene utilizzata per lavori di manutenzione.

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Vantaggi del sistema operativo batch

• L'uso di un monitor residente migliora l'efficienza del computer poiché elimina il tempo della CPU tra due lavori.

Svantaggi del sistema operativo batch

1. Fame

L'elaborazione batch soffre di fame.

Per esempio:

Nel batch sono presenti cinque lavori J1, J2, J3, J4 e J5. Se il tempo di esecuzione di J1 è molto elevato, gli altri quattro job non verranno mai eseguiti, oppure dovranno attendere molto a lungo. Quindi gli altri processi vengono affamati.

2. Non interattivo

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L'elaborazione batch non è adatta per i lavori che dipendono dall'input dell'utente. Se un lavoro richiede l'input di due numeri dalla console, non lo otterrà mai nello scenario di elaborazione batch poiché l'utente non è presente al momento dell'esecuzione.

Sistema operativo multiprogrammazione

La multiprogrammazione è un'estensione dell'elaborazione batch in cui la CPU è sempre occupata. Ogni processo necessita di due tipi di tempo di sistema: tempo di CPU e tempo di IO.

In un ambiente multiprogrammazione, quando un processo esegue il proprio I/O, la CPU può avviare l'esecuzione di altri processi. Pertanto, la multiprogrammazione migliora l’efficienza del sistema.

Vantaggi del sistema operativo multiprogrammazione

• In tutto il sistema, è aumentato poiché la CPU aveva sempre un programma da eseguire.
• Anche il tempo di risposta può essere ridotto.

Svantaggi del sistema operativo multiprogrammazione

• I sistemi multiprogrammazione forniscono un ambiente in cui varie risorse di sistema vengono utilizzate in modo efficiente, ma non forniscono alcuna interazione dell'utente con il sistema informatico.

Sistema operativo multiprocessore

Nel Multiprocessing si ottiene il calcolo parallelo. Nel sistema sono presenti più processori che possono eseguire più processi contemporaneamente. Ciò aumenterà la produttività del sistema.

Nel Multiprocessing si ottiene il calcolo parallelo. Più di un processore presente nel sistema può eseguire più di un processo contemporaneamente, il che aumenterà il rendimento del sistema.

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Vantaggi del sistema operativo multiprocessing:

Maggiore affidabilità:Grazie al sistema multiprocessore, i compiti di elaborazione possono essere distribuiti tra più processori. Ciò aumenta l'affidabilità poiché se un processore si guasta, l'attività può essere affidata a un altro processore per il completamento.Aumentato in tutto:Man mano che aumentano i processori, è possibile svolgere più lavoro con meno.

Svantaggi del sistema operativo multiprocessore

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• Il sistema operativo multiprocessore è più complesso e sofisticato poiché si occupa di più CPU contemporaneamente.

Sistema operativo multitasking

Il sistema operativo multitasking è un'estensione logica di un sistema multiprogrammazione che abilita multiplo programmi contemporaneamente. Consente a un utente di eseguire più di un'attività del computer contemporaneamente.

Vantaggi del sistema operativo multitasking

• Questo sistema operativo è più adatto a supportare più utenti contemporaneamente.
• I sistemi operativi multitasking hanno una gestione della memoria ben definita.

Svantaggi del sistema operativo multitasking

• I processori multipli sono più impegnati contemporaneamente per completare qualsiasi attività in un ambiente multitasking, quindi la CPU genera più calore.

Sistema operativo di rete

Un sistema operativo, che include software e protocolli associati per comunicare con altri computer tramite una rete in modo conveniente ed economico, è chiamato sistema operativo di rete.

Vantaggi del sistema operativo di rete

• In questo tipo di sistema operativo il traffico di rete si riduce a causa della divisione tra client e server.
• Questo tipo di sistema è meno costoso da installare e mantenere.

Svantaggi del sistema operativo di rete

• In questo tipo di sistema operativo, il guasto di qualsiasi nodo di un sistema influisce sull'intero sistema.
• La sicurezza e le prestazioni sono questioni importanti. Pertanto per l'amministrazione della rete sono necessari amministratori di rete formati.

Sistema operativo in tempo reale

Nei sistemi in tempo reale, ogni lavoro porta con sé una certa scadenza entro la quale si suppone che il lavoro venga completato, altrimenti ci sarà un'enorme perdita o, anche se il risultato verrà prodotto, sarà completamente inutile.

L'applicazione di un sistema in tempo reale esiste nel caso di applicazioni militari, se si vuole sganciare un missile, allora il missile deve essere sganciato con una certa precisione.

Vantaggi del sistema operativo in tempo reale:

• Facile da impaginare, sviluppare ed eseguire applicazioni in tempo reale nel sistema operativo in tempo reale.
• In un sistema operativo Real-time, il massimo utilizzo di dispositivi e sistemi.

Svantaggi del sistema operativo in tempo reale:

• I sistemi operativi in ​​tempo reale sono molto costosi da sviluppare.
• I sistemi operativi in ​​tempo reale sono molto complessi e possono consumare cicli critici della CPU.

Sistema operativo in condivisione del tempo

Nel sistema operativo Time Sharing le risorse del computer vengono allocate in modo dipendente dal tempo a più programmi contemporaneamente. Pertanto aiuta a fornire a un gran numero di utenti l'accesso diretto al computer principale. È un'estensione logica della multiprogrammazione. Nella condivisione del tempo, la CPU viene commutata tra più programmi forniti da diversi utenti in base a una pianificazione.

Un sistema operativo in time-sharing consente a molti utenti di essere serviti simultaneamente, quindi sono necessari sofisticati schemi di pianificazione della CPU e gestione di input/output.

I sistemi operativi in ​​time-sharing sono molto difficili e costosi da realizzare.

Vantaggi del sistema operativo Time Sharing

• Il sistema operativo in time-sharing fornisce un utilizzo efficace e la condivisione delle risorse.
• Questo sistema riduce i tempi di inattività e di risposta della CPU.

Svantaggi del sistema operativo Time Sharing

• Le velocità di trasmissione dei dati sono molto elevate rispetto ad altri metodi.
• La sicurezza e l'integrità dei programmi utente caricati in memoria e dei dati devono essere mantenute poiché molti utenti accedono al sistema contemporaneamente.

Sistema operativo distribuito

Il sistema operativo distribuito non è installato su una singola macchina, è diviso in parti e queste parti vengono caricate su macchine diverse. Su ogni macchina è installata una parte del sistema operativo distribuito per renderne possibile la comunicazione. I sistemi operativi distribuiti sono molto più complessi, grandi e sofisticati dei sistemi operativi di rete perché devono anche occuparsi di diversi protocolli di rete.

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Vantaggi del sistema operativo distribuito

• Il sistema operativo distribuito fornisce la condivisione delle risorse.
• Questo tipo di sistema è tollerante ai guasti.

Svantaggi del sistema operativo distribuito

• Il sovraccarico del protocollo può dominare il costo di calcolo.