مفاهیم پایه فن آوری اطلاعات

دوره ی آموزشی مفاهیم پایه فن آوری اطلاعات اولین مهارت از هفت مهارت استاندارد ICDL می باشد . در ابتدا لازم است بدانیم ICDL چیست و استانداردی كه از آن بعنوان استاندارد ICDL یاد می شود چه مباحثی را در بر می گیرد .
در بیشتر كشورهای توسعه یافته و صاحب فناوری و در بعضی كشورهای در حال توسعه آموزش علوم كامپیوتری و فراگیری دانش IT -Information Technology جزو برنامه های اصلی مدارس ، دبیرستانها و دانشگاهها به شمار می آید . در ایران نیز برنامه توسعه و كاربردی فناوری ارتباطات و اطلاعات موسوم به ( تكفا ) مهمترین برنامه دولت در زمینه توسعه ، گسترش و كاربردی ساختن IT در كشور محسوب می شود .
تاریخچه استفاده از كامپیوتر
بشر از دیر باز سرگرم اموری نظیر شمارش ‌، اندازه گیری و ظبط كردن اشیاء و نیز گزارش دادن اطلاعات در مورد اشیاء به همنوعان خود بوده است . واژه ( اشیاء ) می تواند دلالت بر تعداد گوسفندان یك گله ، وزن یك كودك ، ابعاد یك زمین ، مدت زمان طی شده از آخرین خشكسالی یا شدت یك زمین لرزه را داشته باشد .
در مقابل كلمه ی Computer در دائره المعارفها نوشته شده است : محاسبه كردن ، تخمین زدن ، حساب كردن و ما Computer را به نام ماشین محاسبه گر میخوانیم .
كامپیوتر آخرین زنجیر از حلقه ماشین های محاسبه گر و ذخیره كننده اطلاعات می باشد . البته چیزی كه كامپیوتر را از دیگر ماشینهای محاسبه گر جدا كرده است ، در واقع سرعت ، دقت و اطمینان بالا در انجام كارهاست .
كامپیوترهای امروزی در مقیاس میلیونها عملیات در ثانیه اندازه گیری می شود . هر چند ممكن است این عملیات ساده باشد ، اما تركیب آنها به روشهای مختلف ، منجر به ظهور آرایش عظیمی از عملكردهای مفید می گردد . این موضوع تقریبا تمام اتفاقی است كه طی سه چهار دهه اخیر ( كه معادل است با كل تاریخ كامپیوترهای تجاری ) به وقوع پیوسته است .
كامپیوترهای امروزی بسیار كوچكتر طراحی شده اند . به طوری كه به راحتی بر روی یك میز جا می گیرند . چیزی كه قبلا یك اتاق بزرگ را به طور كامل اشغال میكرد ، امروزه در یك جعبه كوچك جا می شود . در عین حال كه كامپیوترهای امروزی توانایی ذخیره اطلاعات بیشتر و سرعت بیشتر در محاسبه را دارند .
كامپیوتر ماشینی است كه سه كار انجام میدهد : ورودی ساخت یافته را میپذیرد، آن را بر طبق قوانین از پیش تعریف شده ای پردازش میكند، و نتایج را به عنوان خروجی نمایش میدهد.
واحد پردازش مركزی
مدت زمان انجام یك كار بوسیله كامپیوتر، به عوامل متعددی بستگی دارد كه اولین آنها ، سرعت پردازشگر Proccessor كامپیوتر است . پردازشگر یك تراشه الكترونیكی كوچك در قلب كامپیوتر بوده و سرعت آن بر حسب مگاهرتز MHz سنجیده می شود . هر چه مقدار این پارامتر بیشتر باشد ، پردازشگر سریعتر خواهد بود و در نتیجه قادر خواهد بود ، محاسبات بیشتری را در هر ثانیه انجام دهد . سرعت پردازشگر به عنوان یكی از مشخصه های یك كامپیوتر به قدری در تعیین كارآیی آن اهمیت دارد كه معمولا به عنوان یكی از اجزای تشكیل دهنده نام كامپیوتر از آن یاد می شود . تراشه پردازشگر و اجزای الكترونیكی كه آن را پشتیبانی می كنند ، مجموعا به عنوان واحد پردازش مركزی یا CP شناخته می شوند .
واحد پردازش مركزی با حروف اختصاری CPU -Central Processing Unit واحد محاسباتی و كنترلی كامپیوتر است كه دستورالعمل ها را تفسیر و اجرا میكند. كامپیوترهای بزرگ و مینی كامپیوتر های قدیمی بردهایی پر از مدارهای مجتمع داشته اند كه عمل واحد پردازش مركزی را انجام داده است. واحدهای پردازش مركزی ، تراشه هایی كه ریز پردازنده نامیده میشوند ، امكان ساخت كامپیوترهای شخصی و ایستگاههای كاری را میسر ساخته اند. در اصطلاح عامیانه CPU به عنوان مغز كامپیوتر شناخته میشود.
سخت افزار
هنگامیكه به قصد خرید یك كامپیوتر وارد بازار می شوید ، بلافاصله با انتخابهای بسیار متعددی مواجه می شوید . این انتخابها ، حتی افرادی را كه در به كارگیری كامپیوتر دارای تجربه هستند ، دچار سردرگمی می كنند . در نتیجه ، برای اتخاذ یك تصمیم معقول لازم است با عملكرد اجزای اصلی یك سیستم كامپیوتری و معیارهایی كه باید بر اساس آنها تصمیم بگیرید ، آشنا باشید وگر نه قطعا در انتخاب یك سیستم كامپیوتری كه نیاز شما را پاسخگو باشد دچار مشكل خواهید شد . همانطور كه می دانید كامپیوتر كاربردهای فراوانی دارد و كشش و مقدار حافظه ی آن می بایستی متناسب با نوع كاری كاربر تنظیم گردد تا بتواند از لحاظ سرعت ، امنیت، مقدار ذخیره سازی اطلاعات و دیگر تجهیزات پاسخگو باشد . حال آنكه در خرید یك سیستم كامپیوتری وجود برخی از قطعات لازم و اجباری و برخی دیگر حالت اختیاری دارد. به عنوان مثال اگر یك Pc دارای كارت گرافیكی نباشد قطعا استفاده از آن غیر ممكن خواهد بود اما اگر همان سیستم قلم نوری نداشته باشد شاید كاربر با مشكل چندانی مواجه نشود . پس مهمترین مساله در انتخاب قطعات سخت افزاری نیاز كاری كاربر می باشد .
سخت افزار عبارتست از تجهیزات فیزیكی كه سیستم كامپیوتری را تشكیل میدهند از جمله نمایشگر ( مونیتور )، چاپگر ، صفحه كلید ، كابلها و غیره . سخت افزار به همراه نرم افزار برای انجام وظایف بر روی كامپیوتر كار میكند. سخت افزار از تعدادی قطعات تشكیل میشود كه هر كدام كاربرد مشخصی دارند.نرم افزار
نرم افزار وجه غیر قابل لمس به كارگیری كامپیوتر می باشد . نرم افزار یك نام عام است كه به تمام برنامه ها ( كه خود مجموعه ای از دستورالعملها می باشند ) اطلاق شده و نحوه رفتار كامپیوتر را تعیین می كنند . هنگامیكه سخن از نرم افزار به میان می آید منظور مجموعه ای از صفر و یك هایی است كه برای سخت افزار قابل خواندن باشد اما برای یك برنامه نویس لازم نیست كه با زبان برنامه نویسی ماشین آشنا باشد اكثر نرم افزارهایی كه شاید خود شما هم نام آنها را شنیده باشید این قابلیت را دارند كه دستورالعملها را به زبان ماشین تبدیل نمایند( مانند زبان C ) . ضمن اینكه هر نرم افزار قابلیت های خاص خود را دارد كه كار كردن با آنها را سخت یا آسان می كند . برخی از نرم افزارها هم الزاما به زبان ماشین نوشته می شوند( مانند زبان اسمبلی ). به طور كلی هر نرم افزار به یكی از دو دسته نرم افزارهای سیستمی و نرم افزارهای كاربردی تعلق دارد .
نرم افزار (Soft ware ) یا برنامه های كامپیوتری دستور العملهایی هستند كه باعث كار كردن سخت افزاری (Hardware) میشوند. نرم افزار سیستم ( سیستمهای عامل ) كه كار كامپیوتر را كنترل میكنند و برنامه های كاربردی مانند برنامه های واژه پردازی صفحه گسترده ها ، پایگاه داده ها كه وظایف را برای كاربران كامپیوتر انجام میدهند ، دو نوع اصلی نرم افزار هستند. نرم افزار شبكه كه باعث ارتباط گروهی از كامپیوتر ها میشود و نرم افزار برنامه نویسی كه ابزار هایی را برای نوشتن برنامه ها در اختیار برنامه نویسان قرار میدهد دو گروه اضافی دیگر هستند.
انواع كامپیوتر
كامپیوترها در گروههای مختلفی دسته بندی می شوند ، هر چند مرز این گروهها همیشه كاملا واضح نبوده و می توان آنها را به صورت طیفی یا تغییر تدریجی در نظر گرفت . در یك سوی این طیف ، كامپیوترهای Main Frame قرار دارند .
از خصوصیات این كامپیوترها می توان به موارد زیر اشاره كرد :
۱- بزرگ و گران قیمت هستند .
۲- مورد استفاده آن در شركتهای بزرگ ، سازمانهای دولتی و موسسه های علمی - تحقیقاتی است .
۳- از آنها می توان بصورت پیوسته در ۲۴ ساعت روز و ۳۶۵ روز سال استفاده كرد .
۴- توانایی پردازش تعداد عظیمی كار و محاسبات بسیار پیچیده را دارند .
در انتهای دیگر این طیف ، كامپیوترهایی قرار دارند كه اغلب ما با آنها آشنا هستیم ، این كامپیوترها را كامپیوترهای شخصی یا PC می نامند كه البته قبلا با عنوان میكرو كامپیوتر شناخته می شدند .
از خصوصیات این كامپیوترها می توان به موارد زیر اشاره كرد :
۱- نسبت به كامپیوترهای Main Frame ارزان هستند .
۲- تنوع زیادی در شكل و كاربرد آنها وجود دارد .
یكی از اشكال كامپیوترهای PC ، كامپیوترهای رومیزی هستند .
كامپیوترهای رومیزی معمولا حاوی اجزای جداگانه ای شامل یك واحد سیستم ، یك صفحه نمایش و یك صفحه كلید هستند . نوع دیگری از كامپیوترهای شخصی ، كامپیوترهای لپ تاپ Lap-Top Notebook هستند كه امكان جابه جا كردن آنها بیشتر بوده و دارای یك صفحه نمایش تخت از نوع كریستال مایع یا LCD می باشند در این نوع كامپیوترها ، صفحه كلید و واحد سیستم بوسیله یك لولا به یكدیگر متصل می شوند . در عین حال ، كامپیوترهای لپ تاپ قدری گرانتز از PC ها هستند .
اما بین دو انتهای طیفی كه انواع كامپیوترها را دسته بندی می كند ، مینی كامپیوترها قرار دارند . از خصوصیات این نوع كامپیوترها می توان به موارد زیر اشاره كرد :
۱- مورد استفاده در شركتهایی با توانایی متوسط
۲- دارای توان پردازشی بالا ، ظرفیت ذخیره سازی و اطمینان بیشتر نسبت به PC ها .
در انتهای این قسمت لازم است به نوع دیگری از كامپیوترها اشاره كرد :
كامپیوترهای شبكه ( سرورهای شبكه ) كامپیوترهایی هستند كه یك شبكه كامپیوتری را مدیریت ، پشتیبانی و از نظر امنیتی محافظت می كنند . كاربران شبكه می توانند از منابع ( شامل داده ها ، نرم افزارها و سخت افزارها ی ) موجود در سرور شبكه استفاده كنند . در گذشته این كاربران تنها از پایانه های گنگ استفاده می كردند ، پایانه های گنگ وسایلی ( شامل تنها یك صفحه نمایش و یك صفحه كلید ) بودند كه به سادگی ورودی را از كاربر پذیرفته و نتایج را نمایش می دادند . در این حالت ، تمام عملیات پردازش و نگهداری داده ها توسط كامپیوتر سرور انجام می شود .
اما امروزه اكثر كاربران شبكه از پایانه های هوشمند سود می جویند . پایانه های هوشمند كامپیوترهایی از نوع PC هستند كه خود نیز دارای قابلیت پردازش و نگهداری اطلاعات به صورت محلی هستند .
كامپیوتر ها را به صورت سوپر كامپیوتر ، كامپیوترهای بزرگ ، سوپر مینی كامپیوتر ، مینی كامپیوترها، ایستگاههای كاری و ریز كامپیوترها رده بندی میكنند.
سوپر كامپیوتر ، ابر كامپیوتر
سوپر كامپیوتر عبارتست از یك كامپیوتر بزرگ فوق العاده سریع و گران قیمت كه برای انجام محاسبات پیچیده و پیشرفته مورد استفاده قرار میگیرد. به عنوان مثال این نوع كامپیوتر میتواند تعداد محاسبات بی شماری را برای رسم و حركت دادن یك سفینه فضایی در یك تصویر متحرك انجام دهد. ابر كامپیوتر ها در مواردی چون پیش بینی وضع هوا ، مدل سازی و شبیه سازی علمی و كشف منابع نفتی و .... مورد استفاده قرار میگیرد .
كامپیوتر شخصی
اغلب مردم زمانیكه با واژه " تكنولوژی " برخورد می نمایند ، بی اختیار "كامپیوتر" برای آنها تداعی می گردد. امروزه كامپیوتر در موارد متعددی بخدمت گرفته می شود. برخی از تجهیزات موجود در منازل ، دارای نوع خاصی از " ریزپردازنده" می باشند. حتی اتومبیل های جدید نیز دارای نوعی كامپیوتر خاص می باشند. كامپیوترهای شخصی ، اولین تصویر از انواع كامپیوترهائی است كه در ذهن هر شخص نقش پیدا می كند. بدون شك مطرح شدن این نوع از كامپیوترها در سطح جهان، باعث عمومیت كامپیوتر در عرصه های متفاوت بوده است . كامپیوتر شخصی وسیله ای "همه منظوره " بوده كه توان عملیاتی خود را مدیون یك ریزپردازنده است. این نوع از كا مپیوترها دارای بخش های متعددی نظیر : حافظه ، هارد دیسك، مودم و... بوده كه حضور آنها در كنار یكدیگر به منظور انجام عملیات مورد نظر است . علت استفاده از واژه " همه منظوره " بدین دلیل است كه می توان بكمك این نوع از كامپیوترها عملیات متفاوتی ( تایپ یك نامه ، ارسال یك نامه الكترونیكی، طراحی و نقشه كشی و ...) را انجام داد .
كامپیوتر شخصی ( Personal Computer ) ، با علامت اختصاری PC كامپیوتری است كه برای استفاده اشخاص طراحی شده است. كامپیوتر های شخصی نیازی به اشتراك گذاری منابع پردازشی ، دیسك و چاپگر با كامپیوترهای دیگر ندارند. ایده و فكر كامپیوتر شخصی حداقل بطور اولیه آزاد كردن افراد از وابستگی به منافع شدیداً كنترل شونده كامپیوتر های بزرگ و كوچك بوده است. مثلاً در یك سازمان یا شركت ، مدیران داده پردازی دارای اختیار بلا منازع در انتخاب برنامه ها و قالب داده هایی بودند كه افراد باید مورد استفاده قرار میدادند.
كامپیوتر Laptop
یكی از انواع متفاوت كامپیوترهای موجود است . این نوع از كامپیوترها دارای قدرت محاسباتی و عملیاتی نظیر كامپیوترهای شخصی می باشند. با توجه به ویژگی های متعدد این نوع از كامپیوترها خصوصا" : قابلیت حمل، می توان آنها را در موارد متفاوت و بصورت فرامكانی استفاده كرد .
سیر تكاملی كامپیوترهای Laptop
اولین مرتبه ایده ایجاد یك كامپیوتر Laptop ، توسط شخصی با نام "Alen key" در سال ۱۹۷۰ مطرح گردید. در سال ۱۹۷۹ اولین كامپیوتر Laptop توسط "William Moggridge" طراحی گردید. كامپیوتر فوق دارای ۳۴۰ كیلوبایت حافظه بود. در سال ۱۹۸۳ ، توسط " Gavilan compute " یك Laptop با مشخصات زیر تولید گردید :
۶۴ كیلوبایت حافظه RAM ( امكان ارتقاء آن تا ۱۲۸ كیلوبایت وجود داشت )از سیستم عامل اختصاصی شركت Gavilan استفاده می كرد( قابلیت استفاده از MS-DOS نیز وجود داشت ).
ریزپردازنده ۸۰۸۰
موس touchpad
چاپگر قابل حمل
وزن آن ۴ كیلوگرم و بهمراه چاپگر ۶/۴ كیلوگرم
كامپیوتر فوق دارای یك فلاپی درایو بود كه با سایر فلاپی درایوهای موجود ، سازگار نبود.
در سال ۱۹۸۴ ، شركت "اپل " مدل Apple IIc را معرفی كرد. كامپیوتر فوق از لحاظ اندازه نظیر یك كامپیوتر notebook بود. سیستم فوق دارای یك ریزپردازنده ۶۵C۰۲ ، یكصد وبیست و هشت كیلوبایت حافظه ، یك فلاپی درایو ۵.۲۵ ، دو پورت سریال ، یك پورت موس ، یك كارت مودم و منبع تغذیه خارجی ، بود. وزن كامپیوتربدون در نظر گرفتن مانیتور، ۵ كیلوگرم بود. در كامپیوتر فوق از یك مانیتور نه اینچ تك رنگ و یا یك پانل اختیاری LCD استفاده می شد. . در ادامه و در سال ۱۹۸۶ ، شركت IBM نمونه محصول خود را در این زمینه عرضه كرد. در سیستم فوق از ریزپردازنده ۸۰۸۰ ، ۲۵۶ كیلوبایت حافظه ، دو عدد فلاپی درایو ۳.۵ اینچ ، یك LCD ، پورت های سریال و موازی و یك محل خاص برای یك مودم خارجی ، استفاده می گردید. كامپیوتر فوق بهمراه نرم افزارهای اختصاصی نظیر واژه پرداز ، دفترچه تلفن و ... عرضه گردید. وزن سیستم فوق ۵.۴ كیلوگرم و به قیمت ۳۵۰۰ دلار فروخته می گردید.
در ادامه شركت های متعدد اقدام به تولید كامپیوترهای Laptop نمودند. امروزه این نوع از كامپیوترها دارای قابلیت ها ی فراوانی بوده كه استفاده كنندگان مربوطه را در تمام سطوح راضی می نماید .
كامپیوتر Laptop، كامپیوتری كوچك و قابل حمل میباشد كه دارای صفحه تصویر مسطح و صفحه كلیدی است كه روی هم تا میشوند . كامپیوتر های Laptop كه با باتری كار میكنند اغلب دارای یك صفحه تصویر LCD ( نمایشگر كریستال مایع ) میباشند. بعضی از مدلها میتوانند با یك ایستگاه جفت شوند و به عنوان یك سیستم رومیزی كامل در دفتر عمل كنند. در بعضی از كامپیوتر های Laptop مجموعه ای از برنامه های كاربردی تجاری در ROM تعبیه شده است.
اغلب مردم زمانیكه با واژه " تكنولوژی " برخورد می نمایند ، بی اختیار "كامپیوتر" برای آنها تداعی می گردد. امروزه كامپیوتر در موارد متعددی بخدمت گرفته می شود. برخی از تجهیزات موجود در منازل ، دارای نوع خاصی از " ریزپردازنده" می باشند. حتی اتومبیل های جدید نیز دارای نوعی كامپیوتر خاص می باشند. كامپیوترهای شخصی ، اولین تصویر از انواع كامپیوترهائی است كه در ذهن هر شخص نقش پیدا می كند. بدون شك مطرح شدن این نوع از كامپیوترها در سطح جهان، باعث عمومیت كامپیوتر در عرصه های متفاوت بوده است . كامپیوتر شخصی وسیله ای "همه منظوره " بوده كه توان عملیاتی خود را مدیون یك ریزپردازنده است. این نوع از كا مپیوترها دارای بخش های متعددی نظیر : حافظه ، هارد دیسك، مودم و... بوده كه حضور آنها در كنار یكدیگر به منظور انجام عملیات مورد نظر است . علت استفاده از واژه " همه منظوره " بدین دلیل است كه می توان بكمك این نوع از كامپیوترها عملیات متفاوتی ( تایپ یك نامه ، ارسال یك نامه الكترونیكی، طراحی و نقشه كشی و ...) را انجام داد .
كامپیوتر شخصی ( Personal Computer ) ، با علامت اختصاری PC كامپیوتری است كه برای استفاده اشخاص طراحی شده است. كامپیوتر های شخصی نیازی به اشتراك گذاری منابع پردازشی ، دیسك و چاپگر با كامپیوترهای دیگر ندارند. ایده و فكر كامپیوتر شخصی حداقل بطور اولیه آزاد كردن افراد از وابستگی به منافع شدیداً كنترل شونده كامپیوتر های بزرگ و كوچك بوده است. مثلاً در یك سازمان یا شركت ، مدیران داده پردازی دارای اختیار بلا منازع در انتخاب برنامه ها و قالب داده هایی بودند كه افراد باید مورد استفاده قرار میدادند.
كامپیوتر آنالوگ
كامپیوتر قیاسی یا آنالوگ كامپیوتری است كه بجای اطلاعات كد دهی شده رقمی مانند اعداد در مبنای دو داده های دائمی در حال تغییر و پیوسته مانند تغییرات ولتاژ را مورد پردازش قرار میدهد. كامپیوترهای دیجیتالی ( رقمی ) مقادیر را با سیگنالهای گسسته بیان میكند. ریز پردازنده ، دیجیتالی ( رقمی ) است اما میتواند با كمك یك مبدل قیاسی به رقمی از اطلاعات قیاسی استفاده كند و همچنین با كمك یك مبدل رقمی به قیاسی ،اطلاعات رقمی را به قیاسی تبدیل كند.
سیستم عامل
سیستم عامل بدون شك مهمترین نرم افزار در كامپیوتر است . پس از روشن كردن كامپیوتر اولین نرم افزاری كه مشاهده می گردد سیستم عامل بوده و آخرین نرم افزاری كه قبل از خاموش كردن كامپیوتر مشاهده خواهد شد، نیز سیستم عامل است . سیستم عامل نرم افزاری است كه امكان اجرای تمامی برنامه های كامپیوتری را فراهم می آورد. سیستم عامل با سازماندهی ، مدیریت و كنترل منابع سخت افزاری امكان استفاده بهینه و هدفمند آنها را فراهم می آورد. سیتم عامل فلسفه بودن سخت افزار را بدرستی تفسیر و در این راستا امكانات متعدد و ضروری جهت حیات سایر برنامه های كامپیوتری را فراهم می آورد.
تمام كامپیوترها از سیستم عامل استفاده نمی نمایند. مثلا" اجاق های مایكرویو كه در آشپزخانه استفاده شده دارای نوع خاصی از كامپیوتر بوده كه از سیستم عامل استفاده نمی نمایند. در این نوع سیستم ها بدلیل انجام عملیات محدود و ساده، نیازی به وجود سیستم عامل نخواهد بود. اطلاعات ورودی و خروجی با استفاده از دستگاههائی نظیر صفحه كلید و نمایشگرهای LCD ، در اختیار سیستم گذاشته می گردند. ماهیت عملیات انجام شده در یك اجاق گاز مایكروویو بسیار محدود و مختصر است، بنابراین همواره یك برنامه در تمام حالات و اوقات اجراء خواهد شد.
برای سیستم های كامپیوتری كه دارای عملكردی بمراتب پیچیده تر از اجاق گاز مایكروویو می باشند، بخدمت گرفتن یك سیستم عامل باعث افزایش كارآئی سیستم و تسهیل در امر پیاده سازی برنامه های كامپیوتری می گردد. تمام كامپیوترهای شخصی دارای سیستم عامل می باشند. ویندوز یكی از متداولترین سیستم های عامل است . یونیكس یكی دیگر از سیستم های عامل مهم در این زمینه است . صدها نوع سیستم عامل تاكنون با توجه به اهداف متفاوت طراحی و عرضه شده است. سیستم های عامل مختص كامپیوترهای بزرگ، سیستم های روبوتیك، سیستم های كنترلی بلادرنگ ، نمونه هائی در این زمینه می باشند.
سیستم عامل با ساده ترین تحلیل و بررسی دو عملیات اساسی را در كامپیوتر انجام می دهد :
- مدیریت منابع نرم افزاری و سخت افزاری یك سِستم كامپیوتری را برعهده دارد. پردازنده ، حافظه، فضای ذخیره سازی نمونه هائی از منابع اشاره شده می باشند
- روشی پایدار و یكسان برای دستیابی و استفاده از سخت افزار را بدو ن نیاز از جزئیات عملكرد هر یك از سخت افزارهای موجود را برای برنامه های كامپیوتری فراهم می نماید.
اولین وظیفه یك سیستم عامل، مدیریت منابع سخت افزاری و نرم افزاری است . برنامه های متفاوت برای دستیابی به منابع سخت افزاری نظیر: پردازنده ، حافظه، دستگاههای ورودی و خروجی، حافطه های جانبی، در رقابتی سخت شركت خواهند كرد. سیستم های عامل بعنوان یك مدیر عادل و مطمئن زمینه استفاده بهینه از منابع موجود را برای هر یك از برنامه های كامپیوتری فراهم می نمایند.
وظیفه دوم یك سیستم عامل ارائه یك رابط ( اینترفیس ) یكسان برای سایر برنامه های كامپیوتری است . در این حالت زمینه استفاده بیش از یك نوع كامپیوتر از سیستم عامل فراهم شده و در صورت بروز تغییرات در سخت افزار سیستم های كامپیوتری نگرانی خاصی از جهت اجرای برنامه وجود نخواهد داشت، چراكه سیستم عامل بعنوان میانجی بین برنامه های كامپیوتری و سخت افزار ایفای وظیفه كرده و مسئولیت مدیریت منابع سخت افزاری به وی سپرده شده است .برنامه نویسان كامپیوتر نیز با استفاده از نقش سیستم عامل بعنوان یك میانجی براحتی برنامه های خود را طراحی و پیاده سازی كرده و در رابطه با اجرای برنامه های نوشته شده بر روی سایر كامپیوترهای مشابه نگرانی نخواهند داشت . ( حتی اگر میزان حافظه موجود در دو كامپیوتر مشابه نباشد ) . در صورتیكه سخت افزار یك كامپیوتر بهبود و ارتقاء یابد، سیستم عامل این تضمین را ایجاد خواهد كرد كه برنامه ها، در ادامه بدون بروز اشكال قادر به ادامه حیات وسرویس دهی خود باشند. مسئولیت مدیریت منابع سخت افزاری برعهده سیستم عامل خواهد بود نه برنامه های كامپیوتری، بنابراین در زمان ارتقای سخت افزار یك كامپیوتر مسئولیت سیستم عامل در این راستا اولویت خواهد داشت . ویندوز ۹۸ یكی از بهترین نمونه ها در این زمینه است . سیستم عامل فوق بر روی سخت افزارهای متعدد تولید شده توسط تولیدكنندگان متفاوت اجراء می گردد. ویندوز ۹۸ قادر به مدیریت و استفاده از هزاران نوع چاپگر دیسك و سایر تجهیزات جانبی است .
سیستم عامل ( Operation System ) با حروف اختصاری OS نرم افزاری است كه مسئول كنترل و بكار گیری منابع سخت افزاری مانند حافظه ، واحد پردازش مركزی ( CPU) فضای ذخیره سازی دیسك و تجهیزات جانبی میباشد. سیستم عامل مبنایی است كه برنامه های كاربردی مانند برنامه های واژه پردازی و صفحه گسترده ها بر اساس آن ساخته میشود. متداولترین سیستم عامل تا كنون Unix, Windows, OS/۲ Mac OS, MS-DOS بوده اند.
سیستم عامل DOS
MS-DOS - Microsoft Disk Operating System سیستم عامل تك كاربره با خط فرمانی كه در سال ۱۹۸۱ برای كامپیوترهای شخصی آی بی ام و سازگار با آن توسط مایكروسافت منتشر شد. نسخه اصلی DOS توسط یك شركت كوچك در سیاتل به منظور كارهای آزمایشگاهی ایجاد شده بود. از آنجا كه مایكروسافت قرار بود سیستم عاملی برای IBM تهیه كند لذا آن نسخه را خریداری نمود و برنامه را تهیه كرد. مایكروسافت بعدها نگارشهای بالاتری از MS-DOS ارائه نمود. MS-DOS تا مدتها یكی از گسترده ترین سیستمهای عامل محسوب میشد.
سیستم مدیریت پایگاه داده ها
سیستم مدیریت پایگاه داده ها (Database Management System ) با حروف اختصاری DBMS یك لایه نرم افزاری بین پایگاه داده ها و كاربر است. این سیستم تمام درخواستهای كاربر نسبت به پایگاه داده ها ( مثلاً پرس و جو و نوسازی ) را كنترل میكند. بنابراین كاربر الزامی به پیگیری جزئیات فیزیكی محل فایلها و قالبها ، طراحی شاخص دهی و غیره نخواهد داشت. علاوه بر این DBMS كنترل تمركز یافته مربوط به حفاظت داده ها را نیز میسر میسازد. از معروفترین سیستمهای مدیریت پایگاه داده میتوان به دی بیس، فاكس پرو، پارادكس، اكسس، اینفورمیكس و اوراكل اشاره كرد.
سیستم پشتیبانی تصمیم گیری
DSS - Decision Support System مجموعه ای از برنامه ها و داده های مرتبط است كه مدیر را در تحلیل و تصمیم گیری یاری میسازد. كمك این گونه سیستمها در تصمیم گیری بیش از سیستمهای اطلاعات مدیریت (MIS) یا سیستمهای اطلاعاتی اجرایی (EIS) است. این سیستمها دارای یك بانك اطلاعاتی ، متشكل از مجموعه دانش موجود درباره یك زبان ، كه برای فرموله كردن مسائل و پرسش بكار میرود و یك برنامه مدل سازی برای آزمایش تصمیمات ممكن است.
سیستم عامل شبكه
سیستم عامل شبكه سر نام عبارت ( Network Operating System ) و مخفف آن NOS میباشد. در شبكه های محلی معماری سرویس گیرنده سرویس دهنده NOS شامل دو بخش است. بزرگترین و پیچیده ترین بخش نرم افزار سیستم ، در حال اجرا بر روی سرویس دهنده است. این نرم افزار سیستم ، اعمال بسیاری شامل اطلاعات حسابهای كاربردی و دستیابی به شبكه ، امنیت ، به اشتراك گذاری منابع ، اعمال سرپرستی ، نظارت بر UPS و توان مصرفی ، حفاظت داده ها و كشف و كنترل خطا را هماهنگ میسازد. در شبكه های نظیر به نظیر بخشی از NOS بر روی هر PC یا ایستگاه كاری متصل به شبكه نصب و در بالای سیستم عامل PC اجرا میگردد.
پردازشگر
مدت زمان انجام یك كار بوسیله كامپیوتر ، به عوامل متعددی بستگی دارد كه اولین آنها ، سرعت پردازشگر ( Processor) كامپیوتر میباشد. پردازشگر یك تراشه الكترونیكی در قلب كامپیوتر بوده و سرعت آن بر حسب واحد مگاهرتز (MHz ) سنجیده میشود. هر چه مقدار این پارامتر بیشتر باشد پردازشگر سریعتر خواهد بود و در نتیجه قادر خواهد بود محاسبات بیشتری را در هر ثانیه انجام دهد. سرعت پردازشگر به عنوان یكی از مشخصه های یك كامپیوتر به قدری در تعیین كارایی آن اهمیت دارد كه معمولاً به عنوان یكی از اجزای تشكیل دهنده نام كامپیوتر از آن یاد میكنند. تراشه پردازشگر و اجزای الكترونیكی كه آنرا پشتیبانی میكنند ، مجموعاً بعنوان واحد پردازش مركزی یا CPU شناخته میشود.

منبع : پویش رایانه