مسابقه سرعت

بررسی و مقایسه کارایی سه سیستم عامل رایج

این روزها سیستم‌ عامل‌های دستکتاپ از حالت تک قطبی خارج شده‌اند و انتخاب‌های مختلفی پیش روی کاربران قرار گرفته است. در گذشته اگر می‌خواستید روی یک کامپیوتر یا نوت بوک، سیستم عامل نصب کنید، همه به شما ویندوز اکس پی را پیشنهاد می‌کردند، اما امروز دیگر ویندوز اکس پی قدیمی شده و تاریخ مصرف آن نیز تمام شده است. از طرف دیگر چندین سیستم عامل جدید با شکل و شمایل و البته قابلیت‌های به روزتری در بازار یافت می‌شوند. فاکتورهای زیادی مانند سرعت، سهولت در استفاده، قیمت، کارایی، ظاهر، ابزارها، امنیت، در دسترس بودن، پشتیبانی و به روز رسانی در انتخاب یک سیستم عامل دخیل هستند. البته برخی اوقات هم در اطرافمان کاربرانی هستند که بدون هیچ استدلال و منطقی به یک سیستم عامل علاقه‌مندی نشان می‌دهند. با انتشار نسخه‌های آزمایشی ویندوز هفت و انتشار نسخه رسمی اوبونتو 9/04 و همچنین گذشت دو سال از انتشار ویستا، برگزاری یک رقابت میان این سیستم عامل ها و مقایسه کارایی و قابلیت‌های هر سه کاندید، جالب و جذاب خواهد بود و البته به انتخاب یک سیستم عامل خوب و همه کاره کمک خواهد کرد. در سایت‌های اینترنتی مقایسه‌های زیادی وجود دارد. این مقاله مقایسه این سه سیستم عامل از نظر سرعت و بر مبنای آزمون‌های سایت Tux Rader است. البته به دلیل این که نام این سایت به لینوکس نزدیک‌تر است، نتایج را با چندین مقایسه دیگر روی اینترنت مطابقت دادم تا مطمئن شوم که جانبداری خاصی صورت نگرفته باشد.

شرایط مقایسه

در این مقایسه می‌خواهیم نسخه‌های x86 سی و دو بیتی و شصت و چهار بیتی سیستم‌ عامل‌های اوبونتو (نسخه‌های 8/10 و 9/04)، ویندوز 7 و ویندوز ویستا SP1 را مورد بررسی قرار دهیم. تمامی این سیستم عامل ها در یک شرایط آزمایش یکسان و روی سیستمی با پردازنده Intel Corei7 920 (چهار پردازنده با سرعت 2/67 گیگاهرتز و هشت مگابایت حافظه کش L3)، شش گیگابایت حافظه و هارددیسک پانصد گیگابایت با شانزده مگابایت حافظه داخلی نصب و آزمایش شده‌اند. پس از هر نصب نیز تمامی بسته‌های به روز رسانی هر سیستم عامل روی آن نصب شده‌اند. همچنین نسخه‌های Ultimate ویندوز 7 و ویستا و تنظیمات استاندارد سیستم عامل‌ها نیز مورد بررسی قرار گرفته‌اند. زمان نصب، بوت، خاموش شدن و سیستم فایل هر سیستم عامل برای اطمینان از نتایج، سه بار مورد آزمایش و بررسی قرار گرفته‌اند.
پرسش‌های اساسی که باید به آن‌ها در این بررسی پاسخ داده شوند، عبارتند از:
کمترین و بیشترین زمان نصب متعلق به کدام سیستم عامل است؟
هر سیستم عامل چه مقدار فضای هارددیسک را به خود اختصاص داده است؟
زمان بوت و خاموش شدن هر سیستم عامل چقدر است؟
زمان کپی اطلاعات از روی USB به هارددیسک و از هارددیسک روی هارددیسک چه مقدار است؟
کدام سیستم عامل روی برنامه آزمایش Richards سریع‌تر است؟

زمان نصب

نتایج آزمایش زمان نصب سیستم عامل‌ها را در تصویر یک مشاهده می‌کنید. با یک نگاه می‌توان فهمید که اوبونتو زمان نصب قابل ملاحظه کمتری را به خود اختصاص داده است. ویندوز ویستا و 7 زمان نصب بیشتری در مقایسه با اوبونتو دارند در مقایسه نسخه‌های مختلف اوبونتو نیز نسخه 9/04 زمان نصب کمتری دارد.
دلیل زمان نصب بیشتر روی نسخه‌های مختلف ویندوز می‌تواند مربوط به شناسایی و سازگاری سخت‌افزار باشد. در تصویر دو مقایسه‌ای میان تعداد کلیک‌های مورد نیاز برای نصب هر سیستم عامل صورت گرفته است.
جالب است که اوبونتو نسخه 8/10 به تعداد نیمی از ویندوز 7 نیاز به کلیک کردن دارد. البته همیشه تعداد کلیک‌های کمتر به معنای بهتر بودن سیستم عامل نیست، اما به طور نسبی تعداد کلیک کمتر به معنای سادگی و سرعت بیشتر نصب سیستم عامل است. این آزمایش نکته دیگری را نیز بیان می‌کند: میان نسخه‌های قدیمی و جدید هر سیستم عامل تعداد کلیکها حداکثر دو است. تصویر سه فضای لازم نصب سیستم عامل‌ها را نشان می‌دهد.
تفاوت 9/6 گیگابایتی در فضای لازم برای نصب دو سیستم عامل ویندوز ویستا 64 بیتی و اوبونتو 9/04 قابل چشم پوشی نیست. اوبونتو حداکثر 2/3 گیگابایت و ویندوز ویستا 11/9 گیگابایت فضا نیاز دارند. ویندوز 7 نزدیک به هشت گیگابایت فضا اشغال کرده است.
این وضعیت در حالی است که نصب ساده ابونتو شامل نرم‌افزارهای مهمی مانند مجموعه نرم افزارهای اداری و نرم افزارهای مالتی مدیا است. نسخه‌های ویندوز از این قابلیت بی‌بهره هستند در این بخش باید ابونتو را برتر از دیگر سیستم عامل‌ها دانست. بی‌جهت نیست که اوبونتو را سبک‌ترین سیستم عامل دسکتاپ می‌دانند. ضمناً باید گفت که در زمان نصب، ویندوز ویستنا کارت شبکه روی سیستم را شناسایی نکرد.

سرعت بوت و خاموش شدن

یکی از مهم‌ترین پارامترهای مطرح برای هر سیستم عامل زمان بوت و خاموش شدن آن است. کاربران همیشه دوست دارند یک سیستم عامل هر چه سریع‌تر بوت و خاموش شود با پیشرفت سخت‌افزارها زمان بوت کاهش یافته، اما از طرف دیگر سازوکار سیستم عامل‌ها برای بوت شدن بیشتر شده است. در این آزمایش شروع زمان را هنگام فشار دادن کلید پاور سیستم در نظر گرفته‌ایم. همان طور که در تصویر چهار مشاهده می‌کنید، بر خلاف انتظارها ابونتو زمان بوت بیشتری دارد و ویندوز 7 نسخه 32 بیتی فقط یک دقیقه طول کشیده است. جالب است که نسخه جدید اوبونتو (9/04) بیشترین زمان بوت را در میان این سیستم عامل‌ها به خود اختصاص داده است. البته باید به این نکته هم توجه کرد که همراه اوبونتو ده‌ها نرم افزار کوچک و بزرگ بالا می‌آیند. تفاوت میان سیستم عامل ها هنگام بوت بسیار کم است و عملاً قابل چشم‌پوشی است، اما هنگام خاموش شدن نتایج بر عکس است. لینوکس زودتر خاموش می‌شود. به طور میانگین لینوکس ده ثانیه طول خواهد کشید تا خاموش شود، اما برای ویندوز این آمار پانزده ثانیه است. میان زمان خاموش شدن نسخه‌های مختلف لینوکس تفاوت زیادی وجود ندارد، اما ویندوز ویستا نسخه 32 بیتی کمترین زمان (9/3 ثانیه) و نسخه 64 بیتی بیشترین زمان (25/9 ثانیه) را دارد. ویندوز 7 نیز در حدود 13/5 ثانیه خاموش می‌شود.

سیستم فایل

برای بررسی سیستم فایل‌ها، چهار آزمایش را صورت داده‌ایم: کپی فایل بزرگ از هارددیسک به هارددیسک، کپی فایل‌های کوچک از هارددیسک به هارددیسک، کپی فایل بزرگ از حافظه USB روی هارددیسک و کپی فایل‌های کوچک از حافظه USB روی هارددیسک، فایل بزرگ در این آزمایش یک فایل فشرده شده حاوی 39 فایل مختلف در یک پوشه با حجم 399 مگابایت است. فایل‌های کوچک نیز شامل 2154 فایل در 127 پوشه هستند که باز هم فشرده شده و یک فایل را تشکیل می‌دهند حجم این فایل ها جمعاً 603 مگابایت است. همچنین در این آزمایش قابلیت نوشتن روی حافظه نهان هارددیسک غیرفعال است. نتایج آزمایش در تصاویر شش تا نه نشان داده شده است. برای کپی کردن فایل‌های کوچک از روی USB به هارددیسک اوبونتو 8/10 کمترین زمان و ویندوز 7 بالاترین زمان را به خود اختصاص داده اند.نزدیک به بیست ثانیه تفاوت بالاترین زمان به دسترسی نسخه هایی لینوکسی با نسخه های ویندوزی است.
برای کپی فایل های کوچک از هارد دیسک به هارد دیسک نسخه های لینوکس و ویندوز ویستا نتایج نزدیک به هم را ثبت کرده اند، اما ویندوز 7 زمان کپی بسیار طولانی تری را به خود اختصاص داده است . نزدیک به 75 ثانیه تفاوت کپی فایل های کوچک روی ویندوز 7 با دیگر سیستم عامل ها است. ویندوز ویستا در این آزمایش شرایط بسیار خوبی دارد.
برای آزمایش کپی فایل بزرگ از روی USB به هارددیسک نتایج به یکدیگر بسیار نزدیک است. با یکی دو ثانیه اختلاف اوبونتو کمترین زمان و ویندوز 7 بالاترین زمان را ثبت کرده است. در آزمایش آخر که مربوط به کپی فایل بزرگ از USB به هارددیسک است، ویندوز ویستا بالاترین زمان را با حدود ده ثانیه اختلاف دارد. در این آزمون ویندوز 7 عملکرد خوبی دارد و زمان کپی آن از نسخه‌های اوبونتو کمتر است. اگر بخواهیم در مورد این آزمایش یک جمع‌بندی داشته باشیم، باید گفت که اوبونتو عملکرد بهتری نسبت به ویندوزها دارد که این موضوع از برتری سیستم فایل لینوکس حکایت دارد. ویندوزها نیز به جزء ویندوز 7 راضی کننده هستند. البته باید این موضوع را نیز گفت که ویندوز 7 در نسخه‌های آزمایشی به سر می‌برد و برخی از نتایج ناامید کننده را باید پای غیرپایدار بودن این سیستم عامل نوشت.

برنامه Richards

این برنامه از زبان اسکریپت نویسی Python استفاده می‌کند و با اجرای چندین فایل، زمان اجرای آن‌ها را روی سیستم عامل بررسی می‌کند. به دلیل آن که هر نسخه سیستم عامل‌ها از یک نسخه پایتون پشتیبانی می‌کردند، مجبور شدیم برای هر یک، نسخه مورد نظر را استفاده کنیم. برای اوبونتو 8/10 از پایتون 2/5/2 و برای ابونتو 9/04 و ویندوزها از پایتون نسخه 2/5/4 استفاده کردیم. روی نسخه‌های 64 بیتی سیستم عامل‌ها نتایج بسیار متفاوتی به دست ‌آمد که چندین مرتبه آزمایش تکرار شد و به ناچار روی نتایج منطقی‌تر اعتماد کرده و آن‌ها را در مقایسه دخیل کردیم. نسخه‌های لینوکسی نتایج بسیار متفاوت‌تری (20 ثانیه تفاوت) به دست می‌دادند. نتایج در تصویر آورده شده است. همان‌طور که می‌بینید نسخه‌های ویندوز عملکرد بهتری داشته‌اند. اوبونتو 9/04 نسخه 32 بیتی زمان بیشتری را ثبت کرده که در مقایسه با ویندوزها چندان رضایت‌بخش نیست، اما طبق نمودارها، نسخه 64 بیتی اوبونتو 9/04 با نسخه 64 بیتی ویندوز 7 تفاوت زیادی در زمان اجرا ندارد.

سوییچ از Ext3 و Ext4

همراه با ارائه نسخه 9/04 اوبونتو، سیستم فایل جدید لینوکس نیز عرضه شد که در شماره‌های گذشته به طور مفصل آن را معرفی کردیم. آزمایش‌های صورت گرفته روی اوبونتو 9/04 تماماً با سیستم فایل Ext3 صورت گرفته‌اند. به همین دلیل آزمایش‌ها را دوباره روی سیستم فایل Ext4 تکرار کردیم تا یک مقایسه روی Ext3 و Ext4 داشته باشیم. تصویر یازده نتایج این آزمایش‌ها را نشان می‌دهد. جز یک آزمایش، در سایر آزمایش‌ها Ext4 عملکردی بهتر یا برابر با Ext3 داشته است. در زمان بوت، Ext4 نزدیک به هشت ثانیه کمتر است. در زمان خاموش شدن سستم هر دو سیستم فایل یک زمان را ثبت کرده‌اند. در زمان‌های کپی فایل‌ها نیز Ext4 از Ext3 کمتر یا برابر است، اما در آزمایش کپی فایل‌های کوچک از روی USB به هاردیسک، Ext4 زمان بیشتری را به خود اختصاص داده است. در مقاله بررسی Ext4 گفته بودیم که این سیستم فایل برای فایل‌های بزرگ کارایی بهتری دارد.

نتیجه گیری

برنامه‌هایی به گستردگی سیستم عامل ها را می‌توان به روش ها و از زوایای مختلف بررسی و مورد مقایسه قرار داد. در این مقاله سعی کردیم عملکرد نسخه‌های مختلف سه سیستم عامل ویندوز ویستا، ویندوز 7 و ابونتو را از نظر سرعت نصب، سرعت بوت و خاموش شدن و سرعت کپی فایل های کوچک و بزرگ مورد بررسی و مقایسه قرار دهیم. چندین نتیجه کلی می‌توان از آزمون‌های صورت گرفته داشت: ویندوز 7 هنوز تا پایداری یک سیستم عامل مورد انتظار راه زیادی در پیش دارد، ابونتو هنوز سبک‌ترین و سریع‌ترین سیستم عامل است، ویندوز ویستا عملکرد بهتری نسبت به ویندوز 7 دارد، سیستم فایل Ext4 نسبت به Ext3 پایداری و کارایی بهتری دارد و موجب می‌شود که فاصله سیستم عامل‌های مبتنی بر لینوکس با دیگر سیستم عامل‌ها از نظر کارایی سیستم فایل بیشتر شود.
منبع: نشریه عصر شبکه شماره92
/س