تكنولوجيا
تعريف نظام التشغيل
تعريف نظام التشغيل إذا كنت تبحث عنه وأيضا أنواع أنظمة التشغيل ومهام نظام التشغيل ومكونات نظام التشعيل سنقدم لك كل هذه المعلومات من خلال مقالنا.
محتويات الموضوع
تعريف نظام التشغيل
يُعرَّف نظام التشغيل (Operating System) الذي يُرمَز له اختصاراً بـ (OS)، بأنّه عبارة عن جُملةٍ من البرمجيات (Software)، وهو حلقة الوصل بين المستخدم وجهاز الحاسوب، كما يُعرَّف بأنّه المشغّل الرئيسي لجهاز الحاسوب، والمنسّق بين أجزاء الحاسوب المادية (Hardware) والبرمجيّة (Software)؛ أي أنّه المسؤول عن إدارة جهاز الحاسوب؛ حيثُ يُعدّ نظام التشغيل بمثابة مُترجِم أو وسيلة اتصال بين المُستخدِم والحاسوب.
وفيما يأتي بعض التعريفات التي توضح مفهوم نظام التشغيل:
- يُعرَّف نظام التشغيل بأنّه مجموعةٌ من البرامج الأساسية التي تُدير جهاز الحاسوب، وتنظّم جميع المهام التي يقوم بها، وتسهّل على المستخدم الاستفادة من المعدّات والملحقات التي يتكوّن منها الجهاز، كما تُمكِّنه من الاستفادة من البرامج التطبيقية المختلفة؛ مثل: برنامج معالجة النصوص، أو برامج الأعمال الحسابية.
- يمكن تعريف نظام التشغيل أيضاً على أنّه البرنامج الرئيسي لأي جهاز حاسوب؛ فهو المسؤول عن تشغيل الجهاز وعمل بقيّة البرامج بالشكل الصحيح؛ فعند تشغيل الحاسوب ينسخ الجهاز ملفات نظام التشغيل من القرص الصلب إلى الذاكرة؛ حتى تتمكّن وحدة المعالجة المركزية (CPU) من تنفيذ أوامر الجهاز دون الحاجة إلى معرفة تفاصيل العمليّات داخل الحاسوب، ويتطلّب نظام التشغيل مُبرمِجين على أعلى مستوىً لكتابته، وتطويره، وصيانته، ويُطلَق على هؤلاء المُبرمجين اسم مُبرمِجي نُظُم التشغيل.
أنواع نظام التشغيل
هنالك بعض الأجهزة التي لا تحتاج لأنظمة تشغيل، وهي الأجهزة البسيطة ذات الوظيفة الواحدة كأفران الميكرويف المزودة بلوحات مفاتيح رقمية، بينما هنالك مجموعة من الأجهزة كأجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة والخوادم والتي لا يمكن استخدامها دون أنظمة تشغيل، ولقد تم تقسيم أنظمة التشغيل إلى أربعة أنواع بالاعتماد على نوع الجهاز ونوع التطبيقات التي سيتم تشغيلها على الجهاز، وهذه الأنواع هي:
- المنفرد المستخدم المنفرد المهام تم تطوير أنظمة التشغيل من نوع المنفرد المستخدم المنفرد المهام بهدف إدارة أجهزة الكمبيوتر، بحيث تسمح لمستخدم واحد القيام بشيء واحد بشكل فعال في كل مرة،
ومن أبرز الأمثلة على أنظمة التشغيل المنفرد المستخدم المنفرد المهام نظام Palm OS والذي يعمل على أجهزة Palm المحمولة، حيث تسمح هذه الأجهزة لمستخدم واحد أن يقوم بمهمة واحدة. - المنفرد المستخدم المتعدد المهام تم تطوير أنظمة التشغيل من نوع المنفرد المستخدم المتعدد المهام بهدف استخدامها من قبل شخص واحد وتشغيل العديد من البرامج في نفس الوقت، وتعد أنظمة التشغيل هذه هي الأكثر انتشارًا، بحيث تستخدم على معظم أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة، ومن أبرز الأمثلة على أنظمة التشغيل المنفرد المستخدم المتعدد المهام Microsoft Windows وMacOS.
- المتعدد المستخدمين المنفرد المهام تقوم أنظمة التشغيل متعددة المستخدمين بالاستجابة لأكثر من مستخدم واحد في الوقت ذاته، أما منفردة المهام فتعني أن هذه الأنظمة غير قادرة على تشغيل أكثر من برنامج واحد في الوقت ذاته.
- المتعدد المستخدمين المتعدد المهام تسمح الأنظمة من هذا النوع لعدد من المستخدمين بالولوج إلى جهاز واحد في نفس الوقت، بحيث يمكنهم تسجيل الدخول إلى نفس الجهاز والعمل باستقلالية تامة وامتلاك بيئات عمل مختلفة واستخدام برامج متنوعة؛ إما عن طريق جهاز طرفي أو كمبيوتر آخر، ولكن كلما زاد عدد المستخدمين أصبحت الاستجابة أبطأ، ويعد نظام التشغيل GNU/Linux من الأنظمة المتعددة المستخدمين المتعددة المهام.
مهام نظام التشغيل
- إدارة الذاكرة
تشير إدارة الذاكرة إلى إدارة الذاكرة الأساسية أو الذاكرة الرئيسية، الذاكرة الرئيسية هي مجموعة كبيرة من الكلمات أو البايت حيث يكون لكل كلمة أو بايت عنوانها الخاص.
توفر الذاكرة الرئيسية تخزينًا سريعًا يمكن الوصول إليه مباشرة بواسطة وحدة المعالجة المركزية، لكي يتم تنفيذ البرنامج، يجب أن يكون في الذاكرة الرئيسية، يقوم نظام التشغيل بالأنشطة التالية لإدارة الذاكرة:
يحتفظ بمسارات الذاكرة الأساسية، أي جزء منها قيد الاستخدام من قبل، وأي جزء غير مستخدم في البرمجة، يقرر نظام التشغيل العملية التي ستحصل على الذاكرة ومتى وكم.
يخصص الذاكرة عندما تطلب منها عملية ما القيام بذلك.
يلغي تخصيص الذاكرة عندما لا تحتاج العملية إليها أو يتم إنهاؤها. - إدارة المعالج
في بيئة البرمجة المتعددة، يقرر نظام التشغيل العملية التي يحصل عليها المعالج ومتى وكم من الوقت، تسمى هذه الوظيفة جدولة العملية، يقوم نظام التشغيل بالأنشطة التالية لإدارة المعالج:
يحتفظ بمسارات المعالج وحالة العملية، يُعرف البرنامج المسؤول عن هذه المهمة باسم مراقب حركة المرور.
يخصص المعالج (CPU) لعملية ما.
يلغي تخصيص المعالج عندما لا تكون هناك حاجة لعملية ما. - إدارة الجهاز
يدير نظام التشغيل اتصال الجهاز عبر برامج التشغيل الخاصة به، يقوم بالأنشطة التالية لإدارة الجهاز:
يحتفظ بتتبع جميع الأجهزة، يُعرف البرنامج المسؤول عن هذه المهمة بوحدة تحكم الإدخال / الإخراج.
يقرر أي عملية يحصل عليها الجهاز ومتى وكم من الوقت.
يخصص الجهاز بطريقة فعالة.
يزيل تخصيص الأجهزة. - إدارة الملفات
عادة ما يتم تنظيم نظام الملفات في أدلة لسهولة التصفح والاستخدام، قد تحتوي هذه الأدلة على ملفات وتوجيهات أخرى.
يقوم نظام التشغيل بالأنشطة التالية لإدارة الملفات:
يتتبع المعلومات والموقع والاستخدامات والحالة وما إلى ذلك. غالبًا ما تُعرف المرافق الجماعية باسم نظام الملفات .
يقرر من يحصل على الموارد.
يخصص الموارد.
يزيل تخصيص الموارد.
مكونات نظام التشغيل
لا شك أنه توجد عدة مكونات لكافة النظم التشغيلية في أي أجهزة خاصة بالحاسب الآلي، وتتمثل تلك المكونات فيما يلي:
- النواة
حيث إنها من العامل الأساسي والأهم التي تقوم عليها كافة المكونات الخاصة بالتشغيل.
تعمل النواة بدور حلقة الاتصال بين العتاد الخاصة بالحاسب أهم البرمجيات التي تقوم عليها عمليات التحكم.
كما أن النواة تقوم بعملية إنشاء طبقة تجعل البرمجيات تتصل بها من أجل تسهيل عملية تحكم المستخدم في النظام.
كما أن النواة تعمل على ترجمة الأوامر التي تدخل إليها من خلال الطرف الخاص بالمترجم، في حين تبدأ النواة في عملية النقل المباشر إلى الذاكرة.
ومن ثم تبدأ في عملية تنظيم سريع لكل من الأعمال والمساحات. - البوت لودر
من الأنظمة التي تحتل مصطلح Bootloader في اللغة الأجنبية، ويمكن تعريفه على أنه برنامج خاص بأنظمة التشغيل.
يبدأ البوت لودر في تحميل كافة الأجزاء الخاصة بنظام التشغيل، ومن ثم يقوم بعملية اختبار بسيط للتشغيل الذاتي.
يوجد البوت لودر في الأقراص الخاصة بالإقلاع، ومن ثم ينتقل إلى الذاكرة الأساسية في العتاد الخاص بالحاسوب. - المكتبات
من البرامج التي تتفرع من البوت لودر، وتقوم بعملية تطوير مميز للبرمجيات في الجهاز.
تحتوي المكتبات على فئة كبيرة من البيانات التي تعمل على توفير الكثير من عمليات التوثيق والبيانات المساعدة.
كما أن المكتبات تختص بعملية المراجع الفورية من خلال الروابط التي يتم تحميلها مع روابط البرمجة الخاصة بالجهاز. - الأدوات الخاصة بتحكم في العتاد
من البرامج التعريفية التي تعمل على تعريف العتاد الموجود في أجهزة الحاسب الآلي بجميع الملحقات. - مترجم الأوامر
عبارة عن برنامج يعمل على تحويل كافة الملفات المصدرية إلى مجموعة من الأوامر التي يفهمها الجهاز بشكل مباشر.
اكتشاف المزيد من المحتوى العربي
اشترك للحصول على أحدث التدوينات في بريدك الإلكتروني.
