الامارات 7 - نظام التشغيل
نظام التشغيل هو برنامج مسؤول عن إدارة موارد الكمبيوتر وتنظيمها بين التطبيقات الأخرى. تشمل هذه الموارد وحدة المعالجة المركزية، وتخزين الملفات، وذاكرة الكمبيوتر، وأجهزة الإدخال والإخراج، وكذلك الاتصالات الشبكية. على عكس معظم البرامج التي تؤدي مهمة معينة ثم تنتهي، فإن نظام التشغيل يعمل باستمرار ولا يتوقف إلا عند إيقاف تشغيل الجهاز. من مهامه الرئيسية جدولة استخدام الموارد لتجنب التعارض بين التطبيقات.
مهام نظام التشغيل
تقوم أنظمة التشغيل بعدة مهام أساسية، منها:
إدارة المعالج: يخصص نظام التشغيل الوقت الكافي لمعالجة كل التطبيقات والعمليات، مما يعزز من كفاءة الأداء، خاصة عند تشغيل عدة تطبيقات في الوقت نفسه.
تخزين وإدارة الذاكرة: يحتوي الكمبيوتر على أربعة أنواع من الذاكرة: الذاكرة الرئيسية، والذاكرة الثانوية، وذاكرة التخزين المؤقت عالية السرعة، وذاكرة الأقراص. يتأكد نظام التشغيل من توازن احتياجات كل عملية أو تطبيق مع أنواع الذاكرة المتاحة، ويضمن توفر الذاكرة اللازمة لكل عملية دون تعارض.
استخدام واجهة المستخدم: تعد واجهة المستخدم جزءًا يتفاعل من خلاله المستخدم مع التطبيقات. تستخدم بعض أنظمة التشغيل مثل ميكروسوفت ويندوز وأبل ماكنتوش واجهات رسومية، بينما تستخدم أنظمة أخرى مثل يونيكس واجهات نصية.
إدارة الأجهزة: يتولى نظام التشغيل إدارة عمليات الإدخال والإخراج المتعلقة بالأجهزة الإضافية مثل الطابعات والماسحات الضوئية، من خلال برامج التشغيل الخاصة التي تترجم الإشارات الكهربائية من نظام التشغيل إلى هذه الأجهزة.
استخدام واجهات برمجة التطبيقات: يستخدم المبرمجون واجهات برمجة التطبيقات للتحكم في نظام التشغيل من خلال إدخال أوامر ووظائف ضمن برامجهم، مما يوفر لهم القدرة على العمل دون الحاجة لمعرفة التفاصيل الدقيقة للمكونات المادية.
أنواع أنظمة التشغيل
هناك عدة أنواع من أنظمة التشغيل، تشمل:
نظام التشغيل الآني: يُستخدم للتحكم في الآلات والأدوات العلمية، حيث لا يمتلك المستخدم سيطرة كبيرة على الوظائف.
أنظمة التشغيل ذات المستخدم الواحد والمهام المتعددة: تسمح لمستخدم واحد بتشغيل عدة تطبيقات في وقت واحد، وهي شائعة في أجهزة الكمبيوتر الشخصية مثل ميكروسوفت ويندوز وMac OS ولينوكس.
أنظمة التشغيل متعددة المستخدمين: تسمح لعدة مستخدمين باستخدام موارد الكمبيوتر في آن واحد، مثل نظام يونيكس.
أنظمة التشغيل ذات المستخدم الواحد والمهمة الواحدة: تسمح لمستخدم واحد بتنفيذ مهمة واحدة فقط في كل مرة، وتستخدم في المساعدين الرقميين الشخصيين.
أمثلة على أنظمة التشغيل
تشمل أمثلة أنظمة التشغيل المستخدمة في الأجهزة المحمولة والمكتبية:
إصدارات ميكروسوفت ويندوز مثل ويندوز 10، ويندوز 8، ويندوز 7، ويندوز فيستا، وWindows XP.
نظام macOS لأجهزة أبل.
نظام iOS.
نظام Chrome OS.
نظام BlackBerry Tablet OS.
نظام لينكس.
نظام التشغيل هو برنامج مسؤول عن إدارة موارد الكمبيوتر وتنظيمها بين التطبيقات الأخرى. تشمل هذه الموارد وحدة المعالجة المركزية، وتخزين الملفات، وذاكرة الكمبيوتر، وأجهزة الإدخال والإخراج، وكذلك الاتصالات الشبكية. على عكس معظم البرامج التي تؤدي مهمة معينة ثم تنتهي، فإن نظام التشغيل يعمل باستمرار ولا يتوقف إلا عند إيقاف تشغيل الجهاز. من مهامه الرئيسية جدولة استخدام الموارد لتجنب التعارض بين التطبيقات.
مهام نظام التشغيل
تقوم أنظمة التشغيل بعدة مهام أساسية، منها:
إدارة المعالج: يخصص نظام التشغيل الوقت الكافي لمعالجة كل التطبيقات والعمليات، مما يعزز من كفاءة الأداء، خاصة عند تشغيل عدة تطبيقات في الوقت نفسه.
تخزين وإدارة الذاكرة: يحتوي الكمبيوتر على أربعة أنواع من الذاكرة: الذاكرة الرئيسية، والذاكرة الثانوية، وذاكرة التخزين المؤقت عالية السرعة، وذاكرة الأقراص. يتأكد نظام التشغيل من توازن احتياجات كل عملية أو تطبيق مع أنواع الذاكرة المتاحة، ويضمن توفر الذاكرة اللازمة لكل عملية دون تعارض.
استخدام واجهة المستخدم: تعد واجهة المستخدم جزءًا يتفاعل من خلاله المستخدم مع التطبيقات. تستخدم بعض أنظمة التشغيل مثل ميكروسوفت ويندوز وأبل ماكنتوش واجهات رسومية، بينما تستخدم أنظمة أخرى مثل يونيكس واجهات نصية.
إدارة الأجهزة: يتولى نظام التشغيل إدارة عمليات الإدخال والإخراج المتعلقة بالأجهزة الإضافية مثل الطابعات والماسحات الضوئية، من خلال برامج التشغيل الخاصة التي تترجم الإشارات الكهربائية من نظام التشغيل إلى هذه الأجهزة.
استخدام واجهات برمجة التطبيقات: يستخدم المبرمجون واجهات برمجة التطبيقات للتحكم في نظام التشغيل من خلال إدخال أوامر ووظائف ضمن برامجهم، مما يوفر لهم القدرة على العمل دون الحاجة لمعرفة التفاصيل الدقيقة للمكونات المادية.
أنواع أنظمة التشغيل
هناك عدة أنواع من أنظمة التشغيل، تشمل:
نظام التشغيل الآني: يُستخدم للتحكم في الآلات والأدوات العلمية، حيث لا يمتلك المستخدم سيطرة كبيرة على الوظائف.
أنظمة التشغيل ذات المستخدم الواحد والمهام المتعددة: تسمح لمستخدم واحد بتشغيل عدة تطبيقات في وقت واحد، وهي شائعة في أجهزة الكمبيوتر الشخصية مثل ميكروسوفت ويندوز وMac OS ولينوكس.
أنظمة التشغيل متعددة المستخدمين: تسمح لعدة مستخدمين باستخدام موارد الكمبيوتر في آن واحد، مثل نظام يونيكس.
أنظمة التشغيل ذات المستخدم الواحد والمهمة الواحدة: تسمح لمستخدم واحد بتنفيذ مهمة واحدة فقط في كل مرة، وتستخدم في المساعدين الرقميين الشخصيين.
أمثلة على أنظمة التشغيل
تشمل أمثلة أنظمة التشغيل المستخدمة في الأجهزة المحمولة والمكتبية:
إصدارات ميكروسوفت ويندوز مثل ويندوز 10، ويندوز 8، ويندوز 7، ويندوز فيستا، وWindows XP.
نظام macOS لأجهزة أبل.
نظام iOS.
نظام Chrome OS.
نظام BlackBerry Tablet OS.
نظام لينكس.