يكاد جهاز الكمبيوتر الخاص بنا لا يعمل إذا كانت هناك مشكلات خطيرة في أساسيات أنظمة التشغيل، مما يجعل من الصعب معرفة ما هي أنظمة التشغيل وما هي أساسياتها. يمكننا أيضًا أن نقول أنك سمعت عنه من قبل وربما لديك الآن معلومات بسيطة عنه وتحتاج إلى التعرف عليه عن كثب. وهنا تأتي مهمتنا في لتعريفك به ومشاركة أهم المعلومات حول الموضوع.
بداية يجب أن تعلم أن نظام التشغيل هو الأساس الذي تعمل عليه البرامج التي يتم تشغيلها أو تشغيلها على الكمبيوتر. يدير كل ما يتعلق بذاكرة الكمبيوتر والعمليات المختلفة التي تتم بها. أضف إلى ذلك مكونات البرامج والأجهزة والبرامج. ومن ناحية أخرى، يمكن لنظام التشغيل نفسه التواصل مع كمبيوتر آخر دون معرفة لغة الكمبيوتر.
وظائف نظام التشغيل
إذا أردنا تبسيط الفكرة وتناولها بشكل أكثر تبسيطاً بعيداً عن العبارات المنمقة التي تجعل الأمر صعباً بعض الشيء. يمكننا أن نعتبر نظام التشغيل مثل قلب الإنسان. للإنسان جسم يتكون من يدين وقدمين ووجه وكفين وعينين وأنف وفم، ولكل جزء من الجسم وظيفة محددة، ولكن كل هذه الأعضاء لا فائدة منها إذا لم يعمل القلب. . يجعل كل شيء يأتي على قيد الحياة. وينطبق الشيء نفسه على نظام التشغيل، فهو يعمل ويتعامل مع كل شيء في الكمبيوتر.
لن تستفيد من الأجهزة أو البرامج إذا كان النظام نفسه لا يعمل. يتأكد نظام التشغيل من وصول كل أمر إلى مكانه المخصص. وعليه فإن وظائف نظام التشغيل تشمل ما يلي:
- الاتصال والتواصل مع المستخدمين.
- التحكم في وحدات الإدخال والإخراج بالكمبيوتر.
- التحكم في مسار البيانات وإدارتها.
- استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
- إدارة وتنظيم عمل المعالج.
- تنزيل البرنامج وإدارة العمليات.
- التحكم في وحدات الذاكرة المدخلة إلى الحاسوب.
أشهر أنظمة تشغيل الكمبيوتر
ومن المؤكد أن هذا التنوع لم يذهب عبثا، بل كان لأغراض، إذ تختلف مهام كل نظام تشغيل حسب الأشياء التي يقوم بها الجهاز الذي يعتمد عليه. يختلف نظام التشغيل الخاص بالمهندس عن نظام التشغيل لدى المذيعين بسبب اختلاف البرامج التي يستخدمونها. يتم إجراء هذا الاختلاف مع تعديلات طفيفة على أساسيات أنظمة التشغيل. ما هي أشهر أنظمة تشغيل الكمبيوتر؟
- مايكروسوفت ويندوز
ويجب التأكيد على أن نظام التشغيل هذا يعد من أكثر أنظمة التشغيل شهرة واستخدامًا حول العالم. وهو نظام تشغيل لأجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة متعددة المهام ولا يقتصر على أجهزة كمبيوتر شركة معينة.
- لينكس
أنظمة التشغيل هذه مفتوحة المصدر، بحيث يمكن لأي شخص الوصول إلى أكواد المصدر الخاصة به وتعديلها. كما يمكنه بناء أنظمة تشغيل حديثة أو جديدة عليها ليتمكن من العمل عليها. ومن أساسيات أنظمة التشغيل هنا إمكانية استخدام هذا النظام للأغراض العامة مثل نظام Windows، لكن الأمر يختلف هنا. كما يمكنك زيادتها من خلال تحديث وتفعيل خدمات أكبر. ويجب التأكيد على أن جميع أجهزة الكمبيوتر العملاقة تقريبًا في العالم تستخدم نظام التشغيل Linux نظرًا لإمكانياته الكبيرة. وخاصة المبرمجين.
- ماك
نظام التشغيل Mac مملوك لشركة Apple وهو مغلق المصدر، ولكنه يختلف عن Windows في أنه يعمل فقط على أجهزة كمبيوتر Apple. وتوجه شركة أبل هذا النظام ليكون متوافقا مع الأجهزة التي تنتجها فقط مثل الساعات الذكية والهواتف وأنظمتها المنزلية الذكية مثل مكبرات الصوت. إنه موجود بالكامل للمستخدم أو العميل.
أنواع أنظمة التشغيل
يوجد أكثر من نوع من أنظمة التشغيل، وهذا يلعب دوراً هاماً من جانب الشركات أو حتى من جانب المستخدمين. هناك أنظمة تشغيل مخصصة للشركات وأخرى للاستخدام الشخصي، بينما هناك أنظمة مخصصة للبرمجة وهكذا.
ومن ناحية أخرى فإن من أساسيات أنظمة التشغيل هي المساحة أو السعة التي يشغلها نظام التشغيل. يختلف نظام التشغيل الذي تستخدمه في الهاتف عن نظام تشغيل الكمبيوتر، حيث أن نظام تشغيل الهاتف أصغر بكثير. هنا يتأثر عمل الناس أيضًا. أنواع أنظمة التشغيل هي كما يلي:
أنظمة التشغيل المدمجة
يمكننا تشبيه أنظمة التشغيل المدمجة بالكمبيوتر الذي يتم وضعه في جهاز أكبر مثل التلفاز الذكي وتكون مهامه محدودة تماما مثل التحكم في التلفاز أو حتى الوصول إلى الإنترنت، مما يعني أنها أشياء مهمة ولكنها صغيرة . ويستخدم هذا النوع من الأنظمة في أجهزة إنترنت الأشياء مثل أجهزة استشعار درجة الحرارة والمصابيح الذكية والسيارات وغيرها. أحد الأنظمة الأكثر شعبية هو نظام Mac.
أنظمة تشغيل متعددة المهام
معنى وجود أنظمة تشغيل ذات مهمة واحدة هو أنك لن تتمكن من فتح أكثر من برنامج في نفس الوقت. والعكس تماماً هو الحال في أجهزة التشغيل متعددة المهام، حيث أن من أساسيات أنظمة التشغيل هي القدرة على تشغيل أكثر من برنامج في نفس الوقت. ومع ذلك، يتم توزيع المهام بالتناوب بين البرامج، ولكنها متقاربة جدًا وستشعر تقريبًا كما لو أنها تعمل في وقت واحد. لنأخذ مثالاً على ذلك: أنظمة التشغيل Windows وMac.
أنظمة تشغيل متعددة المستخدمين
من حيث التفسير، فإن أنظمة التشغيل متعددة المستخدمين تشبه أنظمة التشغيل متعددة المهام. ولكن هنا يختلف الأمر من حيث أن المستخدمين متنوعون ويمكنهم مشاركة مساحة التخزين وعمليات المعالجة والذاكرة مع بعضهم البعض في نفس الوقت. ومن أساسيات أنظمة التشغيل هنا أن نظام التشغيل يمكن أن يستوعب عمل أكثر من شخص، وكل منهم يريد الوصول إلى أمر معين في موارد الكمبيوتر. ويحرص على تلبية طلبات كل شخص. وهذا شيء نراه في أنظمة التشغيل المخصصة للشركات.
أنظمة التشغيل في الوقت الحقيقي
وهذا النوع من أنظمة التشغيل مهم جداً في بعض الأمور الحياتية ويخدم ظرفاً أو بيئة معينة تسمى البيئة الحرجة، مثل أجهزة التحكم في الطيران، وأجهزة تنظيم ضربات القلب، وأيضاً الآلات التي تتكرر مهامها مثل آلات الآيس كريم في المختبرات. بالإضافة إلى ذلك، يصل حجم نظام التشغيل هذا إلى 20 ميجابايت، في حين يتراوح حجم أنظمة التشغيل الأخرى بين 4-22 جيجابايت.
أساسيات أنظمة التشغيل
كما عرفنا سابقاً أن أنظمة التشغيل كثيرة والأنواع كثيرة. وتختلف هذه الأنظمة فيما بينها حسب المهام التي صممت من أجل أدائها. لكن بشكل عام هناك 5 طبقات موجودة في جميع أنظمة التشغيل، والاختلافات بين هذه الطبقات بين أنظمة التشغيل هي المسؤولة عن إظهار مظهر نظام التشغيل. وهذا ما يُعرف بأساسيات أنظمة التشغيل، فتابعونا لتتعرفوا عليها:
نواة
النواة هي المسؤول المباشر الذي يربط الأجهزة الطرفية للكمبيوتر مثل الفأرة والشاشة واللوحة الأم وغيرها والبرامج المختلفة. وبناءً على ذلك، تتحكم النواة في كيفية وصول التطبيقات المثبتة على الجهاز إلى الذاكرة. كما أنه يحدد وقت المعالجة والتنفيذ في الذكريات.
إدارة الذاكرة
تعد إدارة الذاكرة مسؤولة بشكل مباشر عن إعادة تنشيط الذاكرة الفعلية للكمبيوتر بين العمليات المختلفة التي تقوم بها. كما يقوم أيضًا بتقسيم وتخصيص الذاكرة بين التطبيقات ليمنح كل تطبيق أو برنامج مقدار الذاكرة المناسب وفقًا للاستخدام وضبط العمليات على الكمبيوتر.
الإدخال/الإخراج
طبقة الإدخال والإخراج مسؤولة عن تشغيل جميع الأجهزة الطرفية بالكمبيوتر، مثل لوحة المفاتيح والماوس والشاشة وغيرها. طبقة الإدخال والإخراج مسؤولة عن استقبال الطلبات من الطبقات العليا في حالة احتياجها للوصول إلى الجهاز.
نظام إدارة الملفات
وبشكل عام يعتبر نظام إدارة الملفات هو المسؤول الرئيسي عن تخزين البيانات والمعلومات على الذاكرة طويلة المدى مثل الأقراص الصلبة، والذاكرة الفلاشية، وأقراص التخزين المختلفة. يعمل نظام إدارة الملفات على التخطيط والإشراف والتحكم في جميع عمليات التخزين.
واجهة المستخدم
هذه الطبقة هي الموقع الذي يتفاعل فيه الإنسان مع الآلة، ومن خلاله يعطي المستخدم أوامر مختلفة للكمبيوتر. هناك نوعان من واجهات المستخدم. الأول هو واجهة المستخدم الرسومية، وهي الواجهة الرسومية المبنية على الرموز والنوافذ مثل تلك التي نستخدمها جميعًا. بينما الآخر هو CLI، وهي الواجهة النصية المبنية على الأوامر النصية التي تعطى للكمبيوتر كما في موجه الأوامر.
قد يهمك: أندرويد 15، أهم التسريبات والمميزات في النظام الجديد
خاتمة
في النهاية، قبل التعرف على أساسيات أنظمة التشغيل، يجب عليك التعرف على وظائف أنظمة التشغيل وأنواعها وأشهر الأنظمة التي تعمل على أجهزة الكمبيوتر. وذلك ليسهل علينا التعامل مع أساسيات وأقسام أنظمة التشغيل في طبقاتها المختلفة وفهمها.
المراجع
