ما هي مهام نظام التشغيل ؟.. وأنواعها .. ووظائفها الأساسية
من مهام نظام التشغيل
فيما يلي بعض
المهام والوظائف الأساسية لنظام 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.
أنشطة مهمة أخرى
فيما يلي بعض الأنشطة المهمة التي يقوم بها نظام التشغيل:
- الأمان – عن طريق كلمة المرور والأساليب الأخرى المماثلة، يمنع الوصول غير المصرح به إلى البرامج والبيانات.
- التحكم في أداء النظام – تسجيل التأخيرات بين طلب الخدمة والاستجابة من النظام.
- تنفيذ البرامج – تتبع الوقت والموارد المستخدمة من قبل مختلف الوظائف والمستخدمين.
- أدوات الكشف عن الأخطاء – إنتاج عمليات تفريغ وتتبع ورسائل الخطأ وغيرها من أدوات تصحيح الأخطاء واكتشاف الأخطاء.
- التنسيق بين البرامج والمستخدمين الآخرين – التنسيق وتخصيص المجمعين والمترجمين الفوريين والمجمعين والبرامج الأخرى لمختلف مستخدمي أنظمة الكمبيوتر.[1]
ماهو نظام التشغيل
نظام التشغيل هو أهم البرامج التي يتم تشغيلها على جهاز الكمبيوتر. يعمل علي إدارة
ذاكرة الكمبيوتر
وعملياته، يدير نظام تشغيل الكمبيوتر ( OS ) جميع البرامج والأجهزة الموجودة على الكمبيوتر، بالإضافة إلى جميع برامجه وأجهزته، ويتم التواصل مع الكمبيوتر دون معرفة كيفية التحدث بلغة الكمبيوتر.
في معظم الأوقات، هناك العديد من برامج الكمبيوتر المختلفة التي تعمل في نفس الوقت، وتحتاج جميعها إلى الوصول إلى وحدة المعالجة المركزية (CPU) والذاكرة والتخزين بجهاز الكمبيوتر الخاص بك، ينسق نظام التشغيل كل هذا للتأكد من حصول كل برنامج على ما يحتاجه.[2]
أنواع أنظمة التشغيل
عادةً ما يتم تحميل أنظمة التشغيل مسبقًا على أي جهاز كمبيوتر تشتريه، يستخدم معظم الأشخاص نظام التشغيل الذي يأتي مع أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم، ولكن من الممكن ترقية أنظمة التشغيل أو حتى تغييرها، أنظمة التشغيل الثلاثة الأكثر شيوعًا لأجهزة الكمبيوتر الشخصية هي Microsoft Windows و macOS و Linux.
تستخدم أنظمة التشغيل الحديثة واجهة مستخدم رسومية أو GUI (تُنطق gooey )، تتيح لك واجهة المستخدم الرسومية استخدام الماوس للنقر فوق الرموز والأزرار والقوائم وذلك من خلال
مراحل تطور نظم التشغيل
، ويتم عرض كل شيء بوضوح على الشاشة باستخدام مجموعة من الرسومات والنصوص.
تتميز واجهة المستخدم الرسومية لكل نظام تشغيل بمظهر ومظهر مختلفين، لذلك إذا قمت بالتبديل إلى نظام تشغيل مختلف، فقد يبدو الأمر غير مألوف في البداية، ومع ذلك تم تصميم أنظمة التشغيل الحديثة لتكون سهلة الاستخدام، ومعظم المبادئ الأساسية هي نفسها.
مايكروسوفت ويندوز
أنشأت Microsoft نظام التشغيل Windows في منتصف الثمانينيات، يوجد العديد من الإصدارات المختلفة من Windows ، ولكن أحدثها هو Windows 10 (تم إصداره عام 2015) و Windows 8 (2012) و Windows 7 (2009) و Windows Vista (2007)، يأتي Windows محملاً مسبقًا على معظم أجهزة الكمبيوتر الجديدة، مما يساعد على جعله أكثر أنظمة التشغيل شيوعًا في العالم.
macOS
macOS (المعروف سابقًا باسم OS X ) عبارة عن مجموعة من أنظمة التشغيل التي أنشأتها Apple، يأتي محملاً مسبقًا على جميع أجهزة كمبيوتر Macintosh أو Mac، تتضمن بعض الإصدارات المحددة Mojave (تم إصداره في 2018) و High Sierra (2017) و Sierra (2016).
وفقًا لـ StatCounter Global Stats، يمثل مستخدمو macOS أقل من 10٪ من أنظمة التشغيل العالمية – أقل بكثير من النسبة المئوية لمستخدمي Windows (أكثر من 80٪ )، أحد أسباب ذلك هو أن أجهزة كمبيوتر Apple تميل إلى أن تكون أكثر تكلفة، ومع ذلك يفضل الكثير من الأشخاص شكل ومظهر macOS على نظام Windows.
لينكس
Linux (تُنطق LINN-ux ) هي عائلة من أنظمة التشغيل مفتوحة المصدر، مما يعني أنه يمكن تعديلها وتوزيعها من قبل أي شخص في جميع أنحاء العالم، يختلف هذا عن البرامج الاحتكارية مثل Windows، والتي لا يمكن تعديلها إلا من قبل الشركة التي تمتلكها، تتمثل
مزايا Linux
في أنه مجاني، وهناك العديد من التوزيعات المختلفة – أو الإصدارات – يمكنك الاختيار من بينها.
وفقًا لـ StatCounter Global Stats، فإن مستخدمي Linux يمثلون أقل من 2 ٪ من أنظمة التشغيل العالمية، ومع ذلك فإن معظم الخوادم تعمل بنظام Linux لأنه من السهل نسبيًا التخصيص.
أنظمة تشغيل الأجهزة المحمولة
تم تصميم أنظمة التشغيل التي تحدثنا عنها حتى الآن لتعمل على أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة. تختلف الأجهزة المحمولة مثل الهواتف وأجهزة الكمبيوتر ومشغلات MP3 عن أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة، لذا فهي تشغل أنظمة تشغيل مصممة خصيصًا للأجهزة المحمولة، تتضمن أمثلة أنظمة تشغيل الأجهزة المحمولة Apple iOS و Google Android.
أنظمة التشغيل للأجهزة المحمولة بشكل عام ليست مميزة تمامًا مثل تلك المصممة لأجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة، ولا يمكنها تشغيل جميع البرامج نفسها، ومع ذلك لا يزال بإمكانك القيام بالكثير من الأشياء معهم، مثل
مشاهدة الأفلام
وتصفح الويب وإدارة التقويم وممارسة الألعاب.[2]