انظمة التشغيل
هو برنامج مسئول عن إدارة موارد الكيان الصلب ( عتاد) وبرمجيات الحاسوب، يقوم نظام التشغيل بالمهام اﻷساسية مثل إدارة وتخصيص مصادر الحاسب الآلي(الذاكرة ، القرص الصلب ، الوصول للأجهزة الطرفية الملحقة ..إلخ)، ترتيب أولوية التعامل مع اﻷوامر، التحكم في أجهزة اﻹدخال واﻹخراج، تسهيل الشبكات، وإدارة الملفات.
الحواسيب الحديثة متعددة اﻷغراض، شاملة الحواسيب الشخصية و الحواسيب العملاقة(mainframes)، لها نظام تشغيل ليشغل باقى البرامج مثل التطبيقات البرمجية. تشمل اﻷمثلة على أنظمة تشغيل الحواسيب الشخصية ميكروسوفت ويندوز، لينوكس، ماك أو.إس(داروين)، و يونكس.
تشمل الفوائد اﻷساسية لنظام تشغيل ما يلى:
1 . يسمح بتشغيل أكثر من برنامج في نفس الوقت
2. يسهل برمجة التطبيقات البرمجية، ﻷن البرنامج لن يحتاج إلى إلى التعامل مع العتاد مباشرة. يدير نظام التشغيل العتاد وتفاعله مع البرمجيات. كما يوفر أيضا واجهة عالية المستوى للكيان الصلب ( العتاد) وطريقة للتفاعل مع البرامج اﻷخرى.
المستوى اﻷدنى من أى نظام تشغيل هو نواته. هذه هى الطبقة اﻷولى من البرمجيات التى يتم تحميلها في الذاكرة عند إقلاع التظام أو بدأ التشغيل. توفر النواة إمكانية الوصول إلى الخدمات المركزية الشائعة اﻷخرى لكل برامج النظام والتطبيقات. هذه الخدمات تشمل(وليس فقط): جدولة المهام، إدارة الذاكرة، الوصول للقرص، و الوصول ﻷجهزة العتاد.
كما هو الحال بالنسبة للنواة، فإن نظام التشغيل كثيرا ما يزود ببرمجيات نظام ﻹدارة واجهة المستخدم الرسومية (بالرغم من إدماج ويندوز و ماكينتوش لهذه البرامج في نظام التشغيل). وأيضا أدوات لمهام مثل إدارة الملفات و إعداد نظام التشغيل. في أحيان كثيرة يوزع مع نظام التشغيل برمجيات ليست لها علاقة مباشرة بالوظائف اﻷساسية لنظام التشغيل، ولكن من يوزع نظام التشغيل وجد فائدة في توزيعها معه.
الفاصل بين نظام التشغيل وبرمجيات التطبيقات غير واضح، وكثيرا ما يكون موضع خلاف. من وجهة النظر التجارية أو القانونية، فإن الفصل يعتمد على سياق اﻹهتمامات الداخلة في الموضوع
كما هو الحال مع مصطلح "نظام تشغيل"، فإن الخلاف يدور أحيانا حول ما الذى يجب على النواة إدارته يالتحديد، مع النقاش حول هل يجب أن تكون أشياء مثل نظام الملفات في النواة أم لا. البعض يؤيد النواة الصغريه، و البعض النواة الاحاديه وهكذا.
تستخدم أنظمة التشغيل على أغلب، وليس كل الحواسيب. الحواسيب اﻷبسط، شاملة اﻷنظمة المغروسة اﻷصغر والعديد من الحواسيب المبكرة بدون نظام تشغيل، بدلا من هذا يعتمدوا على برامج التطبيقات لتدير العتاد بمعرفتها، و ربما بمساعدة مكتبات صممت لهذا الغرض
الوظائف الأساسية:
لنظام التشغيل وظائف أساسية في عمل الحاسوب من أهمها:
· تنظيم ملفات المستخدم على العديد من وسائط التخزين (Storage Media) كالقرص الصلب والقرص المضغوط (CDROM). كما و يعتمد كل نظام تشغيل على نظام ملف( File System) خاص به، مثلا، تعتمد معظم أنظمة تشغيل مايكروسوفت ويندوز الجديدة على نظام NTFS
. تنظيم البرامج المحمَلة على الحاسوب و قطع الأجهزة(hardware) المتصلة به، كالشاشة و الطابعة و لوحة المفاتيح...الخ
· معالجة أخطاء قطع الأجهزة و البرامج و تفادي خسارة المعلومات.
بعض الانظمة المتوفرة
. مايكروسوفت ويندوز، طور في العام ١٩٩٥ في النسخة Widows95
· Mac OS X من شركة أبل، الذي بدأ تطويره في عام ١٩٨١ ، ذي المصدر المفتوح والذي يتمتع بشهرة كبيرة في المجال الإعلامي والتلفزيوني
· جنو/لينكس Linuxالحر مفتوح المصدر. (يمكن تنزيله عبر الانترنت)
· يونكس Unix. طور في العام 1969، يتمتع بشهرة كبيرة في الأوساط الأكاديمية لدوره الكبير في تطوير شبكة إنترنت.
· React OS نظام تشغيل حر مفتوح المصدر متوافق مع نظام ويندوز.
· MS-DOS
. OS/2 المطور من قبل IBM
التطور التاريخي لنظم التشغيل
كانت الحواسيب في أول عهدها غاية في البساطة من حيث الوظيفة وتركيب المعدات وتجهيزات البرمجيات إذا ما تمت مقارنتها بتلك الحواسيب الحالية .
فمن الناحية الوظيفية لم يكن باستطاعة الحواسيب تخزين الكم الهائل من المعلومات فاقتصرت بذلك الحواسيب على المعالجة الحسابية والمنطقية الفورية فكانت أقل بكثير من الالآت الحاسبة المتوفرة الآن في الأسواق.
أما من الناحية التركيبية فقد بدأت الحواسيب بالصمامات المفرغة ثم الترانزستورات وبعد ذلك بالدوائر التكاملية ومن ثم
الشرائح المصغرة, فأصبحت بذلك غاية في التعقيد والتطور.
وبالنسبة للتجهيزات البرمجية فقد حدثت تطورات هائلة على البرمجيات المختلفة خاصة برمجيات نظم التشغيل واليك المراحل التي مرت بها نظم التشغيل:
1- لم يكن هناك نظم تشغيل في أول عهد صناعة الحواسيب وذلك لعدم وجود ذاكرة أساسية في الحواسيب
2- ظهر في عام 1953 ملمح برمجي لنظم التشغيل عرف هذا العمل البرمجي بنظام معالجة العمل الواحد وقد امتاز ببطئه الشديد حيث كان يحتاج إلى مساندة بالعمل اليدوي سواء كان ذلك لعمليات الإدخال أو الإخراج وعلى مساوئ هذا النظام إلا أنه يعتبر البنية الأساس في بناء نظم التشغيل .
3-في عام 1956 ظهر نظام المعالجة الحزمية المبكر وهو نظام معالجة غير مباشر يقوم على معالجة أكثر من عمل بالتوالي بشرط أن يفصل هذه الأعمال أوامر تحكم بالعمل .
4- في عام 1960 ظهر تطور كبير في وحدات الإدخال والإخراج فكان لزاما أن يرافق ذلك التطور تطور آخر في نظم التشغيل وذلك لخدمة وحدات والإخراج وقد عرف هذا النظام بنظام خدمات التحكم بوحدات الإدخال والاخراج أو ما يسمى بالنظام التنفيذي .
5- وبعد عام 1960 بدأت تطورات عديدة تحدث على وسائط التخزين المساندة ورافق ذلك تطورات على الذاكرة الأساسية بحيث أصبح بمقدور الذاكرة الأساسية استقبال أكثر من برنامج في نفس الوقت وعرف هذا المفهوم بتعدد البرامج فظهر إثر هذا التطور نظام تشغيل قادر على التعامل مع أكثر من برنامج في نفس الوقت سمي نظام تشغيل تعدد البرامج .
ومع تطور معدات الحاسوب صار بالإمكان اشتراك أكثر من مستخدم بنفس الذاكرة بحيث يعطي كل مشترك شريحة زمنية من الوقت الكلي للحاسوب بحيث ينفذ عمل كل مستخدم بمقدار تلك الشريحة الزمنية المعطاة له ومن ثم يعطي مرة أخرى كل مشترك لم ينه عمله شريحة زمنية إضافية لينفذ جزء آخر من عمل مستخدم بنفس مقدار الشريحة الزمنية وهكذا حتى تنتهي جميع الأعمال المرتبطة بالذاكرة الأساسية وقد عرف هذا النظام بنظام المشاركة بالزمن .
6-في عام 1972 حدثت ثورة هائلة في تصنيع الذاكرة المساندة بحيث صار بالإمكان اعتبار الذاكرة المساندة جزء من الذاكرة الأساسية وذلك حسب مايقتض حجم الأعمال الداخلة إلى الذاكرة الأساسية وتعرف هذه الذاكرة بالذاكرة الفعالة.
الأمر الذي أحدث تقدما سريعا في نظم التشغيل فظهرت مفاهيم جديدة , فكانت قوالب جديدة ومستحدثة لنظم تشغيل مبتكرة بحيث أصبح كل حاسوب يملك نظام التشغيل الخاص به على درجة كبيرة من التطور.
اتمنى لكم متعه الفائدة
الحواسيب الحديثة متعددة اﻷغراض، شاملة الحواسيب الشخصية و الحواسيب العملاقة(mainframes)، لها نظام تشغيل ليشغل باقى البرامج مثل التطبيقات البرمجية. تشمل اﻷمثلة على أنظمة تشغيل الحواسيب الشخصية ميكروسوفت ويندوز، لينوكس، ماك أو.إس(داروين)، و يونكس.
تشمل الفوائد اﻷساسية لنظام تشغيل ما يلى:
1 . يسمح بتشغيل أكثر من برنامج في نفس الوقت
2. يسهل برمجة التطبيقات البرمجية، ﻷن البرنامج لن يحتاج إلى إلى التعامل مع العتاد مباشرة. يدير نظام التشغيل العتاد وتفاعله مع البرمجيات. كما يوفر أيضا واجهة عالية المستوى للكيان الصلب ( العتاد) وطريقة للتفاعل مع البرامج اﻷخرى.
المستوى اﻷدنى من أى نظام تشغيل هو نواته. هذه هى الطبقة اﻷولى من البرمجيات التى يتم تحميلها في الذاكرة عند إقلاع التظام أو بدأ التشغيل. توفر النواة إمكانية الوصول إلى الخدمات المركزية الشائعة اﻷخرى لكل برامج النظام والتطبيقات. هذه الخدمات تشمل(وليس فقط): جدولة المهام، إدارة الذاكرة، الوصول للقرص، و الوصول ﻷجهزة العتاد.
كما هو الحال بالنسبة للنواة، فإن نظام التشغيل كثيرا ما يزود ببرمجيات نظام ﻹدارة واجهة المستخدم الرسومية (بالرغم من إدماج ويندوز و ماكينتوش لهذه البرامج في نظام التشغيل). وأيضا أدوات لمهام مثل إدارة الملفات و إعداد نظام التشغيل. في أحيان كثيرة يوزع مع نظام التشغيل برمجيات ليست لها علاقة مباشرة بالوظائف اﻷساسية لنظام التشغيل، ولكن من يوزع نظام التشغيل وجد فائدة في توزيعها معه.
الفاصل بين نظام التشغيل وبرمجيات التطبيقات غير واضح، وكثيرا ما يكون موضع خلاف. من وجهة النظر التجارية أو القانونية، فإن الفصل يعتمد على سياق اﻹهتمامات الداخلة في الموضوع
كما هو الحال مع مصطلح "نظام تشغيل"، فإن الخلاف يدور أحيانا حول ما الذى يجب على النواة إدارته يالتحديد، مع النقاش حول هل يجب أن تكون أشياء مثل نظام الملفات في النواة أم لا. البعض يؤيد النواة الصغريه، و البعض النواة الاحاديه وهكذا.
تستخدم أنظمة التشغيل على أغلب، وليس كل الحواسيب. الحواسيب اﻷبسط، شاملة اﻷنظمة المغروسة اﻷصغر والعديد من الحواسيب المبكرة بدون نظام تشغيل، بدلا من هذا يعتمدوا على برامج التطبيقات لتدير العتاد بمعرفتها، و ربما بمساعدة مكتبات صممت لهذا الغرض
الوظائف الأساسية:
لنظام التشغيل وظائف أساسية في عمل الحاسوب من أهمها:
· تنظيم ملفات المستخدم على العديد من وسائط التخزين (Storage Media) كالقرص الصلب والقرص المضغوط (CDROM). كما و يعتمد كل نظام تشغيل على نظام ملف( File System) خاص به، مثلا، تعتمد معظم أنظمة تشغيل مايكروسوفت ويندوز الجديدة على نظام NTFS
. تنظيم البرامج المحمَلة على الحاسوب و قطع الأجهزة(hardware) المتصلة به، كالشاشة و الطابعة و لوحة المفاتيح...الخ
· معالجة أخطاء قطع الأجهزة و البرامج و تفادي خسارة المعلومات.
بعض الانظمة المتوفرة
. مايكروسوفت ويندوز، طور في العام ١٩٩٥ في النسخة Widows95
· Mac OS X من شركة أبل، الذي بدأ تطويره في عام ١٩٨١ ، ذي المصدر المفتوح والذي يتمتع بشهرة كبيرة في المجال الإعلامي والتلفزيوني
· جنو/لينكس Linuxالحر مفتوح المصدر. (يمكن تنزيله عبر الانترنت)
· يونكس Unix. طور في العام 1969، يتمتع بشهرة كبيرة في الأوساط الأكاديمية لدوره الكبير في تطوير شبكة إنترنت.
· React OS نظام تشغيل حر مفتوح المصدر متوافق مع نظام ويندوز.
· MS-DOS
. OS/2 المطور من قبل IBM
التطور التاريخي لنظم التشغيل
كانت الحواسيب في أول عهدها غاية في البساطة من حيث الوظيفة وتركيب المعدات وتجهيزات البرمجيات إذا ما تمت مقارنتها بتلك الحواسيب الحالية .
فمن الناحية الوظيفية لم يكن باستطاعة الحواسيب تخزين الكم الهائل من المعلومات فاقتصرت بذلك الحواسيب على المعالجة الحسابية والمنطقية الفورية فكانت أقل بكثير من الالآت الحاسبة المتوفرة الآن في الأسواق.
أما من الناحية التركيبية فقد بدأت الحواسيب بالصمامات المفرغة ثم الترانزستورات وبعد ذلك بالدوائر التكاملية ومن ثم
الشرائح المصغرة, فأصبحت بذلك غاية في التعقيد والتطور.
وبالنسبة للتجهيزات البرمجية فقد حدثت تطورات هائلة على البرمجيات المختلفة خاصة برمجيات نظم التشغيل واليك المراحل التي مرت بها نظم التشغيل:
1- لم يكن هناك نظم تشغيل في أول عهد صناعة الحواسيب وذلك لعدم وجود ذاكرة أساسية في الحواسيب
2- ظهر في عام 1953 ملمح برمجي لنظم التشغيل عرف هذا العمل البرمجي بنظام معالجة العمل الواحد وقد امتاز ببطئه الشديد حيث كان يحتاج إلى مساندة بالعمل اليدوي سواء كان ذلك لعمليات الإدخال أو الإخراج وعلى مساوئ هذا النظام إلا أنه يعتبر البنية الأساس في بناء نظم التشغيل .
3-في عام 1956 ظهر نظام المعالجة الحزمية المبكر وهو نظام معالجة غير مباشر يقوم على معالجة أكثر من عمل بالتوالي بشرط أن يفصل هذه الأعمال أوامر تحكم بالعمل .
4- في عام 1960 ظهر تطور كبير في وحدات الإدخال والإخراج فكان لزاما أن يرافق ذلك التطور تطور آخر في نظم التشغيل وذلك لخدمة وحدات والإخراج وقد عرف هذا النظام بنظام خدمات التحكم بوحدات الإدخال والاخراج أو ما يسمى بالنظام التنفيذي .
5- وبعد عام 1960 بدأت تطورات عديدة تحدث على وسائط التخزين المساندة ورافق ذلك تطورات على الذاكرة الأساسية بحيث أصبح بمقدور الذاكرة الأساسية استقبال أكثر من برنامج في نفس الوقت وعرف هذا المفهوم بتعدد البرامج فظهر إثر هذا التطور نظام تشغيل قادر على التعامل مع أكثر من برنامج في نفس الوقت سمي نظام تشغيل تعدد البرامج .
ومع تطور معدات الحاسوب صار بالإمكان اشتراك أكثر من مستخدم بنفس الذاكرة بحيث يعطي كل مشترك شريحة زمنية من الوقت الكلي للحاسوب بحيث ينفذ عمل كل مستخدم بمقدار تلك الشريحة الزمنية المعطاة له ومن ثم يعطي مرة أخرى كل مشترك لم ينه عمله شريحة زمنية إضافية لينفذ جزء آخر من عمل مستخدم بنفس مقدار الشريحة الزمنية وهكذا حتى تنتهي جميع الأعمال المرتبطة بالذاكرة الأساسية وقد عرف هذا النظام بنظام المشاركة بالزمن .
6-في عام 1972 حدثت ثورة هائلة في تصنيع الذاكرة المساندة بحيث صار بالإمكان اعتبار الذاكرة المساندة جزء من الذاكرة الأساسية وذلك حسب مايقتض حجم الأعمال الداخلة إلى الذاكرة الأساسية وتعرف هذه الذاكرة بالذاكرة الفعالة.
الأمر الذي أحدث تقدما سريعا في نظم التشغيل فظهرت مفاهيم جديدة , فكانت قوالب جديدة ومستحدثة لنظم تشغيل مبتكرة بحيث أصبح كل حاسوب يملك نظام التشغيل الخاص به على درجة كبيرة من التطور.
اتمنى لكم متعه الفائدة
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق