كمبيوترجي طريقك الى احتراف عالم الكمبيوتر والتكنلوجيا
يكاد جهاز الكومبيوتر خاصتنا ألا يعمل إن كان هناك مشاكل جسيمة في اساسيات انظمة التشغيل الأمر الذي يستعدي معرفة ما هي أنظمة التشغيل وما هي الأساسيات الخاصة بها. كما يمكننا القول بأنه سبق لك أن سمعت عنها وربما تملك الآن معلومات بسيطة حولها وتحتاج إلى أن تتعرف عليها عن قرب أكثر. فهنا تأتي مهمتنا في كمبيوترجي بأن نعرفك عليها ونطلعك على أهم المعلومات حول الموضوع.
بادئ ذي بدء يجب معرفة أن نظام التشغيل هو الأساس الذي تعمل عليه البرامج التي يتم تشغيلها أو عملها على جهاز الكومبيوتر. فهو يدير كل ما له علاقة بذاكرة الكومبيوتر ومختلف العمليات التي تتم به. أضف إلى ذلك المكونات البرمجية والمادية الهارد وير والسوفت وير. من ناحية أخرى يمكن لنظام التشغيل نفسه أن يتواصل مع كومبيوتر آخر دون معرفة لغة جهاز الكومبيوتر.
وظائف نظام التشغيل
إن أردنا تبسيط الفكرة وتناولها بشكل مبسط أكثر بعيداً عن العبارات المنمقة التي تجعل الأمر صعباً نوعاً ما. نستطيع اعتبار نظام التشغيل بمثابة القلب لدى الإنسان فالإنسان يملك جسد به يدين وقدمين ووجه وكفين وعينين وأنف وفم وكل جزء في الجسد لديه عمل معين يقوم به لكن جميع هذه الأعضاء لن تفيد إن لم يكن القلب يعمل. إذ أنه يجعل كل شيء ينبض بالحياة. كذلك الامر بالنسبة لنظام التشغيل فهو يعمل ويتناول القيام بكل شيء في الكومبيوتر.
حيث أنك لن تحصل على الفائدة من الهارد وير أو السوفت وير إن كان النظام نفسه لا يعمل. فإن نظام التشغيل يحرص على أن يصل كل أمر لمكانه المخصص. بناء على ذلك فإن وظائف نظام التشغيل تشمل الآتي:
- الاتصال والتواصل مع المستخدمين.
- التحكم في وحدات الإدخال والإخراج في الكمبيوتر.
- التحكم في مسار البيانات وإدارتها.
- اكتشاف الأعطال وإصلاحها.
- إدارة وتنظيم عمل المعالج.
- تحميل البرامج وإدارة العمليات.
- التحكم في وحدات الذاكرة المدخلة إلى الحاسوب.
أشهر أنظمة التشغيل في الحاسوب
من المؤكد أن هذا التنوع لم يكن عن عبث وإنما كان لغايات حيث أن مهام كل نظام تشغيل تختلف بحسب الأمور التي يقوم بها الجهاز الذي يعتمد عليه. حيث أن نظام تشغيل المهندس يختلف عن نظام تشغيل المذيع وذلك لاختلاف البرامج التي يستعملونها. ويتم هذا الاختلاف بتعديلات طفيفة على اساسيات أنظمة التشغيل. فما هي أكثر أنظمة التشغيل شهرةً في الحاسوب؟
- نظام التشغيل مايكروسوفت ويندوز
لا بد من التأكيد على أن نظام التشغيل هذا هو من أكثر أنظمة التشغيل المعروفة والمستخدمة بشكل كبير حول العالم. فهو نظام تشغيل للحواسب المكتبية والمحمولة متعددة المهام ولا يقتصر على حواسيب شركة معينة.
- نظام تشغيل لينكس
تعد أنظمة التشغيل هذه مفتوحة المصدر حيث أنه يستطيع أي شخص أن يتعرف على شيفراتها المصدرية ويقوم بالتعديل عليها. كما يمكنه أن يبني عليها أنظمة تشغيل حديثة او جديدة ليتمكن من العمل عليها ومن اساسيات انظمة التشغيل هنا هو إمكانية استخدام هذا النظام لأغراض عامة مثل الويندوز ولكنها تختلف هنا. حيث إنك تستطيع أن تزيد عليها من تحديثات وتفعيل خدمات أكبر. ولا بد من التأكيد على أن تقريباً جميع الحواسيب الخارقة بالعالم تستعمل نظام تشغيل لينكس بسبب إمكانياته الكبيرة. بالأخص المبرمجين.
- نظام تشغيل MacOS ماك
نظام التشغيل ماك تعود ملكيته إلى شركة آبل وهو مغلق المصدر كويندوز ولكن يختلف عن ويندوز بأنه لا يعمل إلا على حواسيب آبل وحسب. وتقوم شركة آبل بتوجيه هذا النظام ليتوافق مع الأجهزة التي تنتجها وحسب كالساعة الذكية والهواتف وأنظمة البيوت الذكية خاصتها كالسماعات. حيث تكون هي المتواجدة وحدها بالكامل لدى المستخدم أو العميل.
تعرف على: أفضل نظام تشغيل للكمبيوتر
أنواع أنظمة التشغيل
يوجد أكثر من نوع من أنظمة التشغيل وهذا الأمر يلعب دور هام من ناحية الشركات أو حتى من ناحية المستخدمين. حيث أن هناك أنظمة تشغيل مخصصة للشركات وأخرى للاستخدام الشخصي بينما يوجد أنظمة مخصصة للبرمجة وهكذا.
من ناحية أخرى فإنه من ضمن اساسيات انظمة التشغيل هي المساحة أو السعة التي يشغلها نظام التشغيل. حيث أن نظام التشغيل الذي تتعامل معه بالهاتف يختلف عن نظام تشغيل الكومبيوتر حيث أن نظام تشغيل الهاتف أصغر بكثير. وهنا يتأثر عمل الأشخاص أيضا. أما أنواع أنظمة التشغيل فهي كما يلي:
أنظمة التشغيل المدمجة
يمكننا ان نشبه أنظمة التشغيل المدمجة مثل حاسوب يتم وضعه في آلة حجمها أكبر مثل التلفاز الذكي وتكون مهامه محدودة بشكل تام كالتحكم بالتلفاز أو حتى الوصول إلى الإنترنت ممّا يعني أنها أمور مهمة لكنها صغيرة. ويتم استعمال هذا النوع من الأنظمة في أجهزة إنترنت الأشياء كحساسات الحرارة والمصابيح الذكية والسيارات وغيرها. وأحد أكثر هذا الأنظمة شهرةً هو ماك.
أنظمة تشغيل متعددة المهام
معنى أن يكون لديك أنظمة تشغيل وحيدة المهام هو أنك لن تتمكن أن تفتح أكثر من برنامج في وقت واحد. على العكس تماماً في أجهزة التشغيل متعددة المهام حيث أنه من اساسيات انظمة التشغيل هو إمكانية تشغيل أكثر من برنامج في وقت واحد. لكن توزيع المهام يكون متناوب على البرامج إلا أنها متقاربة للغاية وتقريباً ستشعر وكأنها تعمل بآنٍ واحد. لنأخذ مثال على ذلك وهي أنظمة التشغيل ويندوز وماك.
أنظمة تشغيل متعددة المستخدمين
من ناحية الشرح فإن أنظمة تشغيل متعددة المستخدمين تتشابه مع أنظمة تشغيل متعددة المهام. لكن هنا تختلف من ناحية أن المستخدمين متنوعين ويمكنهم التشارك مع بعضهم في مساحة التخزين ومعالجة العمليات والذاكرة في الوقت عينه. حيث أن من ضمن اساسيات انظمة التشغيل هنا هو أن يتمكن نظام التشغيل من استيعاب العمل لأكثر من شخص وكل واحد منهم يريد الوصول إلى أمر معين في موارد الحاسب فهو يحرص على أن يلبي طلبات كل شخص منهم. وهذا أمر نراه في أنظمة التشغيل المخصصة للشركات.
أنظمة التشغيل بالوقت الحقيقي
يعد هذا النوع من أنظمة التشغيل هام جداً في بعض الأمور الحياتية ويخدم بظرف معين أو بالبيئة التي يطلق عليها البيئة الحرجة مثل متحكمات الطيران وأجهزة تنظيم ضربات القلب وأيضا الآلات التي تتكرر مهماها مثل آلات الآيس كريم في المعامل. أضف إلى ذلك فإن حجم نظام التشغيل هذا يصل إلى 20 ميجابايت في حين أن أنظمة التشغيل الأخرى تتراوح ما بين 4-22 جيجابايت.
اساسيات أنظمة التشغيل
كما عرفنا سابقاُ أنه يوجد العديد من أنظمة التشغيل كما يوجد العديد من الأنواع. وتختلف هذه الأنظمة فيما بينها بحسب المهام التي تم تصميمها للقيام بها. ولكن بصفة عامة يوجد 5 طبقات موجودة في كل أنظمة التشغيل واختلاف هذه الطبقات بين أنظمة التشغيل هي المسؤولة عن إظهار شكل نظام التشغيل. وهذا ما يعرف بما يسمى اساسيات أنظمة التشغيل فتابع معنا للتعرف عليها:
النواة Kernel
تعتبر النواة هي المسؤول المباشر الذي يربط بين طرفيات الكمبيوتر مثل الماوس والشاشة واللوحة الأم وغيرها وبين البرامج المختلفة. بناء على ذلك تتحكم النواة في كيفية وصول التطبيقات المثبتة على الجهاز إلى الذاكرة. كما تحدد وقت المعالجة والتنفيذ في الذواكر.
إدارة الذاكرة Memory Management
تعتبر إدارة الذاكرة هي المسؤول المباشر عن إعادة تشغيل الذاكرة الفعلية للحاسوب بين العمليات المختلفة التي يقوم بها. كما تقوم بتقسيم وتخصيص الذاكرة بين التطبيقات لإعطاء كل تطبيق أو برنامج القدر المناسب من الذاكرة بحسب الاستخدام وضبط العمليات على جهاز الكمبيوتر.
الإدخال والإخراج Input/output
طبقة الإدخال والإخراج هي المسؤولة عن عمل جميع الطرفيات مع الكمبيوتر مثل الكيبورد والماوس والشاشة وغيرها. حيث أن طبقة الإدخال والإخراج هي المسؤولة عن تلقي الطلبات من الطبقات الأعلى في حال احتاجت إلى الوصول إلى الجهاز.
نظام إدارة الملفات File Management System
بصفة عامة يعتبر نظام إدارة الملفات المسؤول الرئيسي عن تخزين البيانات والمعلومات على الذواكر الطويلة الأمد مثل الأقراص الصلبة والفلاش ميموري ومختلف أقراص التخزين. حيث يعمل نظام إدارة الملفات على التخطيط والإشراف وضبط جميع عمليات التخزين.
واجهة المستخدم User Interface
هذه الطبقة هي الموقع الذي يتفاعل فيه الانسان مع الآلة حيث أنه من خلالها يعطي المستخدم الأوامر المختلفة لجهاز الكمبيوتر. ويوجد هناك نوعين من واجهات الاستخدام الأول هو GUI وهو الواجهة الرسومية القائمة على الأيقونات والنوافذ كالتي نستخدمها جميعاً. بينما الأخرى هي CLI وهي الواجهة النصية القائمة على الأوامر النصية التي تعطى للكمبيوتر كما في موجة الأوامر.
قد يهمك: نظام أندرويد 15 أهم التسريبات والميزات في النظام الجديد
الخلاصة
في نهاية المطاف قبل التعرف على اساسيات أنظمة التشغيل لابد من معرفة وظائف أنظمة التشغيل وأنواعها وأشهر الأنظمة التي تعمل على الحواسيب. وذلك كي يسهل علينا التعامل وفهم أساسيات وأقسام أنظمة التشغيل بمختلف طبقاتها.