نواة نظام التشغيل هي . وهي الجزء الأساسي الذي يتحكم في كل موارد الجهاز ويمنح البرامج القدرة على العمل بانسجام مع العتاد.
وبالرغم أن النواة ، الا تعتبر هيا داخل الجهاز.
نواة نظام التشغيل هو بجهاز الكمبيوتر الخاص بك.
، والنواة هي “الامير أو العمدة” الذي ينظم تشغيل المدينة، يخصص الموارد، ويراقب سير العمل.
-
: النواة هي ، تنقل الطلبات وتدير الموارد.
-
: النواة هي (Kernel Mode) ليمنح تحكماً كاملاً بالأجهزة ويضمن كفاءة إدارة الموارد.
النواة تعمل في ، في حين تعمل البرامج العادية في.
تخيل الأمر كمبنى مكتبي؛ الذي يغلق الأبواب بإحكام، بينما (البرامج) .
، بل يقدمون طلباتهم عبر قنوات محددة (استدعاءات النظام).
-
: البرنامج يريد قراءة ملف، فيرسل طلبه للنواة التي تنفذ قراءة الملف.
-
: يتم ذلك عبر System Calls، ويتم فصل مساحة العناوين بين النواة والمستخدم لمنع التأثير السلبي على استقرار النظام.
.
-
مثال : وكأنك مدير مصنع يوزع المهام بين العمال بدقة ليعمل المصنع بكفاءة وبدون تعارضات.
-
للمحترفين : يستخدم نظام Linux جدولة تسمى Completely Fair Scheduler لضمان العدالة في توزيع وقت المعالج بين العمليات.
النواة ، مع حماية البيانات.
-
مثال: إدارة مساحة في مكتب العمل لكل موظف حتى لا يختلط عمله مع الآخرين.
-
للمحترفين: تستخدم النواة تقنية التجميع الصفحي Paging والتقسيم Segmentation لإدارة الذاكرة الافتراضية بكفاءة.
النواة لتعطي البرامج السماح باستخدامها.
-
مثال: النواة وكيل أو وسيط يتواصل مع الأجهزة نيابة عن البرامج.
-
للمحترفين: عبر برامج التشغيل (Device Drivers) المضافة أو المحملة مع النواة، يتم تنظيم التحكم في الأجهزة
النواة .
-
مثال: مثل أمين مكتبة يعرف أين الكتب وكيفية إعارتها.
-
للمحترفين: النواة تتيح فوائد من مثل تنظيم الملفات، الصلاحيات، وتعامل مع نظم ملفات متنوعة.
النواة (CPU، RAM، شبكة) بين البرامج.
-
مثال: الشرطي الذي ينظم حركة المرور ويعطي الأولوية حسب الحاجة.
-
للمحترفين: تضمن النواة توزيع الزمن والموارد عبر جداول معقدة ترفع من كفاءة واستقرار النظام.
النواة إلى ماذا، وتنظم صلاحيات البرامج.
-
مثال: الحارس الذي يمنع الغرباء من الوصول لمناطق حساسة.
-
للمحترفين: تطبيق سياسات أذونات مستخدم، العزل بين العمليات وتقنيات الحماية مثل Linux Kernel Lockdown.
تنظم النواة طرق .
-
مثال: المكتب البريد الداخلي الذي يسمح للموظفين بإرسال الملاحظات والرسائل.
-
للمحترفين: تقدم النواة آليات مثل الذاكرة المشتركة والرسائل المتزامنة لتمرير البيانات بكفاءة.
يوجد ثلاث انواع من الانوية وهيا : ، ، ، وتستطيع النظر الى الصورة التي في الاسفل للتفريق بينها
شرح مبسط:
-
: مثل متجر شامل يوجد فيه كل شيء في مكان واحد، سهل الوصول لكن إذا حدث عطل قد يتوقف كل شيء.
-
: كأنها تقسيم المتجر إلى عدة أقسام مستقلة، إذا تعطل قسم لا يؤثر على الآخرين، لكنه يحتاج مزيد تواصل بين الأقسام.
-
: تجمع بين أفضل ميزات الاثنين.
- نواة Linux: نواة متجانسة لكنها تتيح وحدات إضافية تُحمّل وتشغل حسب الحاجة، تستخدم خوارزميات جدولة متقدمة مثل CFS.
- نواة Windows NT: تعتمد على نواة هجينة تجمع بين الأداء والمرونة، مع هيكلية طبقية تشمل النواة والطبقات التنفيذية وخدمات User Mode.
- نواة XNU (Apple macOS/iOS): مزيج نواة Mach المصغرة مع نواة BSD، تقدم بنية مرنة وقوية تدعم الأجهزة الحديثة.
هي ، مصممة خصيصاً لتلبية متطلبات الأجهزة المحمولة والهواتف الذكية مثل دعم شاشات اللمس، أنظمة الاتصالات، وإدارة الطاقة.
-
للمبتدئين: تخيل أن مهتمة بالأجهزة المحمولة، حيث يحتاج لأنظمة تحكم مختلفة عن الحواسيب المكتبية.
-
للمحترفين: نواة أندرويد (wakelocks)، دعم أجهزة متنوعة، وآليات أمان مخصصة تناسب بيئة التطبيقات المتعددة وتشغيلها بكفاءة.
نواة أندرويد تدير ملايين الأجهزة الذكية، مع تحديث دوري مستمر يستند إلى نواة Linux الرئيسية مع تعديلات خاصة تضمن قدراً عالياً من الاستقرار والأداء.
تستخدم في مجالات تتطلب استجابة فورية مثل أنظمة .
-
النواة هنا تعطي بشكل يشبه ضابط مرور يمنح الأولوية للحوادث الطارئة.
-
هذا النوع من النوى يحافظ على لضمان عمل النظام بدون تأخير.
تتطور النوى باستمرار باستخدام أحدث تقنيات الذكاء الصناعي وتحسينات الأداء.
-
أدوات تلقائية مثل BOLT لتحليل وتحسين ترتيب الأكواد داخل النواة.
-
دمج تقنيات التعلم الآلي لتحسين إدارة الموارد والجدولة.
-
تطوير طبقات أمنية متقدمة لحماية النواة من الثغرات والهجمات.
نواة نظام التشغيل هي الأساس الذي تقوم عليه كل الوظائف في جهاز الكمبيوتر. الفهم الجيد للنواة يساعدك على استيعاب كيف تعمل أجهزتنا وكيف يمكن تحسين أداءها وحمايتها.
إذا كانت تجربتك مع الحواسيب وتطوير الأنظمة مهمة لك، فإن فهم النواة هو نقطة البداية والأداة الأفضل لفهم العالم التقني بشكل أعمق.
لقد حاولنا قدر الاستطاعة ، ونأمل ان نكون قد وفقنا في الشرح.