كل ما نراه في الأجهزة الذكية سواء مكتبية او محمولة من قطع مادية معقدة (Hardware) لن يكون لها فائدة بدون نظام التشغيل ، وسوف تكون مجرد قطع جامدة.
التي تتحكم فيها وتنظم عملها بدقة وتعطيها هذا الذكاء لإداء المهام المعقدة الصعبة.
يطلق على البرمجيات التي تتحكم بجميع عتاد الأجهزة الذكية هو . فما هو نظام التشغيل؟ وما هي أشهر أنواع أنظمة التشغيل؟ هذا ما سنتعرف عليه في مقالتنا هذه.
نظام التشغيل (OS) ، ويتم تحميله وتنزيله إلى الكمبيوتر أو الاجهز المحمولة عن طريق برنامج التمهيد.
فهو يمكن التطبيقات من التفاعل مع أجهزة الكمبيوتر. من خلال واجهة برنامج التطبيق المعينة، تطلب برامج التطبيق الخدمات من نظام التشغيل (API).
هيا مجموعة من البرمجيات المسؤولة عن إدارة الموارد و يمثل وسيطا بين المستخدم و قطع الحاسوب، و يمكن القول أنه جسر لتشغيل برامج المستخدم .
حيث انه يقوم نظام التشغيل كالذاكرة و القرص الصلب و الوصول للأجهزة الملحقة و ترتيب أولوية التعامل مع الأوامر .
وايضا التحكم في أجهزة الإدخال والإخراج مثل لوحة المفاتيح و الشاشة و الطابعة ، كما يعمل نظام التشغيل أيضا على تسهيل التعامل مع جميع مختلف الشبكات و إدارة الملفات بشكل منظم .
دعونا ناخذ رحلة من بداية استخدام انظمة التشغيل الى وقتنا الحالي والمرور على اهم القفزات التاريخية في انظمة التشغيل .
- ، Z1، في عام 1936 – 1938. ولسوء الحظ، كان هذا الكمبيوتر يعمل بدون نظام تشغيل.
- ، تم إنشاء أول نظام تشغيل على الإطلاق في عام 1956.
- ، بدأت مختبرات بيل العمل على بناء نظام UNIX، وهو أول نظام تشغيل متعدد المهام.
- ظهرت سلسلة التفاح إلى الوجود. كان Apple Dos 3.3 أول نظام تشغيل للقرص.
- ، قامت شركة مايكروسوفت ببناء أول نظام تشغيل يسمى DOS من خلال شراء برنامج 86 – DOS من إحدى الشركات في سياتل.
- ظهرت إلى الوجود في عام 1985 عندما تم إقران MS-DOS مع واجهة المستخدم الرسومية، وهي بيئة رسومية.
- : يقوم نظام التشغيل بإدارة عمل المعالج من خلال تخصيص وظائف مختلفة له والتأكد من حصول كل عملية على الوقت الكافي من المعالج لتعمل بشكل صحيح.
- : يقوم نظام التشغيل بإدارة تخصيص وإلغاء تخصيص الذاكرة لعمليات مختلفة ويضمن أن العملية الأخرى لا تستهلك الذاكرة المخصصة لعملية واحدة.
- : هناك العديد من أجهزة الإدخال والإخراج. يتحكم نظام التشغيل في عمل أجهزة الإدخال والإخراج هذه. يتلقى الطلبات من هذه الأجهزة، وينفذ مهمة محددة، ويتواصل مرة أخرى مع عملية الطلب.
- : يقوم نظام التشغيل بتتبع المعلومات المتعلقة بإنشاء الملفات وحذفها ونقلها ونسخها وتخزينها بطريقة منظمة. كما أنه يحافظ على سلامة البيانات المخزنة في هذه الملفات، بما في ذلك بنية دليل الملفات، عن طريق الحماية ضد الوصول غير المصرح به.
- : يوفر نظام التشغيل تقنيات متنوعة تضمن سلامة وسرية بيانات المستخدم. يتم استخدام الإجراءات الأمنية التالية لحماية بيانات المستخدم:
- الحماية ضد الوصول غير المصرح به من خلال تسجيل الدخول.
- الحماية ضد التطفل عن طريق إبقاء Firefall نشطًا.
- وايضا حماية ذاكرة النظام من الوصول الخبيث.
- عرض الرسائل المتعلقة بنقاط ضعف النظام.
- : من وقت لآخر، يقوم نظام التشغيل بفحص النظام بحثًا عن أي تهديد خارجي أو نشاط برمجي ضار. كما يقوم أيضًا بفحص الأجهزة بحثًا عن أي نوع من الضرر. تعرض هذه العملية عدة تنبيهات للمستخدم حتى يمكن اتخاذ الإجراء المناسب ضد أي ضرر يلحق بالنظام.
- : في نظام التشغيل متعدد المهام حيث تعمل برامج متعددة في وقت واحد، يحدد نظام التشغيل التطبيقات التي يجب تشغيلها وبأي ترتيب وكيف يجب تخصيص الوقت لكل تطبيق.
يحتوي أي نظام تشغيل في العالم على بتكامل و تناسق و يستحيل بغياب أي مكون منها أن نقول أن هذا نظام تشغيل . و فيما يلي هذه المكونات :
:
كل نظام تشغيل ، حيث و تنشئ طبقة يمكن للبرمجيات الاتصال بها.
مما يوفر إمكانيات الحاسب الآلي للبرمجيات التي يتحكم فيها المستخدم. بالإضافة إلى ذلك فهي و تنظم المساحات و الأعمال .
وسوف نقوم بشرحها في الاسفل بتفاصيل اكثر حيث انها اهم جزء في نظام التشغيل وتحتاج الى شرح قليلا .
:
ما يعبر عنه في الإنجليزية ب Bootloader، و هو .
يتواجد ال Bootloader عادة في أول قرص الإقلاع و يتم استدعائه من قبل ال BIOS اللذي يتلوى نقله من القرص إلى الذاكرة الرئيسية.
:
يشار إليها في الإنجليزية ب Libraries ، و هي وهي تحتوي على بيانات توفر خدمات للبرامج المستقلة و بيانات التكوين والتوثيق وبيانات المساعدة.
تضع المكتبات مراجع إلى بعضها البعض تسمى روابط في مجال البرمجة و يقوم بها برنامج يسمى الرابط Linker .
:
يعرف أيضا بالمشغل أو برنامج التعريف Device Driver or Firmware، و هو .
غالباً ما يتخاطب برنامج المشغل مع الجهاز التابع له عبر ممر الحاسوب أو نظام اتصال يكون الجهاز موصلا عليه.
:
وهو ما يعرف في لغة التقنية بالCompiler ، هو بما يناسب بنية الحاسوب الذي يستهدفه البرنامج.
و هذا ما يودي إلى عمل النظام ككل بطريقة صحيحة و فعالة . بعد تشغيل الحاسوب مباشرة :
- ثم يبدأ في تحميله .
- و تحمليها على المساحة الضرورية من الـ RAM لتعمل بشكل فعال .
- الذي يرسل طلباته إلى مستقبل الأوامر .
- بترجمة جميع الطلبات إلى لغة الآلة .
- اللتي تقرأ هذا الطلب و ترسله إلى الشريحة المناسبة من العتاد .
- Outputs إلى النواة .
- و تحولها إلى اللغة المطلوبة .
- ال Drivers أو ال Librairies .
- في شكل صوت أو صورة إلخ .
كما ذكرنا في الاعلى ان النواة هيا قلب انظمة التشغيل حيث تعتبر النواة انها هيا .
. إنه بمثابة الواجهة الأساسية بين نظام التشغيل والأجهزة ويساعد في التحكم في الأجهزة والشبكات وأنظمة الملفات وإدارة العمليات والذاكرة.
. النواة المتجانسة هي برنامج واحد كبير يحتوي على جميع مكونات نظام التشغيل.
ومع ذلك، تطورت نواة لينكس على مر السنين ، كما هو موضح أدناه.
:
النواة المتجانسة هي . يتم تنفيذ النواة بأكملها في الوضع المميز للمعالج وتوفر الوصول الكامل إلى أجهزة النظام.
تعد النوى المتجانسة أسرع من النوى الصغيرة لأنها لا تتحمل عبء تمرير الرسالة. يستخدم هذا النوع من النواة بشكل عام في الأنظمة المدمجة وأنظمة التشغيل في الوقت الفعلي.
- أمثلة عليها: Unix, Linux, Open VMS, XTS-400
- الإيجابيات: أداء النواة المتجانسة جيد للغاية
- السلبيات: التعليمات البرمجية فيها شديدة التعقيد ولها اعتماد على مكونات الأجهزة.
:
النواة الدقيقة هي.
تتم إزالة جميع المكونات الأخرى من النواة وتنفيذها كعمليات مساحة المستخدم. يوفر نهج النواة الدقيقة نمطية ومرونة وقابلية توسعة أفضل. كما أنها أكثر استقرارًا وأمانًا من النوى المتجانسة.
- أمثلة عليه: Mach, L4, AmigaOS, Minix, K42
- الإيجابيات: النواة الدقيقة أكثر استقرارًا من الأنواع غيره من نواة برامج النظام.
- السلبيات: يوجد الكثير من مفاتيح التبديل السياقية أو طلبات النظام (أي يتم طلب الخدمات من نواة نظام التشغيل حتى يتم تنفيذ هذه الخدمات)
:
النواة الهجينة هي . يحتوي على نواة صغيرة توفر المكونات الأساسية للتشغيل الأساسي لنظام التشغيل.
يتم تنفيذ المكونات المتبقية كعمليات مساحة المستخدم أو كوحدات نواة قابلة للتحميل. يوفر هذا النهج أفضل ما في كلا العالمين، أي أداء النوى المتجانسة ونمطية النوى الصغيرة.
- أمثلة على النواة الهجينة: Windows NT, Netware, BeOS
- إيجابيات النواة الهجينة: تجمع النواة الهجينة بين كل من النواة الدقيقة وبين النواة المتجانسة. وبالتالي تتضمن مواصفات إيجابية من كلا النوعين
- سلبيات النواة الهجينة: تشابه إلى حد كبير النواة المتجانسة في عيوبها
:
هي نواة . تتم إزالة جميع المكونات الأخرى من النواة وتنفيذها كعمليات مساحة المستخدم.
حيث انها توفر أسلوب أفضل أداء ممكن لأنه لا يوجد أي عبء إضافي على النواة . ومع ذلك، فهو أيضًا الأكثر صعوبة في التنفيذ ولا يتم استخدامه على نطاق واسع.
- مثال عليه: Nemesis, ExOS
- الإيجابيات: لديه أقل عدد ممكن من تجريد الأجهزة
- السلبيات: يجب أن يتم العمل عليه بصورة أكبر للتطوير في مجال التطبيقات
تتنوع أنظمة التشغيل لعدة أسباب؛ ، والعرض، والمكونات، والهدف من استخدامها .
و أبرز ما يميز نظام عن آخر، . ولكل واجهة تختلف عن الاخر من ناحية الذكاء وايضا طريقة عرض النوافذ والاخصائص الاخرى. :
يعد نظام تشغيل القرص، دوس (DOS) ، وكان من إنتاج شركة (IBM)، في عام 1981م .
، والتي كانت تعطي تعليمات وأوامر بسيطة مختلفة، وهذه الأوامر يبعثها البرنامج ويستقبلها بشكل أحرف ورموز .
، وهو أكثر أنظمة التشغيل استخدامًا حول العالم .
وقد ظهر أول إصدار لهذا البرنامج في عام 1985م من قبل شركة مايكروسوفت العالمية؛ .
وفي عام 1995م، ظهر أول نظام مُستقل لهذه الشركة بهدف التحكم التام في نظام تشغيل الكمبيوتر دون الحاجة للإدخال اليدوي لكل أمر، بالإضافة أنه أوجد إضافة جديدة كانت غير متوافرة من قبله؛ وهي تشغيل الفيديو وألعاب الفيديو .
ولكن في نفس الوقت يستطيع المستخدمون تحميل مايردون وتثبيته على النظام ويستطيع المطورين انشاء تطبيقاتهم دون الرجوع الى مالكة النظام .
وقد اتجهت شركة مايكروسوفت مع ويندوز 11 على التوجه الى وبداءة في محاولة اغلاق التحكم بتطبيقات.
، وهذا ليس لانه ضعيف ولاكن بسبب انه لا يوجد له بديل عالميا ، حيث انه النظام المكتبي .
وهذي النسبة كافية لك لمعرفة انه عندما تكون انه يجب ان يستهدف حيث انه اذا استطعت اخراقه فانك تستطيع اختراق اجهزة 94% على من هم في هذا الكوكب.
في الحقيقة هذي والتي من الموكد انه اننا لا نعطيه حقه في بعض السطور ولكن ، سوف نقوم بكاتبة مقالة مفصلة عن هذا النظام في المستقبل .
- windows 98.
- windows 2000
- XP إكس بي.
- نسخة windows 7.
- نسخة windows 8.
- ويندوز 10.
- ويندوز 11
- ؛ إذ يمكن ببساطة استخدامه من قبل أي شخص.
- ؛ فيُمكن من خلاله إنتاج قواعد للبيانات والعروض التقديمية والملفات وغيرها من الأوامر.
- أفضل نظام .
- .
- ولا متناهي لاي مشكلة تواجه المستخدم من قبل مايكروسوفت الشركة المصنعة.
يعد نظام تشغيل ، وهو يشبه طريقة عمل الويندوز .
؛ أي يسمح للمستخدمين بالوصول إلى جميع تطبيقات أجهزة ونظام الحاسوب لتنفيذ العملية والتعديل عليها، وما يميزه أنه لا توجد شركة واحدة مسؤولة عن تطويره، بل يعتمد على نظام التطوير التعاوني ما بين الشركات .
ونستطيع ان نقول ان هذا النظام يعتبر ، ويوجد منه نسخ لا حصر لها ، ويستخدمه المتخصصين في انظمة التشغيل .
- مجاني.
- سهل التثبيت.
- مفتوح المصدر؛ أي يمكن التعديل على نظامه بكل سهولة بعكس الويندوز.
- صعب القرصنة ونقل الفيروسات إليه.
عندما نقراء مميزات نظام لينكس ، ولكن ، في الحقيقة انه عدد الاشخاص الذينا يستخدون هذا النظام قليل .
وبالتالي تجد وذلك بسبب قلة المستخدمين على عكس نظام ويندوز الذي يستخدمه جميع البشر .
ولكن في المقابل تجد اغلبية انظمة التشغيل في الاساس هيا ، ومنها انظمة عالمية مثل ويندوز واندرويد و ios وغيرها الكثير.
- كتشاف أخطاء أجهزة الكمبيوتر الأخرى ومحاولة إصلاحها.
- بناء واستضافة مواقع الويب.
- إنشاء خوادم الشبكة بتكلفة رخيصة.
- ايضا تعتبر بيئة خصبة للاشخاص المهتمين باخترقات.
كلمة اندرويد . من اشهر انظمة التشغيل المستخدمة فى الهواتف الذاكية والساعات حتي فى السيارات .
الاندرويد هو نظام تشغيل للهواتف المحمولة وهو بالطبع تحت رعاية العملاقة جوجل Google.
الاندرويد ببساطة هو برنامج يجعل الهاتف يقوم بالوظائف التى نحتاجها فهو يتيح التواصل بين الهاردوير الخاص بالهاتف و التطبيقات فيه مثل : تشغيل الموسيقى و الفيديو وتحديد الموقع والتقاط الصور وغيرها الكثير.
ويتعبر ان اندرويد هو مع مكتبات وواجهة برمجة التطبيقات مكتوبة بلغة السي، وتشغيل تطبيقات برمجية في إطار عمل من مترجمات الجافا ومكتبات متوافقة مع الأباتشي.
- التطويرات الدائمة للنظام وبرامجه وتطبيقاته.
- تحميل التطبيقات من خارج متجر جوجل المُرفق مع النظام.
- إمكانية توسيع الذاكرة المرفقة بالنظام.
- يوجد فيه العديد من تطبيقات الوسائط المُساعدة.