مقدمة عن العمليات في نظام تشغيل أجهزة الكمبيوتر
نظام التشغيل هو نظام يمكنك من خلاله التشغيل والعمل على أي شيء التي تريدها ، سواء من الألعاب أو التطبيقات أو البرامج ، وكذلك تصفح ملفات الإنترنت والبرامج الإعلامية والبرامج الأخرى. لا يمكنك استخدام الألعاب والبرامج وتصفح الإنترنت بدون نظام تشغيل. البرامج والتطبيقات المستخدم على الكمبيوتر يحتاج أيضًا إلى نظام تشغيل محدد حتى يعمل تماما؛ ويتم تعريف نظام التشغيل في كل اختصار على أنه برنامج لـ ذات طابع خاص حيث تعمل كواجهة رسمية تربط المستخدم بالآخر مكونات الكمبيوتر.
هناك مكونات لعملية المعالجة داخل الكمبيوتر وهي الذاكرة الرئيسية ، التي تخزن البيانات ، ثم تحللها وتدخلها مؤقتًا عندما يفقد الكمبيوتر الكهرباء أو ينقطع التيار الكهربائي بمعنى أوضح. الانوع الآخر هو وحدة الحساب والمنطق ، ووظيفته هي الأداء العمليات الحسابية والمنطقية. أما المبرمجون فهم يكتبون برامج اختبر الكمبيوتر حول كيفية التعامل معه.
نظام التشغيل
نظام التشغيل للاختصار (OS) هو مجموعة من البرامج المسؤولة عن عملية إدارة الموارد أو ما هو معروف (أجهزة الكمبيوتر) و برنامج الكمبيوتر ونظام التشغيل هو وسيط بين المستخدم و موارد الجهاز ، بمعنى آخر ، هو جسر أو رابط بين البرامج يريد أن يديرها المستخدم ويؤدي مهامه الأساسية ، مثل إدارة: الذاكرة ، والقرص الصلب ، والوصول إلى مرفقات الأجهزة ، وكذلك يؤدي الأولوية عملية ترتيب الأوامر وإدارة أجهزة الإدخال والإخراج مثل مثل الماوس وسماعات الرأس ولوحة المفاتيح وغيرها من الأجهزة كما يسهل التعامل معها الشبكات والوصول لإدارة الملفات كان أول نظام تشغيل تم استخدامه للعمل الحقيقي هو نظام يسمى GM-NAA I O ، الذي ظهر لأول مرة في عام 1956 م من قبل قسم أبحاث GM (GM) ، لـ IBM 704 (IBM 704). معظم أنظمة التشغيل الأخرى لأجهزة IBM الرئيسية هي أيضًا من إنتاج العملاء. كانت أنظمة التشغيل المبتكرة متنوعة للغاية ، مع يقوم كل بائع أو عميل بإنتاج نظام تشغيل واحد أو أكثر خاص به الكمبيوتر الرئيسي.
أقسام أنظمة التشغيل
تنقسم أنظمة التشغيل إلى قسمين رئيسيين حسب الإذن الممنوح لها تنفيذ أكثر من عملية مثل نقل ملف وإرسال ملف في آن واحد الوقت أو القيام بعملية واحدة فقط وإكمالها ثم الانتقال إلى الأخرى عملية مثل تشغيل برنامج معين وبعد العملية ، العملية يقوم بتنفيذ العملية الأخرى المطلوبة منه والتي تتمثل في نقل الملفات من Flash إلى سطح المكتب على سبيل المثال (عملية تلو الأخرى) ، وأقسام نظام التشغيل هي
أنظمة متعددة المهام ومتعددة المستخدمين :
وهي أنظمة تسمح بإجراء أكثر من عملية في نفس الوقت الوقت والسماح لأكثر من مستخدم باستخدام الألعاب والبرامج ومحرر الصوت , ومتصفح على جهاز الكمبيوتر. مثال على هذا العمل موجود في الكلمة برنامج او اي برنامج اخر مع امكانية الاستماع للموسيقى مثلا
أنظمة المهمة الواحدة والمستخدم الفردي :
إنها الأنظمة التي لا يمكنها إجراء أكثر من عملية واحدة للعملات داخل الجهاز في نفس الوقت ، كما لا تسمح باستخدام أكثر من مستخدم تطبيقات مختلفة على الكمبيوتر. هذا يعني أنه لا يمكنك أداء العمل أو اللعب وفتح أي عملية أخرى داخل جهازك ، مثل الاستماع إلى الموسيقى أثناء العمل أو اللعب في نفس الوقت .
وظائف نظام التشغيل
تعمل أنظمة التشغيل المختلفة مع عدد كبير من الوظائف التي تسهل و جعل استخدام الكمبيوتر ممكنًا للبشر ؛ والسبب في ذلك هو أن لغة الكمبيوتر لا تشبه لغة البشر ، والتعامل معها يحتاج الكمبيوتر إلى لغة برمجة وتعمل لغة البرمجة كملف الوسيط بين المستخدم والكمبيوتر بمكوناته المختلفة ، وهو يقوم نظام التشغيل بفحص البرامج والألعاب والتطبيقات الأخرى المتنوعة ، و يقوم أيضًا بعمليات الإدخال والإخراج مثل التعامل مع الماوس والشاشة و الصوت ولوحة المفاتيح ، ويصحح الأخطاء البرمجية التي تحدث أثناء تشغيل تنفيذ العمليات والبرامج المختلفة ، ويؤدي نظام JH معًا تقوم الملفات ، وتنظم استخدام مكونات الكمبيوتر .
أنواع أنظمة التشغيل
هناك العديد من أنواع أنظمة التشغيل المختلفة سواء للكمبيوتر أو الهواتف الذكية؛ والسبب في ذلك هو أن الكمبيوتر يستخدم وتطبيقات أصبحت في الوقت الحاضر مطلوبة في مجالات مختلفة من الحياة وبطريقة كبيرة جدًا حسنًا ، وقد أدى ذلك إلى زيادة الطلب الهائل على الكمبيوتر ، مما أدى فتح الطريق أمام العديد من أنظمة التشغيل التي تلبي احتياجات محددة وفقًا لطبيعة وجودة برمجته ، يمتلك كل نظام تشغيل خصائصه وميزاته فقط وأنظمة التشغيل المستخدمة في عالم الكمبيوتر منها
نظام التشغيل DOS :
الاختصار الخاص به هو نظام تشغيل القرص ، ونظام DOS هو نظام قديم جدًا ، وهذا تم تسمية النظام نسبة إلى الشركة ، وفي عام 1981 رئيس مايكروسوفت (بيل Gates) هذا النظام ، وكان النظام الذي تم تطويره يسمى MS-DOS ، و يعتمد هذا النظام على عملية تشغيل الاوامر Script مباشرة ، وهذا النظام عبارة عن أنظمة ذات مهمة واحدة ، ويقول عن هذا النظام إنه نواة مايكروسوفت
نظام التشغيل Linux
يعد نظام Linux من أشهر الأنظمة وأكثرها انتشارًا واستعمالًا ، وهذا يتميز النظام بأنه نظام مفتوح المصدر ، ويتميز بامتداد واجهة رسومية جميلة وبسيطة ، ولها العديد من الإصدارات المختلفة ، وهي يتميز بالحماية والأمان العاليين عند استخدامه ، ويمكن تعديله لأن نظام التشغيل Linux مجاني تمامًا ومفتوح المصدر أيضًا ، مثل المذكورة أعلاه ، عادة ما يستخدمها مهندسو الحماية على وجه الخصوص والشبكات بشكل عام.
نظام تشغيل ويندوز
يعتبر نظام التشغيل هذا من أشهر وأبرز أنظمة التشغيل ، وهي تابعة للعملاق الأمريكي ميكروسوفت ، وبداية ذلك كان النظام في عام 1985 م ، حيث كان عبارة عن لوحة رسومية تساعد في كتابة الأوامر نظام التشغيل DOS ، وقد تم تطوير النظام وسمي على اسمه ويندوز 95 وفي عام ألف وتسعمائة وثمانية وتسعين (1990) أطلقت الشركة نسخة جديدة من نظام التشغيل تسمى Windows 98 ، ومن هذا النظام تقوم الشركة بإصدار العديد من أنظمة التشغيل Windows 2000 المختلفة ، Windows 2003 و Windows 7 ثم Windows Vista و Windows 8 و Windows 8.1 وويندوز 10 النهائي.
نظام التشغيل Mac OS X.
تم إصدار هذا النظام منذ عام 1999 من قبل شركة Apple Computer تحت اسم Mac OS X أو ten Server 1.0 وفي عام 2001 تحت اسم MAC OS X Server 10.0 هذا النظام معني بأجهزة Apple Macintosh وهي ليست مجانية بل مدفوعة
نظام هايكو:
إنه نظام تشغيل مجاني ومفتوح المصدر مثل نظام Linux ، ويتميز بامتياز البساطة والجمال وسرعة الأداء ، تم إنشاء هذا النظام عام 2001 ، ونظام Haiku هو أحد الأنظمة المستخدمة للاستخدام الشخصي.
نظام تشغيل كروم :
هذا النظام هو أحد الأنظمة الخاصة ، فهو يعتمد على Linux kernel و سطح المكتب فريد. يعتمد ذلك على نظام Chrome والتطبيقات فقط ، وهو تم تصميمه خصيصًا لتشغيل أجهزة Chrome Books ، ولكن يمكن أيضًا تنزيله على أجهزة الكمبيوتر الأخرى
نظام التشغيل MENUET :
إنه النظام الأقل مساحة في عالم الكمبيوتر ؛ يحتاج إلى مساحة صغيرة جدًا تصل في بعض الأحيان إلى 1.44 ميغا بايت فقط من مساحة القرص الصلب للكمبيوتر لإكمال عملية التثبيت والتشغيل ، وقد تمت برمجة نظام MENUET باستخدام لغة التجميع
محطة EComStation :
نظام التشغيل eComStation الذي أنشأته شركة Microsoft Corporation بواسطة الاتحاد مع IBM ، لكنه ظل تحت مظلة IBM بعد أن تركت Microsoft ملف التراث لأجله ، وهو نظام ليس مجانيًا بل مدفوع الأجر ومن هو يعتبر من الأنظمة قليلة الاستخدام والشهرة
كيف يقوم الحاسوب بعملية البيانات
هناك مكونان رئيسيان مسؤولان عن عملية المعالجة داخل ملف الحاسوب
الذاكرة الرئيسية
وفيه ، يتم تخزين البيانات والأوامر التي تم إدخالها مؤقتًا عند ملف الجهاز مغلق أو الطاقة متوقفة. وعندما يحدث هذا ، كل ما هو موجود المخزنة في الذاكرة الرئيسية يمحو المعالج المركزي هذا الجزء من الكمبيوتر هذا هو المعالجة
وحدة الحساب والمنطق
يمكن تخزين جميع البيانات التي يتم إدخالها في الجهاز كإعداد ، وبما أن معظم تتضمن عمليات المعالجة التي تحث على مقارنة الأرقام مع كل منها الآخر ، وهو (0،1) منطقي.
دورة حياة العملية
عندما يتم تنفيذ العملية ، فإنها تمر عبر حالات مختلفة. قد تختلف هذه المراحل في أنظمة تشغيل مختلفة ، كما أن أسماء هذه الحالات ليست كذلك موحدة. بشكل عام ، يمكن أن تحتوي العملية على إحدى الحالات الخمس التالية في a زمن.
مكونات وحدة المعالجة المركزية
تتكون وحدة المعالجة المركزية من الأجزاء التالية. الذاكرة الرئيسية الذاكرة الرئيسية هي المكان الذي يتم فيه تخزين البيانات والمعلومات بشكل مؤقت وتنقسم الذاكرة إلى أربعة أقسام وهي
ذاكرة الوصول العشوائية:
وتسمى هذه الذاكرة أيضًا الذاكرة المتطايرة ، لأن المعلومات المخزنة بداخلها يتم حذفه بمجرد أن يتم حذف التيار الذي يزود الجهاز بالكهرباء توقف ، وهذا يسبب فقدان البيانات
ذاكرة القراءة فقط :
تُعرف هذه الذاكرة بالتخصص الشهير (ROM) وقد تم تصميمها بواسطة شركة مصممة للوحة الأم هذه الذاكرة محدودة السعة وهي يستخدمها مشغل الكمبيوتر البدائي وهذه الذاكرة تحتوي على برامج و مثال على ذلك بدء تشغيل الكمبيوتر قبل التحميل ، والذاكرة عالية جدًا مكلفة
ذاكرة افتراضية:
هذه الذاكرة تحرر التطبيقات من إدارة الذاكرة المشتركة وتحفظ المستخدمين من الاضطرار إلى إضافة وحدات ذاكرة إضافية عند نفاد مساحة ذاكرة الوصول العشوائي. هذه نوع الذاكرة ذو سرعة عالية ويعمل بنظام تشغيل حديث .
ذاكرة شبه دائمة :
تُستخدم هذه الذاكرة لحفظ البيانات المتغيرة ، وهي تحتاج إلى القليل من الطاقة لتشغيلها لان حجم هذه الذاكرة صغير جدا ويوجد بطارية صغيرة في اللوحة الأم التي تتمثل مهمتها في الحفاظ على هذه الذاكرة نشطة بشكل دائم
الذاكرة الثانوية
هذا النوع من الذاكرة يحفظ البيانات والمعلومات بشكل دائم حتى في حالة وجود ملف أنقطاع الكهرباء. هذا النوع يتميز بالسرعة وموقع تخزينه مستقل عن وحدة التخزين الرئيسية. تشمل الأمثلة الأقراص المغناطيسية والفلاش الذاكرة وبطاقة الذاكرة .
وحدة التحكم والتحكم:
وحدة التحكم والتحكم هي المسؤولة عن نقل البيانات و المعلومات داخل الحاسوب وتنظم عمل المدخلات والمخرجات الوحدات ، وكذلك تخزين التعليمات في أماكنها ، وتلقي أوامر من الذاكرة و يعدمهم بعد ترجمتهم.
وحدة الحساب والمنطق
تقوم وحدة الحساب والمنطق بإجراء العمليات الحسابية والمنطقية والمقارنة عمليات.
استخدم وحدة المعالجة المركزية
تُستخدم وحدة المعالجة المركزية في جميع الأجهزة الكهربائية التي نستخدمها يوميًا ، مثل الأجهزة الذكية الهواتف وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية والأجهزة المحمولة بحيث تكون واحدة من الأجهزة الرئيسية المكونات التي تستخدم أيضًا في صناعة الشاشات المسطحة.
تعليقات
إرسال تعليق