نظام التشغيل الموجه

نظام التشغيل هو برنامج يتحكم في تشغيل حاسوبك وتشغيل التطبيقات الخاصة به. يتألف نظام التشغيل من العديد من المكونات، بما في ذلك:

1. قاعدة البيانات: يحتفظ نظام التشغيل بمعلومات الأسماء والأماكن والميزات والأوقات المختلفة لجميع الملفات الموجودة على الحاسوب.

2. مدير الملفات: يمكن الوصول إلى الملفات المختلفة عن طريق مدير الملفات في نظام التشغيل ، والذي يدير كيف تخزن الملفات وأسماء الملفات ومواقعها وغير ذلك.

3. مدير التشغيل: يدير مدير التشغيل موارد الجهاز ويتحكم في كيفية تشغيل البرامج والخدمات والملفات الأخرى في النظام.

4. الواجهة الرسومية: يوفر النظام التشغيل واجهة بين المستخدم والحاسوب. وتعد هذه الواجهة الرسومية (GUI) جزءًا مهمًا من نظام التشغيل.

5. الخدمات: يتضمن نظام التشغيل خدمات متعددة لإدارة البرامج والملفات والشبكات وموارد الحاسوب.

عند تشغيل الحاسوب ، يقوم نظام التشغيل بتشغيل البرنامج الأساسي الذي يعرف باسم BIOS. يبحث BIOS عن نظام التشغيل ويقوم بتشغيله عند العثور عليه. يمكن للمستخدم بعد ذلك التفاعل مع الحاسوب باستخدام الواجهة الرسومية أو واجهة الأوامر أو التطبيقات الخاصة بالعمل الذي يرغب في القيام به.

أنظمة التشغيل هي البرامج الأساسية التي تدير وتشغل أجهزة الحاسوب. تتمثل مهمة أنظمة التشغيل في إدارة الموارد الحاسوبية مثل المعالج والذاكرة والقرص الصلب والشاشة والطابعة والماوس والكيبورد والأجهزة الأخرى، وكذلك إدارة البرامج والتطبيقات التي يستخدمها المستخدم.

تتم تصميم أنظمة التشغيل بشكل متعدد الطبقات، حيث تتألف من النواة (kernel) والطبقة الوسيطة (middleware) والطبقة العليا (user interface). النواة هي الجزء الأساسي من النظام الذي يدير الموارد الحاسوبية ويوفر واجهات البرمجة التطبيقية (API) للطبقة الوسيطة والطبقة العليا. الطبقة الوسيطة توفر مكتبات البرمجة والخدمات التي يحتاجها المطورون لإنشاء تطبيقاتهم، بينما الطبقة العليا توفر واجهة المستخدم الرسومية والتطبيقات المختلفة التي يستخدمها المستخدمون.

يتم تنظيم أنظمة التشغيل في أجهزة الحاسوب بشكل متناغم مع الأجهزة الأخرى في الحاسوب. يتم تحميل النظام عند بدء تشغيل الحاسوب، ويتم تحميل البرامج والتطبيقات الأخرى عند الحاجة إليها. يتم تخزين البيانات والملفات في القرص الصلب، ويتم الوصول إليها من خلال واجهات النظام.

يوفر نظام التشغيل واجهة بسيطة للمستخدم للتفاعل مع الحاسوب، وتشمل هذه الواجهة الرسومية والأوامر النصية. كما يتيح نظام التشغيل أيضاً إمكانية تخصيص الإعدادات والتفضيلات وتنصيب برامج إضافية والتعامل مع ملفات النظام والبيانات المهمة.

تعد مهام أنظمة التشغيل كالتالي:

1- إدارة الموارد: تدير النظام الموارد المختلفة في الحاسوب مثل المعالج والذاكرة العشوائية والقرص الصلب والطابعات والشبكات والأجهزة الأخرى.

2- تنظيم العمليات: تتعامل النظام مع العمليات التي يقوم بها المستخدم أو البرنامج وتنظمها وتخصص الوقت المطلوب لكل عملية.

3- توفير واجهة استخدام: توفر أنظمة التشغيل واجهة بسيطة ومريحة للمستخدم لتسهيل استخدام الحاسوب.

4- إدارة الأمن: تقدم النظام حماية للحاسوب والبيانات من البرامج الخبيثة والفيروسات والهجمات الإلكترونية.

5- إدارة الذاكرة: تقوم النظام بإدارة الذاكرة العشوائية لتخصيصها للبرامج والعمليات بطريقة فعالة وتحسين أداء الحاسوب.

6- إدارة التخزين: تتعامل النظام مع القرص الصلب وتنظم التخزين والوصول إليه بطريقة سلسة وسهلة.

7- إدارة الشبكات: تساعد أنظمة التشغيل في إدارة الشبكات المختلفة وتوفير الاتصال بين الأجهزة المختلفة.

يقوم نظام التشغيل بإدارة الموارد التي يحتاجها جهاز الكمبيوتر للقيام بعملياته المختلفة، مثل الذاكرة الحية (RAM) ووحدة المعالجة المركزية (CPU) والقرص الثابت (Hard Disk) وغيرها من المكونات. يوفر نظام التشغيل واجهة بين المستخدم والجهاز الحاسوبي ويساعد في تشغيل البرامج وتحميل دعم الأجهزة، كما يتحكم في إدارة الملفات والمجلدات ويقوم بتوجيه الحركة في الشبكات والإنترنت. يعمل نظام التشغيل بشكل أساسي عن طريق تحميلها في ذاكرة الحاسوب وإطلاقها والتحكم في العمليات المختلفة التي تحدث داخل النظام.

الأنظمة التشغيل هي البرمجيات التي تقوم بإدارة جميع الموارد الحاسوبية ،وتنظيم عمل وتوزيع المهام خلال العملية التشغيلية للحاسوب. مثال على أنظمة التشغيل هي ويندوز، ماك، ولينكس. وتعمل هذه الأنظمة لتشغيل البرامج والألعاب والتطبيقات على الحواسيب والأجهزة المحمولة. ويوفر النظام التشغيل واجهة بين المستخدم والحاسوب وتسهيل استخدامه، كما يضمن النظام التشغيل حماية المستخدم والبيانات من التهديدات الخارجية والهجمات الإلكترونية.

أنظمة التشغيل هي البرمجيات المسؤولة عن إدارة جميع موارد الحاسوب وتوفير واجهة تفاعلية للمستخدم. ويشمل هذا إدارة الملفات والبرامج والأجهزة الأخرى المتصلة بالحاسوب، كما تتحكم في توزيع الموارد مثل الذاكرة ومعدل الوصول إلى المعالج والشبكة.

من بين المهام الرئيسية لأنظمة التشغيل:

1. إدارة الملفات: يتم إدارة جميع الملفات في الحاسوب، ويتم تخزينها وفصلها حسب النوع والمجلدات.

2. إدارة الأجهزة: تتعامل أنظمة التشغيل مع جميع الأجهزة المرتبطة بالحاسوب، مثل الطابعات والماسحات الضوئية والماوس وغيرها.

3. إدارة الذاكرة: تولد أنظمة التشغيل إشارات موجّهة إلى الذاكرة العشوائية (RAM) لتحديد موقع تخزين البيانات.

4. إدارة المعالج: يقوم النظام بتوزيع المعالج على جميع البرامج وعمليات النظام المختلفة.

5. إدارة الشبكة: تتضمن هذه المهمة التوصيل بالشبكات والإنترنت وإدارة جميع الاتصالات.

6. تقديم واجهة للمستخدم: تقدّم أنظمة التشغيل واجهات تفاعلية سهلة الاستخدام للمستخدم لإجراء مهام الحاسوب بشكل فعال.

يعتبر نظام التشغيل (Operating System) هو البرنامج الذي يتحكم في استخدام موارد الحاسوب ومساعدة المستخدم على التواصل مع الحاسوب وإجراء العمليات المختلفة. وتتمثل أهمية نظام التشغيل فيما يلي:

1- إدارة الموارد: يساعد نظام التشغيل في إدارة الموارد المختلفة في الحاسوب، مثل المعالج الرئيسي والذاكرة والملفات والإدخال/الإخراج.

2- توفير واجهة المستخدم: يوفر نظام التشغيل واجهة تفاعلية للمستخدم لإجراء العمليات المختلفة على الحاسوب، مما يجعل التفاعل مع الحاسوب أكثر سهولة وفعالية.

3- دعم البرامج: يتيح نظام التشغيل دعم العديد من البرامج والتطبيقات المختلفة، ويساعد على توافقها مع الموارد المتاحة على الحاسوب.

4- الأمان: يوفر نظام التشغيل طبقة إضافية من الحماية والأمان للملفات والبيانات التي يتم تخزينها على الحاسوب، ويساعد على توفير إجراءات الأمان اللازمة.

5- الاستقرار: يساعد نظام التشغيل على تحقيق الاستقرار والأداء العالي للحاسوب، ويكفل عمل العتاد الخاص بالحاسوب بشكل صحيح لتفادي الأخطاء المحتملة.

بشكل عام، نظام التشغيل يعتبر أحد العناصر الأساسية في علم الحاسوب ويؤثر بشكل كبير على أداء الحاسوب وإنتاجيته وفعاليته.

أزمنة الحاسوب هي مدة الوقت المستغرقة لأداء عملية معينة بواسطة الحاسوب، وتشمل عدة أنواع من الأزمنة مثل:

1- أزمنة الإيقاف (Shutdown time): هي مدة الوقت المستغرقة لإيقاف الحاسوب تماماً حتى لا يستهلك الطاقة ولا يتعرض للتلف.

2- أزمنة الإعادة التشغيل (Reboot time): هي مدة الوقت المستغرقة لإعادة تشغيل الحاسوب بعد إيقافه.

3- أزمنة الإقلاع (Boot time): هي مدة الوقت المستغرقة لتشغيل الحاسوب والوصول إلى نظام التشغيل والواجهة الرئيسية.

4- أزمنة الاستجابة (Response time): هي مدة الوقت المستغرقة للحصول على رد من الحاسوب بعد إعطاء أمر معين.

5- أزمنة الاستجابة للشبكة (Network response time): هي مدة الوقت المستغرقة للتواصل مع جهاز آخر عبر الشبكة.