مكونات من Operaتينج سيستمز

ما هي مكونات نظام التشغيل؟

نظام التشغيل هو نظام كبير ومعقد لا يمكن إنشاؤه إلا بتقسيمه إلى أجزاء صغيرة. يجب أن تكون هذه الأجزاء جزءًا محددًا جيدًا من النظام، مع مدخلات ومخرجات ووظائف محددة بدقة.

على الرغم من أن ماك، ويونكس، ولينكس، Windowsوأنظمة التشغيل الأخرى لا تمتلك نفس البنية، لكن معظم أنظمة التشغيل تشترك في مكونات نظام تشغيل مماثلة مثل إدارة الملفات والعمليات والذاكرة وأجهزة الإدخال/الإخراج.

دعونا نرى كل من هذه المكونات بالتفصيل.

إدارة الملفات

الملف عبارة عن مجموعة من المعلومات المترابطة التي يحددها منشئها. وهو يمثل عادةً البرامج، سواءً كانت برامج مصدرية أو برامج كائنية، بالإضافة إلى البيانات. ويمكن أن تكون ملفات البيانات رقمية أو أبجدية أو أبجدية رقمية.

وظائف إدارة الملفات في نظام التشغيل

استخدم نظام التشغيل تتضمن الأنشطة المهمة التالية ما يلي فيما يتعلق بإدارة الملفات:

• إنشاء الملفات والدليل وحذفها.
• التعامل مع الملفات والمجلدات.
• خريطةping نقل الملفات إلى وحدة تخزين ثانوية.
• نسخ الملفات احتياطياً على وسائط تخزين ثابتة.

ادارة العمليات

يُعدّ عنصر إدارة العمليات إجراءً لإدارة العمليات المتعددة التي تعمل في وقت واحد على نظام التشغيل. يرتبط كل برنامج تطبيقي بعملية واحدة أو أكثر أثناء تشغيله.

على سبيل المثال، عند استخدام متصفح مثل Google Chromeهناك عملية قيد التشغيل خاصة ببرنامج المتصفح هذا. كما أن نظام التشغيل لديه العديد من العمليات قيد التشغيل، والتي تؤدي وظائف متنوعة.

ينبغي إدارة جميع هذه العمليات بواسطة نظام إدارة العمليات، الذي يضمن استمرارها بكفاءة. كما أنه يستخدم الذاكرة المخصصة لها ويوقفها عند الحاجة.

يجب أن يكون تنفيذ العملية متسلسلاً، لذلك يجب تنفيذ تعليمة واحدة على الأقل نيابة عن العملية.

وظائف إدارة العمليات في نظام التشغيل

وفيما يلي وظائف إدارة العمليات في نظام التشغيل:

• إنشاء العملية وحذفها.
• التعليق والاستئناف.
• مزامنة العمليات.
• عملية التواصل.

إدارة جهاز الإدخال / الإخراج

من أهم استخدامات نظام التشغيل أنه يساعدك على إخفاء اختلافات أجهزة معينة عن المستخدم.

وظائف إدارة الإدخال/الإخراج في نظام التشغيل

• يوفر نظام تخزين مؤقت.
• يوفر هذا البرنامج رمز تعريف الجهاز العام.
• يوفر برامج تشغيل لأجهزة معينة.
• تساعدك عمليات الإدخال/الإخراج على معرفة الخصائص الفردية لجهاز معين.

إدارة الشبكة

إدارة الشبكة هي عملية إدارة شبكات الكمبيوتر والتحكم فيها. وهي تشمل إدارة الأداء، وتحليل الأخطاء، وتجهيز الشبكات، والحفاظ على جودة الخدمة.

النظام الموزع عبارة عن مجموعة من أجهزة الكمبيوتر/المعالجات التي لا تتشارك في ذاكرتها أو ساعتها. في هذا النوع من الأنظمة، تمتلك كل معالج ذاكرتها المحلية، وتتواصل المعالجات فيما بينها باستخدام خطوط اتصال مختلفة، مثل الألياف الضوئية أو خطوط الهاتف.

ترتبط أجهزة الكمبيوتر الموجودة في الشبكة من خلال شبكة اتصالات، والتي يمكن تكوينها بعدة طرق مختلفة. وبمساعدة إدارة الشبكة، يمكن أن تكون الشبكة متصلة كليًا أو جزئيًا، مما يساعد المستخدمين على تصميم استراتيجيات التوجيه والاتصال التي تتغلب على مشكلات الاتصال والأمان.

وظائف إدارة الشبكة

• تساعدك الأنظمة الموزعة على استخدام موارد حاسوبية متنوعة من حيث الحجم والوظيفة. وقد تشمل هذه الأنظمة معالجات دقيقة، وحواسيب صغيرة، والعديد من أنظمة الحواسيب العامة.
• يوفر النظام الموزع أيضًا للمستخدم إمكانية الوصول إلى الموارد المختلفة التي تشتركها الشبكة.
• يساعد ذلك في الوصول إلى الموارد المشتركة التي تساعد على تسريع الحوسبة أو توفر توافر البيانات وموثوقيتها.

إدارة الذاكرة الرئيسية

الذاكرة الرئيسية عبارة عن مصفوفة كبيرة من وحدات التخزين أو البايتات، لكل منها عنوان. تتم عملية إدارة الذاكرة باستخدام سلسلة من عمليات القراءة والكتابة لعناوين ذاكرة محددة.

لكي يتم تنفيذ برنامج، يجب ربطه بعناوين مطلقة وتحميله داخل الذاكرة. ويعتمد اختيار طريقة إدارة الذاكرة على عدة عوامل.

مع ذلك، يعتمد الأمر بشكل أساسي على تصميم النظام المادي. تتطلب كل خوارزمية دعمًا ماديًا مناسبًا. توفر الذاكرة الرئيسية تخزينًا سريعًا يمكن الوصول إليه مباشرةً من وحدة المعالجة المركزية. وهي مكلفة، وبالتالي تتمتع بسعة تخزين أقل. مع ذلك، لكي يتم تنفيذ أي برنامج، يجب أن يكون موجودًا في الذاكرة الرئيسية.

وظائف إدارة الذاكرة في نظام التشغيل

يقوم نظام التشغيل بالوظائف التالية لإدارة الذاكرة:

• يساعدك على البقاء track من الذاكرة الأساسية.
• يحدد هذا الجزء أي جزء منه يستخدمه من، وأي جزء منه غير مستخدم.
• في نظام البرمجة المتعددة، يقرر نظام التشغيل أي عملية ستحصل على الذاكرة ومقدارها.
• يقوم بتخصيص الذاكرة عندما يطلبها أحد العمليات.
• كما أنه يقوم بإلغاء تخصيص الذاكرة عندما لا تحتاجها عملية ما أو عندما يتم إنهاؤها.

إدارة التخزين الثانوي

تتمثل المهمة الأهم لنظام الحاسوب في تنفيذ البرامج. ويجب أن تكون هذه البرامج، بالإضافة إلى البيانات التي تصل إليها، موجودة في الذاكرة الرئيسية أثناء التنفيذ.

ذاكرة الحاسوب صغيرة جدًا بحيث لا تكفي لتخزين جميع البيانات والبرامج بشكل دائم. يوفر نظام الحاسوب مساحة تخزين ثانوية كنسخة احتياطية للذاكرة الرئيسية. تستخدم الحواسيب الحديثة اليوم محركات الأقراص الصلبة/محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSD) كمساحة تخزين أساسية للبرامج والبيانات. مع ذلك، تدعم إدارة مساحة التخزين الثانوية أيضًا أجهزة تخزين أخرى مثل ذاكرة فلاش USB ومحركات الأقراص الضوئية (CD/DVD).

يتم تخزين البرامج مثل المجمعات والمترجمات على القرص حتى يتم تحميلها في الذاكرة، ثم تستخدم القرص كمصدر ووجهة للمعالجة.

وظائف إدارة التخزين الثانوي في نظام التشغيل

فيما يلي الوظائف الرئيسية لإدارة التخزين الثانوي في نظام التشغيل:

• تخصيص التخزين
• إدارة المساحة الحرة
• جدولة القرص

إدارة الأمن

يجب تأمين العمليات المختلفة في نظام التشغيل من أنشطة بعضها البعض. ولتحقيق ذلك، يمكن استخدام آليات متنوعة لضمان حصول العمليات التي ترغب في العمل على الملفات والذاكرة ووحدة المعالجة المركزية وموارد الأجهزة الأخرى على التفويض اللازم من نظام التشغيل.

على سبيل المثال، تساعدك أجهزة عنونة الذاكرة على التأكد من إمكانية تنفيذ عملية ما ضمن مساحة عنوانها الخاصة. ويضمن التوقيت عدم سيطرة أي عملية على وحدة المعالجة المركزية دون تحريرها.

وأخيرًا، لا يُسمح لأي عملية بإجراء عمليات الإدخال/الإخراج الخاصة بها، مما يساعد في الحفاظ على سلامة الأجهزة الطرفية المختلفة.

أنشطة مهمة أخرى

فيما يلي بعض الأنشطة المهمة الأخرى لنظام التشغيل:

• لا يمكن لبرنامج المستخدم تنفيذ عمليات الإدخال/الإخراج مباشرةً. يجب أن يوفر نظام التشغيل وسيلةً ما للقيام بذلك.
• يقوم نظام التشغيل بفحص قدرة البرنامج على قراءة وكتابة وإنشاء وحذف الملفات.
• يُسهّل نظام التشغيل تبادل المعلومات بين العمليات التي تُنفذ على نفس النظام أو أنظمة مختلفة.
• تساعد مكونات نظام التشغيل في ضمان حصولك على حوسبة صحيحة من خلال اكتشاف الأخطاء في وحدة المعالجة المركزية وأجهزة الذاكرة.

الأسئلة الشائعة