ما هو نظام التشغيل؟ شرح أنواع أنظمة التشغيل والميزات والأمثلة

ما هو نظام التشغيل؟

An نظام التشغيل (أوس) هو برنامج يعمل كواجهة بين مكونات أجهزة الكمبيوتر والمستخدم. يجب أن يحتوي كل نظام كمبيوتر على نظام تشغيل واحد على الأقل حتى يتمكن من تشغيل البرامج الأخرى. تحتاج التطبيقات مثل المتصفحات وMS Office وألعاب Notepad وما إلى ذلك إلى بعض البيئة لتشغيلها وتنفيذ مهامها.

يساعدك نظام التشغيل على التواصل مع الكمبيوتر دون علمكwing كيفية التحدث بلغة الكمبيوتر. لا يمكن للمستخدم استخدام أي جهاز كمبيوتر أو جهاز محمول دون أن يكون لديه نظام تشغيل.

مقدمة في نظام التشغيل
مقدمة في نظام التشغيل

تاريخ نظام التشغيل

  • تم تطوير أنظمة التشغيل لأول مرة في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي لإدارة تخزين الشريط
  • قام مختبر أبحاث جنرال موتورز بتطبيق أول نظام تشغيل في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي IBM 701
  • في منتصف الستينيات ، بدأت أنظمة التشغيل في استخدام الأقراص
  • في أواخر الستينيات ، تم تطوير الإصدار الأول من نظام التشغيل Unix OS
  • أول نظام تشغيل تم إنشاؤه بواسطة Microsoft كان DOS. تم بناؤه عام 1981 عن طريق شراء برنامج 86-DOS من إحدى شركات سياتل
  • ظهر نظام التشغيل Windows الشهير حاليًا لأول مرة في عام 1985 عندما تم إنشاء واجهة المستخدم الرسومية وإقرانها مع MS-DOS.

أمثلة على نظام التشغيل مع حصة السوق

نظام التشغيل مع حصة السوق
الحصة السوقية لأنظمة التشغيل

فولوwing هي أمثلة نظام التشغيل مع أحدث حصة في السوق

اسم نظام التشغيل مشاركة
Windows 40.34
أندرويد 37.95
آيفون 15.44
نظام التشغيل Mac OS 4.34
لينكس 0.95
الكروم OS 0.14
نظام تشغيل Windows Phone 0.06

أنواع أنظمة التشغيل (OS)

فولوwing هي الأنواع الشائعة من أنظمة التشغيل (نظام التشغيل):

  • نظام التشغيل الدفعي
  • تعدد المهام / نظام تشغيل تقاسم الوقت
  • نظام تشغيل متعدد المعالجات
  • نظام التشغيل في الوقت الحقيقي
  • نظام التشغيل الموزع
  • نظام تشغيل الشبكة
  • نظام التشغيل المحمول

نظام التشغيل الدفعي

بعض عمليات الكمبيوتر طويلة جدًا وتستغرق وقتًا طويلاً. لتسريع العملية نفسها ، يتم تجميع مهمة ذات نوع مماثل من الاحتياجات معًا وتشغيلها كمجموعة.

لا يتفاعل مستخدم نظام التشغيل الدفعي أبدًا بشكل مباشر مع الكمبيوتر. في هذا النوع من أنظمة التشغيل، يتم إعداد كل مستخدمares وظيفته على جهاز غير متصل بالإنترنت مثل البطاقة المثقوبة وتقديمها إلى مشغل الكمبيوتر.

أنظمة تشغيل متعددة المهام / مشاركة الوقت

يمكّن نظام تشغيل مشاركة الوقت الأشخاص الموجودين في محطة مختلفة (قذيفة) من استخدام نظام كمبيوتر واحد في نفس الوقت. يُطلق على وقت المعالج (CPU) الذي يتم مشاركته بين عدة مستخدمين اسم مشاركة الوقت.

نظام التشغيل في الوقت الحقيقي

A نظام تشغيل في الوقت الحقيقي الفاصل الزمني للمعالجة والاستجابة للمدخلات صغير جدًا. أمثلة: أنظمة البرمجيات العسكرية، وأنظمة البرمجيات الفضائية هي مثال نظام التشغيل في الوقت الحقيقي.

نظام التشغيل الموزع

تستخدم الأنظمة الموزعة العديد من المعالجات الموجودة في أجهزة مختلفة لتوفير حساب سريع جدًا لمستخدميها.

نظام تشغيل الشبكة

يعمل نظام تشغيل الشبكة على الخادم. يوفر القدرة على إدارة البيانات والمستخدم والمجموعات والأمن والتطبيق ووظائف الشبكات الأخرى.

نظام التشغيل المحمول

أنظمة تشغيل الأجهزة المحمولة هي أنظمة التشغيل التي تم تصميمها خصيصًا لتشغيل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والأجهزة القابلة للارتداء.

بعض أنظمة تشغيل الأجهزة المحمولة الأكثر شهرة هي Android و iOS ، لكن البعض الآخر يشمل BlackBerry و Web و watchOS.

وظائف نظام التشغيل

قد تتضمن بعض وظائف نظام التشغيل النموذجية إدارة الذاكرة والملفات والعمليات ونظام الإدخال / الإخراج والأجهزة والأمن وما إلى ذلك.

فيما يلي الوظائف الرئيسية لنظام التشغيل:

وظائف نظام التشغيل

وظائف نظام التشغيل

في عملية برنامج النظام ينفذ كل وظيفة:

  1. ادارة العمليات: إدارة العمليات تساعد نظام التشغيل على إنشاء العمليات وحذفها. كما يوفر آليات للتزامن والاتصال بين العمليات.
  1. إدارة الذاكرة: تؤدي وحدة إدارة الذاكرة مهمة تخصيص مساحة الذاكرة وإلغاء تخصيصها للبرامج التي تحتاج إلى هذه الموارد.
  1. إدارة الملفات: يدير جميع الأنشطة المتعلقة بالملفات مثل تخزين الملفات واسترجاعها وتسميتها ومشاركتها وحمايتها.
  1. إدارة الجهاز: إدارة الأجهزة تحافظ على مسارات جميع الأجهزة. تُعرف هذه الوحدة المسؤولة أيضًا عن هذه المهمة بوحدة تحكم الإدخال/الإخراج. كما أنه يؤدي مهمة تخصيص وإلغاء تخصيص الأجهزة.
  1. إدارة نظام الإدخال / الإخراج: أحد الأشياء الرئيسية لأي نظام تشغيل هو إخفاء خصائص تلك الأجهزة عن المستخدم.
  1. إدارة التخزين الثانوي: تحتوي الأنظمة على عدة مستويات من التخزين والتي تشمل التخزين الأساسي والتخزين الثانوي وذاكرة التخزين المؤقت. يجب تخزين التعليمات والبيانات في التخزين الأساسي أو ذاكرة التخزين المؤقت بحيث يمكن لبرنامج قيد التشغيل الرجوع إليها.
  1. حماية: وحدة الأمان تحمي والبيانات والمعلومات نظام الكمبيوتر ضد تهديد البرامج الضارة والوصول المصرح به.
  1. تفسير الأوامر: تقوم هذه الوحدة بتفسير الأوامر الصادرة عن موارد النظام والتشغيل لمعالجة تلك الأوامر.
  1. الشبكات: النظام الموزع هو مجموعة من المعالجات التي لا تشترك في الذاكرة أو الأجهزة أو الساعة. تتواصل المعالجات مع بعضها البعض عبر الشبكة.
  1. محاسبة الوظيفة: تتبع الوقت والموارد المستخدمة من قبل مختلف الوظائف والمستخدمين.
  1. إدارة الاتصالات: تنسيق وتخصيص المترجمين والمترجمين الفوريين ومورد برمجيات آخر لمختلف مستخدمي أنظمة الكمبيوتر.

ميزات نظام التشغيل (OS)

فيما يلي قائمة بالميزات المهمة لنظام التشغيل:

  • الوضع المحمي والمشرف
  • يسمح بالوصول إلى القرص وأنظمة الملفات برامج تشغيل الأجهزة أمن الشبكات
  • تنفيذ البرنامج
  • إدارة الذاكرة الذاكرة الافتراضية تعدد المهام
  • معالجة عمليات الإدخال / الإخراج
  • التلاعب في نظام الملفات
  • اكتشاف الأخطاء ومعالجتها
  • تخصيص الموارد
  • المعلومات وحماية الموارد

ميزات نظام التشغيل

ميزة نظام التشغيل

  • يسمح لك بإخفاء ديtails من الأجهزة عن طريق إنشاء التجريد
  • سهل الاستخدام مع واجهة المستخدم الرسومية
  • يوفر بيئة يمكن للمستخدم من خلالها تنفيذ البرامج / التطبيقات
  • يجب أن يتأكد نظام التشغيل من أن نظام الكمبيوتر مناسب للاستخدام
  • يعمل نظام التشغيل كوسيط بين التطبيقات ومكونات الأجهزة
  • يزود موارد نظام الكمبيوتر بتنسيق سهل الاستخدام
  • يعمل كوسيط بين جميع الأجهزة والبرامج الخاصة بالنظام

عيوب نظام التشغيل

  • في حالة حدوث أي مشكلة في نظام التشغيل ، فقد تفقد جميع المحتويات التي تم تخزينها في نظامك
  • يعد برنامج نظام التشغيل مكلفًا للغاية بالنسبة للمؤسسات الصغيرة الحجم مما يضيف عبئًا عليها. مثال على النوافذ
  • إنه ليس آمنًا تمامًا أبدًا حيث يمكن أن يحدث تهديد في أي وقت

ما هو النواة في نظام التشغيل؟

النواة هي المكون المركزي لأنظمة تشغيل الكمبيوتر. الوظيفة الوحيدة التي تؤديها النواة هي إدارة الاتصال بين البرنامج والأجهزة. النواة موجودة في نواة الكمبيوتر. يجعل الاتصال بين الأجهزة والبرامج ممكنًا. في حين أن النواة هي الجزء الأعمق في نظام التشغيل، فإن القشرة هي الجزء الخارجي.

نواة في نظام التشغيل
مقدمة إلى Kernel

مميزات النواة

  • جدولة العمليات على مستوى منخفض
  • اتصال interprocess
  • مزامنة العملية
  • تبديل السياق

أنواع النواة

هناك العديد من أنواع الألباب الموجودة ، ولكن من بينها النوعان الأكثر شيوعًا هما:

1. متجانسة

النواة الأحادية هي رمز أو كتلة واحدة من البرنامج. يوفر جميع الخدمات المطلوبة التي يقدمها نظام التشغيل. إنه تصميم مبسط يخلق طبقة اتصال مميزة بين الأجهزة والبرامج.

2. Micro Kernels

تدير Microkernel جميع موارد النظام. في هذا النوع من النواة ، يتم تنفيذ الخدمات في مساحة عنوان مختلفة. يتم تخزين خدمات المستخدم في مساحة عنوان المستخدم ، ويتم تخزين خدمات kernel ضمن مساحة عنوان kernel. لذلك ، فهو يساعد على تقليل حجم كل من kernel ونظام التشغيل.

الفرق بين البرامج الثابتة ونظام التشغيل

فيما يلي الاختلافات الرئيسية بين البرامج الثابتة ونظام التشغيل:

الثابتة نظام التشغيل
تعريف البرامج الثابتة: البرامج الثابتة هي أحد أنواع البرمجة المضمنة على شريحة في الجهاز الذي يتحكم في هذا الجهاز المحدد. تحديد نظام التشغيل: يوفر نظام التشغيل وظائف تتجاوز تلك التي توفرها البرامج الثابتة.
البرامج الثابتة هي البرامج التي تم تشفيرها بواسطة تصنيع IC أو شيء من هذا القبيل ولا يمكن تغييرها. نظام التشغيل هو برنامج يمكن للمستخدم تثبيته ويمكن تغييره.
ويتم تخزينه على ذاكرة غير متطايرة. يتم تخزين نظام التشغيل على القرص الصلب.

الفرق بين نظام التشغيل 32 بت و 64 بت

أدناه هو المفتاح الاختلافات بين نظام التشغيل 32 بت و64 بت:

المعلمات 32- بت 64- بت
العمارة والبرمجيات السماح بـ 32 بت من معالجة البيانات في نفس الوقتneoعادة السماح بـ 64 بت من معالجة البيانات في نفس الوقتneoعادة
التوافق تتطلب تطبيقات 32 بت نظام تشغيل ووحدات معالجة مركزية 32 بت. تتطلب تطبيقات 64 بت نظام تشغيل 64 بت ووحدة معالجة مركزية.
الأنظمة المتاحة جميع إصدارات Windows 8 و Windows 7 و Windows Vista و Windows XP و Linux وما إلى ذلك. Windows XP Professional و Vista و 7 و Mac OS X و Linux.
حدود الذاكرة أنظمة 32 بت محدودة بـ 3.2 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي. تسمح أنظمة 64 بت بحد أقصى 17 مليار جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي.

نبذة عامة

  • ما هو نظام التشغيل (تعريف نظام التشغيل) وأنواعه: نظام التشغيل هو برنامج يعمل كواجهة بين المستخدم النهائي وأجهزة الكمبيوتر. الفئات المختلفة لأنظمة التشغيل في الكمبيوتر والأجهزة الأخرى هي: نظام التشغيل الدفعي، نظام تشغيل المهام المتعددة/مشاركة الوقت، نظام تشغيل المعالجة المتعددة، نظام تشغيل الوقت الحقيقي، نظام التشغيل الموزع، نظام تشغيل الشبكة ونظام تشغيل الهاتف المحمول
  • تم تطوير أنظمة تشغيل الكمبيوتر الشخصي لأول مرة في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي لإدارة تخزين الأشرطة
  • شرح عمل نظام التشغيل: يعمل نظام التشغيل كوسيط بين المستخدم والكمبيوتر. يساعد المستخدم على التواصل مع الكمبيوتر دون علمهwing كيفية التحدث بلغة الكمبيوتر.
  • النواة هي المكون المركزي لأنظمة تشغيل الكمبيوتر. الوظيفة الوحيدة التي تؤديها النواة هي إدارة الاتصال بين البرنامج والأجهزة
  • النواتان الأكثر شيوعًا هما Monolithic و النوى الدقيقة
  • تعد العمليات والجهاز والملفات والإدخال والإخراج والتخزين الثانوي وإدارة الذاكرة وظائف مختلفة لنظام التشغيل