تعرف على أنظمة التشغيل

يُعرَّف نظام التشغيل (Operating System - OS) بأنه البرنامج الأساسي الذي لا غنى عنه لأي جهاز حاسوب. إنه حلقة الوصل الأساسية بين المستخدم والجهاز، وهو المدير الذي ينسق بين جميع المكونات المادية (Hardware) والبرمجية (Software). ببساطة، نظام التشغيل هو الروح التي تبث الحياة في جسد الحاسوب.

مهام نظام التشغيل الرئيسية

يعمل نظام التشغيل كقائد أوركسترا، حيث يدير جميع العمليات المعقدة داخل الحاسوب ليوفر للمستخدم واجهة بسيطة وسهلة للتعامل مع الجهاز. تتلخص مهامه الرئيسية فيما يلي:

1. إدارة الموارد (Resource Management):

   • إدارة المعالج (CPU): يوزع وقت المعالج على المهام والتطبيقات المختلفة لضمان عملها بسلاسة.

   • إدارة الذاكرة (Memory Management): يخصص أجزاء من الذاكرة (RAM) للبرامج قيد التشغيل، ويحررها عند إغلاقها.

   • إدارة وحدات الإدخال والإخراج: يتحكم في جميع الأجهزة المتصلة بالحاسوب، مثل لوحة المفاتيح، الفأرة، الشاشة، والطابعة.

2. توفير واجهة للمستخدم (User Interface - UI):
   يوفر الطريقة التي يتفاعل بها المستخدم مع الحاسوب، سواء كانت واجهة رسومية (GUI) تعتمد على الأيقونات والنوافذ (مثل ويندوز وماك)، أو واجهة سطر أوامر (CLI) تعتمد على الأوامر النصية (مثل DOS).

3. إدارة الملفات (File Management):
   ينظم كيفية تخزين الملفات والمجلدات على القرص الصلب، ويتيح للمستخدم إنشائها، وحذفها، ونسخها، ونقلها.

4. تشغيل البرامج التطبيقية:
   يهيئ البيئة اللازمة لتشغيل البرامج الأخرى (مثل متصفح الإنترنت أو برامج الأوفيس) ويوفر لها الوصول إلى موارد الجهاز.

آلية عمل نظام التشغيل

عند تشغيل جهاز الحاسوب، تبدأ سلسلة من العمليات المنظمة التي يديرها نظام التشغيل:

1. الإقلاع (Booting): يقرأ الجهاز التعليمات الأولية من ذاكرة القراءة فقط (ROM).

2. الفحص (POST): يقوم بفحص سريع للمكونات الأساسية (مثل الذاكرة والمعالج) للتأكد من سلامتها.

3. التحميل (Loading): يتم تحميل نواة (Kernel) نظام التشغيل من القرص الصلب إلى الذاكرة (RAM).

4. بدء التشغيل: يبدأ النظام في العمل، ويحمل واجهة المستخدم، ويصبح جاهزًا لاستلام الأوامر من المستخدم.

أنواع أنظمة التشغيل

يمكن تصنيف أنظمة التشغيل بناءً-على عدة معايير:

• أحادي المستخدم، أحادي المهام (Single-User, Single-Tasking):
  يسمح لمستخدم واحد بتشغيل برنامج واحد فقط في كل مرة. (مثال: MS-DOS).

• أحادي المستخدم، متعدد المهام (Single-User, Multi-Tasking):
  يسمح لمستخدم واحد بتشغيل عدة برامج في نفس الوقت. هذا هو النوع الأكثر شيوعًا في الحواسيب الشخصية. (أمثلة: Windows, macOS).

• متعدد المستخدمين، متعدد المهام (Multi-User, Multi-Tasking):
  يسمح لعدة مستخدمين بالعمل على نفس الجهاز وتشغيل برامج مختلفة في نفس الوقت. يُستخدم بشكل أساسي في الخوادم والحواسيب المركزية. (أمثلة: UNIX, Linux, Windows Server).

1. نظام ويندوز (Windows):
   من إنتاج شركة مايكروسوفت، وهو نظام التشغيل الأكثر شيوعًا في العالم للحواسيب الشخصية. يشتهر بواجهته الرسومية السهلة الاستخدام وتوافقه مع مجموعة هائلة من البرامج والأجهزة.

2. نظام ماك أو إس (macOS):
   من إنتاج شركة آبل، وهو النظام المخصص لأجهزة الماك. يشتهر بتصميمه الأنيق، واستقراره، وأدائه القوي في مجالات مثل التصميم الجرافيكي وتحرير الفيديو.

3. نظام لينكس (Linux):
   هو نظام مفتوح المصدر ومجاني، يعتمد على نواة يونكس. يتميز بقوته وأمانه العالي، ويُستخدم على نطاق واسع في الخوادم، والأنظمة المدمجة، وبين المبرمجين والمطورين.

4. نظام يونكس (UNIX):
   هو نظام تشغيل قوي وموثوق، تم تطويره في السبعينيات وأثر بشكل كبير على تطور معظم أنظمة التشغيل الحديثة، بما في ذلك لينكس وماك أو إس.