حيا بنا...... |
نظام تشغيل هو مجموعة من البرمجيات المسؤولة عن إدارة الموارد (عتاد الحاسوب) و برمجيات الحاسوب،ويمثل وسيط بين المستخدم و عتاد الحاسوب،
و يمكن القول انه جسر لتشغيل برامج المستخدم، يقوم نظام التشغيل بالمهام
الأساسية مثل إدارة و تخصيص مصادر الحاسوب (الذاكرة، القرص الصلب، الوصول
للأجهزة الملحقة..إلخ)، ترتيب أولوية التعامل مع الأوامر، التحكم في أجهزة
الإدخال والإخراج مثل لوحة المفاتيح، تسهيل التعامل مع الشبكات، و إدارة
الملفات
الحواسيب الحديثة متعددة الأغراض، شاملة الحواسيب الشخصية والحواسيب
العملاقة(Mainframes)، لها نظام تشغيل ليشغل باقي البرامج مثل التطبيقات
البرمجية. تشمل الأمثلة على أنظمة تشغيل الحواسيب الشخصية ميكروسوفت ويندوز، جنو/لينكس، ماك أو.إس(داروين)، ماك أو.إس.إكس و يونكس . المستوى الأدنى من أي نظام تشغيل هو نواته.
هذه هي الطبقة الأولى من البرمجيات التي يتم تحميلها في الذاكرة عند إقلاع
النظام أو بدء التشغيل. توفر النواة إمكانية الوصول إلى الخدمات المركزية
الشائعة الأخرى لكل برامج النظام والتطبيقات. هذه الخدمات تشمل(وليس فقط): جدولة المهام، إدارة الذاكرة، الوصول للقرص، والوصول لأجهزة العتاد
ما هو الحال بالنسبة للنواة، فإن نظام التشغيل كثيرا ما يزود ببرمجيات نظام لإدارة واجهة المستخدم الرسومية
(بالرغم من إدماج ويندوز و ماكينتوش لهذه البرامج في نظام التشغيل). وأيضا
أدوات لمهام مثل إدارة الملفات وإعداد نظام التشغيل. في أحيان كثيرة يوزع
مع نظام التشغيل برمجيات ليست لها علاقة مباشرة بالوظائف الأساسية لنظام
التشغيل، ولكن من يوزع نظام التشغيل وجد فائدة في توزيعها معه.
الفاصل بين نظام التشغيل وبرمجيات التطبيقات غير واضح، وكثيرا ما يكون
موضع خلاف. من وجهة النظر التجارية أو القانونية، فإن الفصل يعتمد على سياق
الاهتمامات الداخلة في الموضوع. على سبيل المثال، واحد من الأسئلة
الرئيسية في قضية الولايات المتحدة ضد ميكرسوفت هو هل متصفح ويب ميكروسوفت جزأ من نظام التشغيل أم لا.
كما هو الحال مع مصطلح "نظام تشغيل"، فإن الخلاف يدور أحيانا حول ما
الذي يجب على النواة إدارته بالتحديد، مع النقاش حول هل يجب أن تكون أشياء
مثل نظام الملفات في النواة أم لا. البعض يؤيد النواة الصغرية (Microkernel)، والبعض النواة الأحادية (Monolithic kernel) وهكذا
تستخدم أنظمة التشغيل على أغلب، وليس كل الحواسيب. الحواسيب الأبسط، شاملة الأنظمة المغروسة
الأصغر والعديد من الحواسيب المبكرة بدون نظام تشغيل، بدلا من هذا يعتمدوا
على برامج التطبيقات لتدير العتاد بمعرفتها، وربما بمساعدة مكتبات صممت
لهذا الغرض
الخدمات
إدارة العمليات
أي عملية في حاسوب، سواء كانت خدمة تعمل في الخلفية أو تطبيق، تجرى داخل عملية. ما دام أسلوب معمارية جون فون نيومان هو المستخدم في بناء الحاسوب، فلا يمكن تشغيل سوى عملية واحدة لكل و.م.م في كل مرة. أنظمة التشغيل الأقدم مثل إم إس-دوس لا تقدم أي محاولة لتجاوز هذه المحدودية. تستطيع الأنظمة الحديثة محاكاة تشغيل أكثر من عملية مرة واحدة (متعددة المهام) على و.م.م
واحدة، في الحقيقة لا يمكن لأكثر من عملية واحدة أن تنفذ في نفس الوقت في
المعالجات أحادية النواة ولكن مع السرعات الهائلة للمعالجات لا يمكننا
ملاحظة ذلك، يمكن أن يستخدم ما يسمى بالتزامن الكاذب عن طريق تقسيم المهام
إلى تشعبات. إدارة العمليات هي طريقة نظام التشغيل في التعامل مع العمليات العديدة العاملة. حيث أن أغلب الحواسيب تحتوى على و.م.م
مفردة ذات قلب واحد، فإن الحصول على تعدد المهام يكون ببساطة عن طريق
التحويل بين المهام بسرعة. ومع زيادة العمليات التي يشغلها المستخدم يصبح
نصيب كل عملية من الوقت أقل، في كثير الأنظمة قد يسبب هذا مشاكل مثل تخطى
أجزاء من ملفات الصوت أو حركة مرتعشة لمؤشر الفأرة. تشمل إدارة العمليات
الحساب والتوزيع "للأنصبة الزمنية
مشغلات العتاد
مشغل العتاد (بالإنجليزية: hardware driver) هو قطعة من برمجيات الحاسوب صممت لتسمح بالتفاعل بين العتاد والبرمجيا
واجهة التطبيقات
هذه الواجهة توفر لمطوري البرامج والتطبيقات مجموعة من الدوال
(Functions) الأساسية التي يكثر استعمالها مثل دوال لإدارة الذاكرة و
الدوال الرسومية ودوال لإدارة الملفات وغيرها. هذه الواجهة تسهل عمل
المبرمج حيث أنها توفر عليه القيام بهذه المهمات في البرامج التي يكتبها
الوظائف الأساسية
لنظام التشغيل وظائف أساسية في عمل الحاسوب من أهمها
- تنظيم ملفات المستخدم على العديد من وسائط التخزين (Storage Media) كالقرص الصلب والقرص المضغوط (CDROM). كما ويعتمد كل نظام تشغيل على نظام ملف(File System) خاص به، مثلا، تعتمد معظم أنظمة تشغيل مايكروسوفت ويندوز الجديدة على نظام NTFS
- تنظيم البرامج المحمَلة على الحاسوب وقطع الأجهزة(hardware) المتصلة به، كالشاشة والطابعة ولوحة المفاتيح...الخ
- معالجة أخطاء قطع الأجهزة والبرامج وتفادي خسارة المعلومات
- المحافظة على سرية النظام وذلك لضمان عدم الوصول غير المسموح به للبيانات والبرمجيات
- إدارة الذاكرة الرئيسية ووحدات الإدخال والإخراج وإدارة وحدة المعالجة ووحدات التخزين الثانوي
بعض الأنظمة المتوفرة
- مايكروسوفت ويندوز، طور في العام 1992: Windows 3.1 ، موجه للمستخدم المنزلي بشكل خاص
- ماك أو إس عشرة من شركة أبل، الذي بدأ تطويره في عام ١٩٨١
- جنو/لينكس الحر/مفتوح المصدر، شبيه بيونكس و يستعمل في شتى الأغراض، كما أنه مجاني
- يونكس. طور في العام 1969، يتمتع بشهرة كبيرة في الأوساط الأكاديمية لدوره الكبير في تطوير شبكة إنترنت
- رياكت أو إس نظام تشغيل حر مفتوح المصدر متوافق مع نظام ويندوز
- إم إس - دوس
- أو إس/2 المطور من قبل اي بي ام
- سولاريس: من شركة Sun، نظام تشغيل شبيه بيونكس موجه للخوادم بشكل عام