مقدمة عامة عن نظام التشغيل

نظام التشغيل

تعد أنظمة التشغيل من البرامج التطبيقية التي صممت لحل المشاكل العملية في أجهزة الحاسب.

ويمكن تعريف نظام التشغيل بأنها مجموعة من الأوامر والتعليمات يتم تحميلها على ذاكرة الحاسوب عند بداية التشغيل حيث تساعد على التعرف على المكونات المثبتة و الملحقة بالجهاز.

ويمكننا القول أن نظام التشغيل هي مجموعة من البرامج تقوم بإدارة جميع برامج التطبيقات. ومن أنظمة التشغيل المعروفة مثل: نظام التشغيل (ويندوز/ Windows) من شركة مايكروسوفت، ونظام التشغيل ماكنتوش من شركة آبل.... إلخ.

ونظام التشغيل عبارة عن برنامج أو برامج متعددة قد تكون مخزنة على الحاسب ومسجلة على شريحة من نوع (ذاكرة القراءة فقط) وقد تكون محفوظة على القرص الصلب كما هو شائع في الأجهزة الشخصية الحديثة وكثيراً ما يكون نظام التشغيل مكون من جزئيين أحدهما أساسي مرتبط بالجهاز مخزن فيه ويسمى (نظام الإدخال والإخراج الأساسي) والآخر على القرص.

وعندما يكون نظام التشغيل كبيراً فقد يقسم إلى أكثر من برنامج، ويحمل أهم هذه البرامج في الذاكرة الرئيسية ويتولى التوصيل بين المشغل والجهاز ويؤدي بعض العمليات التي يحتاج إليها كثيراً، ويبقى الجزء الآخر على القرص ليتم استدعائه وقت الحاجة، وتسمى هذه البرامج التي تبقى على القرص لحين الحاجة برامج الخدمات، وتختلف نظم التشغيل من حيث حجمها وقدراتها وأنواع الأجهزة التي تعمل عليها.

أما من حيث الحجم فإن هناك نظم تشغيل صغيرة الحجم وبسيطة تكون غالباً مخزنة في الحاسب إلا إنها ذات أداء وكفاءة متدنيتيين ويوجد بعض النظم الضخمة ذات الأداء العالي غير أن هذه النظم تتطلب وجود ذاكرة كبيرة.

وكما تختلف النظم من حيث الحجم فهي أيضاً تختلف من حيث الاستخدام فبعضها يعمل على الأجهزة المزودة بمعالجات من ذوات الثمان بت (8 Bit) بينما تعمل نظم أخرى على الأجهزة المزودة بمعالجات من ذوات 16 أو 32 بت.

ولذا يجب عند التفكير في استخدام نظام التشغيل دراسة مدى ملائمته لاحتياجات المستخدم والأجهزة التي يملكها، إضافة إلى أنه يجب بحث البرامج الجاهزة ولغات البرمجة المتوفرة التي تعمل مع هذا النظام أو ذاك  إذ قد تكتشف بعد البداية في استخدام نظام ذو قدرة فائقة ومناسب تماماً لاحتياجاتك من حيث تعدد المستخدمين وتعدد البرامج التي يمكن أن تشتغل في نفس الوقت ومطابقته للأجهزة المتوفرة لديك أنه لا يوجد بالسوق ما تحتاج اليه من البرامج التطبيقية التي تحتاج إلى استخدامها والتي تعمل مع النظام الذي تستخدمه.

إضافة إلى ذلك فإن بعض نظم التشغيل تمتاز بالقدرة على استخدام أكثر من معالج في الوقت نفسه (تسمى خاصية تعدد المعالجات) وبالتالي يمكنها توزيع بمبدأ العمل على أكثر من معالج فعلى سبيل المثال يمكن أن يكون هناك معالج خاص بالرسوم يقوم بمهمة الإشراف على إظهار البيانات والرسوم على الشاشة، ومعالج خاص بالأصوات يقوم بالإشراف على إصدار الأصوات عبر سماعة الجهاز إضافة إلى المعالج المركزي وهناك بعض الأجهزة تستخدم معالج رياضي مساعد للقيام بمهام العمليات الحسابية المعقدة.

وبالرغم من أن لكل نظام من نظم التشغيل وظائفه ومزاياه التي تجعله مناسباً للغرض منه ولمجموعة الآلات المخصص لها إلا أن هناك وظائف مشتركة في معظم نظم التشغيل نورد منها على سبيل المثال:

1. استدعاء البرامج المراد تنفيذها من وحدة التخزين (القرص الصلب على سبيل المثال) إلى الذاكرة الرئيسة ووضعها موضع التنفيذ.
2. مراقبة تنفيذ وظائف الإدخال و الإخراج للبرامج المتعددة أثناء تنفيذها. 
3. نقل الرسائل المتبادلة بين المشغل والبرامج المنفذة وبينها وبعضها بعضا. 
4. المحافظة لكل برنامج على حقه في استخدام الوحدات والمساحة من الذاكرة المخصصة له في حالة الحاسبات متعددة المستخدمين والتحكم في نظام أولوية التنفيذ بالنسبة للبرامج المختلفة.
5. التحكم في عملية التخزين والنسخ على الأقراص الممغنطة وترجمة أوامر التشغيل والبرامج إلى نبضات كهربائية أو حركات ميكانيكية من الصعب أن يباشرها المشغل أو البرنامج فمثلاً لو أردنا تخزين ملف بيانات فإن نظام التشغيل هو الذي يبحث له عن حيز من الفراغ على القرص الممغنط ويقوم بكتابة اسم الملف وتاريخ ووقت كتابته في فهرس القرص.

مكنك أيضاً قراءة العديد من الموضوعات ذات الصلة بـ نظام التشغيل:

🔗 ما هي الوظائف التي يؤديها نظام التشغيل .

🔗 مقارنة بين نظم التشغيل المختلفة .

تعديل المقال