بحث عن انظمة تشغيل الحاسب

المقدمة:

أنظمة تشغيل الحاسب هي برامج تعمل على إدارة الموارد المادية والبرمجية للحاسب الآلي، وتوفر واجهة بين المستخدم والمكونات المختلفة للجهاز، كما أنها مسؤولة عن تخصيص الموارد وإدارة العمليات وتنسيقها. وتوجد أنواع مختلفة من أنظمة التشغيل، ولكل منها مميزاته وعيوبه، وفي هذا المقال سنتناول أهم أنواع أنظمة التشغيل ومكوناتها ووظائفها.

أولاً: تعريف نظام التشغيل:

نظام التشغيل هو برنامج معقد يعمل على إدارة وتنسيق جميع أجزاء الحاسب الآلي، وهو المسؤول عن إدارة موارد الحاسب، مثل الذاكرة والقرص الصلب والأجهزة الطرفية، كما أنه يوفر واجهة بين المستخدم والمكونات المختلفة للحاسب، بحيث يمكن للمستخدم التفاعل مع الجهاز بسهولة.

ثانياً: مكونات نظام التشغيل:

يتكون نظام التشغيل من مجموعة من البرامج التي تعمل معًا لإدارة موارد الحاسب، وتشمل هذه المكونات:

1. نواة نظام التشغيل: وهي الجزء الأساسي من نظام التشغيل، وتكون مسؤولة عن إدارة الموارد الأساسية للحاسب، مثل الذاكرة والقرص الصلب والأجهزة الطرفية، كما أنها تتحكم في تنفيذ العمليات وتنسيقها.

2. مديري الأجهزة: وهي برامج مسؤولة عن إدارة الأجهزة الطرفية للحاسب، مثل الطابعة والماوس ولوحة المفاتيح، وتعمل هذه البرامج على ترجمة أوامر نظام التشغيل إلى إشارات يفهمها الجهاز.

3. نظام الملفات: وهو المسؤول عن تنظيم وتخزين البيانات على القرص الصلب، ويحدد نظام الملفات الطريقة التي يتم بها تسمية الملفات وتنظيمها وفهرستها.

4. واجهة المستخدم الرسومية: وهي الواجهة التي يتفاعل من خلالها المستخدم مع نظام التشغيل، وتوفر واجهة المستخدم الرسومية مجموعة من الأدوات والرموز التي تمكن المستخدم من إعطاء الأوامر لنظام التشغيل والتحكم في المكونات المختلفة للحاسب.

ثالثاً: وظائف نظام التشغيل:

يقوم نظام التشغيل بالعديد من الوظائف الهامة، ومن أهم هذه الوظائف:

1. إدارة الذاكرة: يتحكم نظام التشغيل في تخصيص الذاكرة للعمليات المختلفة، ويقرر مقدار الذاكرة التي يمكن لكل عملية استخدامها، كما أنه يتولى عملية إدارة الذاكرة الافتراضية، والتي تسمح باستخدام مساحة القرص الصلب كذاكرة إضافية.

2. إدارة العمليات: يتحكم نظام التشغيل في تنفيذ العمليات وتنسيقها، ويقرر متى يتم تنفيذ كل عملية وكم من الوقت يمكن لها أن تستخدم وحدة المعالجة المركزية، كما أنه يقوم بإنشاء العمليات وإنهائها وإيقافها مؤقتًا.

3. إدارة الأجهزة: يتحكم نظام التشغيل في الأجهزة الطرفية للحاسب، ويسمح للبرامج بالتفاعل مع هذه الأجهزة، كما أنه يتولى عملية إدارة الأجهزة المتعددة، والتي تسمح باستخدام أكثر من جهاز من نفس النوع في نفس الوقت.

4. إدارة الملفات: يتحكم نظام التشغيل في تنظيم وتخزين البيانات على القرص الصلب، ويسمح للبرامج بإنشاء الملفات وقراءتها وتعديلها وحذفها، كما أنه يتولى عملية إدارة نظام الملفات، والذي يحدد الطريقة التي يتم بها تسمية الملفات وتنظيمها وفهرستها.

5. توفير واجهة المستخدم: يوفر نظام التشغيل واجهة مستخدم رسومية تسمح للمستخدم بالتفاعل مع الجهاز بسهولة، وتكون واجهة المستخدم الرسومية عبارة عن مجموعة من الأدوات والرموز التي تمكن المستخدم من إعطاء الأوامر لنظام التشغيل والتحكم في المكونات المختلفة للحاسب.

رابعاً: أنواع أنظمة التشغيل:

توجد أنواع مختلفة من أنظمة التشغيل، ولكل منها مميزاته وعيوبه، ومن أهم أنواع أنظمة التشغيل:

1. نظام التشغيل Windows: وهو نظام التشغيل الأكثر شيوعًا في العالم، وهو من إنتاج شركة Microsoft، ويتوفر نظام التشغيل Windows في العديد من الإصدارات، مثل Windows 7 و Windows 8 و Windows 10، ويتميز نظام التشغيل Windows بسهولة استخدامه وواجهته الرسومية الجيدة.

2. نظام التشغيل macOS: وهو نظام التشغيل الخاص بأجهزة الكمبيوتر من إنتاج شركة Apple، ويتوفر نظام التشغيل macOS في العديد من الإصدارات، مثل macOS X و macOS Mojave و macOS Catalina، ويتميز نظام التشغيل macOS بسهولة استخدامه وأمانه العالي.

3. نظام التشغيل Linux: وهو نظام تشغيل مفتوح المصدر ومجاني، وهو متوفر في العديد من التوزيعات، مثل Ubuntu و Debian و Fedora، ويتميز نظام التشغيل Linux بأمانه العالي ومرونته الكبيرة.

خامساً: تطور أنظمة التشغيل:

شهدت أنظمة التشغيل تطوراً كبيراً منذ ظهورها لأول مرة، وقد مر تطوير أنظمة التشغيل بعدة مراحل، وهي:

1. مرحلة أنظمة التشغيل البسيطة: وهي المرحلة الأولى في تطوير أنظمة التشغيل، وكانت أنظمة التشغيل في هذه المرحلة بسيطة للغاية، ولم تكن توفر سوى وظائف أساسية، مثل تحميل البرامج وتنفيذها وإدارة الذاكرة.

2. مرحلة أنظمة التشغيل متعددة المهام: وهي المرحلة الثانية في تطوير أنظمة التشغيل، وفي هذه المرحلة ظهرت أنظمة التشغيل متعددة المهام، والتي تسمح بتنفيذ أكثر من برنامج في نفس الوقت، وقد أدى ظهور أنظمة التشغيل متعددة المهام إلى تحسين أداء الحواسيب بشكل كبير.

3. مرحلة أنظمة التشغيل متعددة المستخدمين: وهي المرحلة الثالثة في تطوير أنظمة التشغيل، وفي هذه المرحلة ظهرت أنظمة التشغيل متعددة المستخدمين، والتي تسمح لأكثر من مستخدم بالعمل على نفس الحاسوب في نفس الوقت، وقد أدى ظهور أنظمة التشغيل متعددة المستخدمين إلى تحسين استخدام موارد الحاسوب بشكل كبير.

4. مرحلة أنظمة التشغيل الموزعة: وهي المرحلة الرابعة في تطوير أنظمة التشغيل، وفي هذه المرحلة ظهرت أنظمة التشغيل الموزعة، والتي تسمح بتوزيع العمليات على أجهزة حاسوب