نظم التشغيل
الأنظمة الأساسية التي تُدير الحواسيب وتمكن من استخدام مختلف البرامج كتصفح الإنترنت، تشغيل الأفلام، وتعديل الوثائق، هي ما نسميه بأنظمة التشغيل. هذه الأنظمة تسهل التفاعل بين المستخدم والمكونات الداخلية للحاسوب مثل الذاكرة والمعالج، مما يجعلها عنصرًا لا غنى عنه في أي حاسوب.
بفضل أنظمة التشغيل، يُصبح الحاسوب جاهزًا للاستخدام مُباشرة بعد شرائه، حيث إنها تُثبَت مُسبقًا عليه. ببساطة، أنظمة التشغيل هي البرمجيات التي تُوَجِه كيفية عمل الحاسوب وتفاعله مع المُستخدمين.
مهام نظام التشغيل
تعتبر أنظمة التشغيل أساسية لعمل الحاسوب، حيث تختلف وظائفها بناءً على نوع الحاسوب. فالحواسيب ذات الحجم الكبير، التي ترتبط عادة بشبكات وتدعم استخدام العديد من الأشخاص في وقت واحد، تحتاج إلى نظام تشغيل متقدم قادر على التعامل مع تعقيدات الأجهزة المتصلة بها. في المقابل، تمتاز أنظمة تشغيل الحواسيب الشخصية بالبساطة نظرًا لتعاملها مع مستخدم واحد ومهام أقل تعقيدًا.
من المهام الرئيسية لأنظمة التشغيل التحكم في كيفية تدفق ومعالجة البيانات داخل الحاسوب، بما في ذلك إدارة البيانات المدخلة من خلال أجهزة مثل الكيبورد والفأرة، وكذلك تحديد كيفية عرض البيانات على الشاشة أو طباعتها. كما تشمل مسؤولياتها اكتشاف أي أخطاء أو مشاكل تقنية وتقديم تقارير عنها، إضافة إلى إدارة الذاكرة الرئيسية لتمكين تشغيل العديد من البرامج في آن واحد أو دعم استخدامات متعددة في نفس الوقت.
أحد الجوانب الهامة لنظام التشغيل هو طريقة تفاعله مع المستخدم، حيث يوفر واجهات استخدام تُمكن المستخدمين من التواصل بفعالية مع الحاسوب وتنفيذ الأوامر المختلفة. أيضًا، يلعب دورًا محوريًا في تحميل وتشغيل التطبيقات بسلاسة من وسائط التخزين إلى الذاكرة الرئيسية ومن ثم إلى المعالج لتنفيذها.
آلية عمل أنظمة التشغيل
تتمثل إجراءات نظام التشغيل في سلسلة من الخطوات التي يجب اتباعها لإنجاز الأعمال المطلوبة، وتشمل هذه الخطوات:
1. التفعيل: في بداية العمل، يقوم نظام التشغيل بقراءة الأوامر المخزنة في ذاكرة القراءة فقط ويعمل على تنفيذها لضمان انطلاقة صحيحة للجهاز.
2. التحقق: يتابع النظام بفحص وحدات الإدخال والإخراج للتأكد من عدم وجود أي مشكلات بها وضمان جاهزيتها.
3. تحميل النظام: عند التأكد من سلامتها، يُحمل نظام التشغيل إلى ذاكرة الحاسوب من الأقراص المستخدمة لتخزين البيانات.
4. استقبال الأوامر: يقوم النظام بعد ذلك باستقبال الأوامر من المستخدم لتنفيذها.
5. التنفيذ: هذه الخطوة هي الأساس؛ حيث يعمل النظام على تنفيذ الأوامر المطلوبة منه باستخدام التطبيقات البرمجية المؤهلة لذلك.
6. الختام والتكرار: بعد تنفيذ كافة الأوامر، يعود النظام للاستعداد لاستقبال أوامر جديدة، مكررًا نفس الدورة مجددًا حين وجودها.
تساهم هذه الخطوات المنظمة في ضمان كفاءة وأداء النظام الحوسبي بشكل مستقر وفعال، مما يسهل على المستخدمين تنفيذ المهام المختلفة بسلاسة.
أنواع أنظمة التشغيل
تختلف أنظمة التشغيل اختلافًا كبيرًا، حيث تتباين في وظائفها، طريقة العرض، مكوناتها، والغرض من الاستخدام. يلعب تقدم التكنولوجيا في الأجهزة دورًا هامًا في هذا التنوع. ومع ذلك، الفارق الأكثر وضوحًا بينها يكمن في واجهات المستخدم الرسومية (GUI)، التي تسمح باستخدام الفأرة وتنظيم المعلومات بصرياً، مما يجعل التفاعل مع الجهاز أسهل. وتبرز ثلاثة أنظمة تشغيل على الساحة؛ ويندوز، وmacOS، وLinux، كلٌّ له خصائصه التي تميزه عن الآخر.
فمنذ ظهور الكمبيوتر الشخصي، برز نظام دوس (DOS) كأحد أول الأنظمة، مقدمًا واجهة نصية تقبل الأوامر والتعليمات؛ ورغم بساطته وحجمه الصغير، كان يفتقر إلى خصائص مثل متعدد المهام وديناميكية التشغيل.
بالمقابل، نجد أن ويندوز، الذي طرحته مايكروسوفت، قد أحدث ثورة بإدخال واجهة رسومية وتسهيل الوصول للألعاب والفيديو. وبفضل التحديثات المستمرة، أصبح ويندوز النظام الأكثر شعبية للحواسيب.
نظام لينكس، من ناحية أخرى، قدم نفسه كخيار مفتوح المصدر، يجذب المستخدمين بمجانيته وأمانه العالي ضد القرصنة، مع الحفاظ على إمكانية تعديل هائلة.
أما macOS، فهي تعكس رؤية شركة أبل لنظام تشغيل يجمع بين البساطة والأمان، موفرًا تجربة فريدة لمستخدمي أجهزة ماكنتوش.
في المجال المحمول، يسيطر كل من أندرويد وiOS، مع تميز أندرويد بتوافره على مجموعة واسعة من الأجهزة وسهولة تخصيصه، بينما يوفر iOS تجربة مستخدم مميزة وأمانًا معترفًا به لمستخدمي أجهزة أبل.
من هذا المنظور، يتضح أن مجال أنظمة التشغيل يظهر تنوعًا كبيرًا، مع اختلافات تخدم احتياجات وتفضيلات المستخدمين المختلفة، مما يسلط الضوء على التطور التكنولوجي المستمر وأهميته في تسهيل الاستخدام اليومي للتكنولوجيا.
خاصية استدعاء نظام التشغيل
في بيئة الحاسوب، طريقة رئيسية للتواصل مع الجهاز تكون عبر طلب خدمات معينة من نظام التشغيل. هذا يعني أن هناك برامج مصممة لطلب مجموعة من الخدمات، وعندما تُطلب هذه الخدمات، يقوم نظام التشغيل بتفعيل مجموعة من الأوامر لتحقيق هذه الطلبات.
يمكن كتابة هذه الطلبات أو الأوامر بلغات برمجة متنوعة، مثل لغة التجميع أو لغات أخرى مثل C أو Pascal. هناك حاجات كثيرة تستدعي استخدام هذه الطريقة، مثل إنشاء ملف جديد، حذف ملف، قراءته، أو كتابة فيه. كما تسمح هذه الطريقة بالتفاعل مع أجهزة مرتبطة بالحاسوب مثل الطابعات والماسحات الضوئية.
