نظام التشغيل (بالإنجليزية: Operating System)، اختصارًا (بالإنجليزية: OS):
هو مجموعة من البرمجيات المسؤولة عن إدارة الموارد (عتاد الحاسوب)، وبرمجيات الحاسوب، ويمثل وسيط بين المستخدم، وعتاد الحاسوب، وبتعريف آخر يمثل نظام التشغيل جسر لتشغيل برامج المستخدم، ويقوم بالمهام الأساسية مثل: إدارة وتخصيص مصادر الحاسوب (الذاكرة، القرص الصلب، الوصول للأجهزة الملحقة إلخ…)، وترتيب أولوية التعامل مع الأوامر، والتحكم في أجهزة الإدخال، والإخراج مثل: لوحة المفاتيح، وكذلك لتسهيل التعامل مع الشبكات، وإدارة الملفات.
وظائف نظام التشغيل
- تمكين الاتصال بين الحاسوب والمستخدم من خلال واجهة المستخدم التي تكون على شكل أوامر يعطيها المستخدم للجهاز Command based أو على شكل واجهة رسومية وقوائم يختار منها المستخدم الأمر المطلوب Graphical User Interface كما هو الحال في برمجيةWindows.
- توزيع المعدات المشتركة على المستخدمين في الشبكة وجدولة استخدامها فإذا كانت هناك طابعة واحدة مع عدة أجهزة مرتبطة مع بعضهاالبعض عن طريق الشبكة وأراد عدد من المستخدمين طباعة وثائقهم باستخدام الطابعة في الوقت نفسه فإن نظام التشغيل يجدول عملية الطباعة حسب سياسة معينة بحيث يحصل كلمستخدم في النهاية على وثيقة مطبوعة.
- يسهل الاتصال بين مكونات الحاسوب حيث يسهل حركة التعليمات الداخلية والبيانات بين الأجهزةالطرفية والمعالج والبرامج وأجهزة التخزين أي أنه يسهل عمليات الإدخال والإخراج والتخزين الثانوية.
- الحماية من الأخطاء ومراقبةالنظام وإخطار المستخدم في حال الفشل حيث يفحص نظام التشغيل معدات نظام الحاسوب بشكل مستمر ويتم إخطار المستخدم فورا في حالة حدوث أي مشكلة فمثلا عند إعطاء الأمرالطباعة لوثيقة ما والطابعة خالية من الورق تظهر رسالة تخطر المستخدم بعدم إمكانيةالطباعة لخلو الطابعة من الورق.
- جدولة استخدام المصادر واستغلالها بشكلأمثل: حيث أن نظام التشغيل يحدد المهام المطلوبة والمصادر المتوفرة من معالج وذاكرة وأجهزة في كل لحظة زمنية ويوزع عليها المهام المطلوبة بطريقة تزيد من سرعةإنجاز العمل.
- يتعقب الملفات على الأقراص: فيسهل عمل النسخ الاحتياطية ومسح الملفات وتشكيل الأقراص وتهيئتها للتخزين عليها كما يقوم بفتح الملفات وإغلاقهاوتحميلها إلى الذاكرة الرئيسية كما يتعقب نظام التشغيل جدول مواقع الملفات ويحدثه باستمرار.
- حماية النظام: يسمح نظام التشغيل أو يمنع وصول مستخدم معين إلىنظام الحاسوب أو أي ملف مخزن فيه حسب الصلاحيات المعطاة لهذا المستخدم.
نظام التشغيل في جهاز الكمبيوتر
- عند تشغيل جهازك الكمبيوتر، يكون أول برنامج يتم تشغيله عادة هو مجموعة من التعليمات المحفوظة في ذاكرة القراءة فقط للكمبيوتر (ROM). يقوم هذا البرنامج بفحص الموارد المادية للنظام ويتأكد من أن كل شيء يعمل بشكل صحيح .
- يقوم الاختبار الذاتي power-on self test (POST) بالتحقق من وحدة المعالجة المركزية (CPU) والذاكرة، ووحدات الإدخال والإخراج الأساسية input-output systems (BIOS) على الأخطاء ويخزن النتيجة في موقع ذاكرة مخصص.
- وبمجرد انتهاء POST بنجاح، سوف يبدأ البرنامج تحميلها في ROM (تسمى أحيانا BIOS أو البرامج الثابتة) لتنشيط محركات أقراص الكمبيوتر. في معظم أجهزة الكمبيوتر الحديثة، عندما ينشط الكمبيوتر محرك الأقراص الثابتة، يجد أول قطعة من نظام التشغيل: bootstrap loader.
- bootstrap loader هو برنامج صغير يحتوي على وظيفة واحدة: يحمًل نظام التشغيل في الذاكرة ويسمح لبدء التشغيل. في أبسط شكل، محمل بوتستراب bootstrap loader يعين برامج التشغيل الصغيرة التي تتفاعل ويعمل على التحكم في النظم الفرعية للأجهزة المختلفة للكمبيوتر. يقوم بتعيين أقسام الذاكرة التي يتضمنها نظام التشغيل، بالاضافة الى معلومات المستخدم والتطبيقات.
- يقوم بتحديد هياكل البيانات التي ستحمل عدد لا يحصى من الإشارات والأعلام و semaphores التي تستخدم للاتصال داخل وبين النظم الفرعية وتطبيقات الكمبيوتر. ثم ينقل التحكم بالكمبيوترإلى نظام التشغيل.
اين يوجد نظام التشغيل في الكمبيوتر
نظام التشغيل في الكمبيوتر
- يتم تثبيت نظام التشغيل (Operating System) على القرص الصلب في جهاز الحاسوب، ويُرمز له اختصاراً بالرمز (OS)، ويعدُّ برنامجاً رئيسياً في جهاز الحاسوب؛ إذ يعمل على الربط ما بين أجزاء الحاسوب المادية (Hardware) والبرمجيات (Software)، ويُمكن القول أنه دون وجود نظام التشغيل لا يمكن للمستخدم الاستفادة من جهاز الحاسوب، ويمكن التعرّف على معلومات نظام التشغيل الذي يعمل على الجهاز وحالته من خلال الانتقال إلى زر البدء (Start)، ثم اختيار خيار الإعدادات (Settings)، ثم اختيار خيار النظام (System)، ثم النقر على زر حول النظام (About).
مكونات نظام التشغيل
يتكون أي نظام تشغيلي من المكونات التالية:
- إدارة العمليات التي يمكن إعطاء وصفها الوظيفي على النحو الآتي: العملية هي برنامج قيد التنفيذ والعملية تحتاج إلى موارد معينة بما في ذلك وقت وحدة المعالجة المركزية والذاكرة والملفات وأجهزة الإدخال والإخراج لإنجاز مهمتها.
- نظام التشغيل هو المسؤول عن الأنشطة التالية فيما يتعلق بإدارة العمليات: عملية الإنشاء والحذف. عملية التعليق والاستئناف. توفير آلية لكل من عملية التزامن وعملية الاتصال. إدارة وحدة الذاكرة الرئيسية التي توصف كالآتي: توصف الذاكرة على أنها مجموعة كبيرة من الكلمات أو البايتات (bytes)، كل منها مع عنوانها الخاص، حيث يتعتبر مستودعاً للبيانات التي يمكن الوصول إليها بسرعة والتي تكون مشتركة مع وحدة المعالجة المركزية وأجهزة (I / O).
- الذاكرة الرئيسية هي جهاز تخزين متقلب يمكن أن يفقد محتوياته في حالة فشل النظام. إدارة الملفات التي توصف كالآتي: الملف عبارة عن مجموعة من المعلومات ذات الصلة المحددة عن طريق الشخص الذي أنشأها، وبشكل عام فإن الملفات تمثل البرامج والبيانات. إن النظام التشغيلي مسؤول عن ما يلي فيما يتعلق بأنشطة الاتصالات مع إدارة الملفات: إنشاء الملف والحذف. إنشاء الدليل والحذف. دعم الأوليات لمعالجة الملفات والدلائل. إنشاء ملفات الخرائط على التخزين الثانوي. ملف النسخ الاحتياطي على وسائل التخزين مستقرة (nonvolatile).
- إدارة نظام المدخلات والمخرجات اختصارها (I/O) والتي تتكون من: نظام التخزين المؤقت. واجهة عامة لمستخدم الجهاز. برامج تشغيل لأجهزة محددة. إدارة التخزين الثانوية التي تتكون من: نظام الحماية. خدمات تشغيل النظام. وظائف نظام التشغيل الإضافية.
بحث عن نظام التشغيل ويندوز
- نظام التشغيل ويندوز هو نظام تشغيل كمبيوتر تمَّ تطويره من قِبَل شركة مايكروسوفت بهدف تشغيل أجهزة الحاسوب الشخصية، وهو نظام تشغيل يضم أول واجهة مستخدم نوع GUI خاصة بأجهزة الحاسوب، وتتوافق مع IBM، وحالياً سيطر نظام التشغيل ويندوز على سوق أجهزة الحواسيب، حيث تُستخدم إصدارات ويندوز بنسبة 90%.
- الإصدار الأول من ويندوز أُطلِق الإصدار الأول من ويندوز عام 1985م، وكان آنذاك عبارة عن واجهة GUI يتم إضافتها ببساطة إلى نظام تشغيل الأقراص الخاص بـ ” Microsoft ” أو ” MS-DOS “، وبحسب المفاهيم المرخصة التي استخدمتها شركة ” Apple Inc ” في نظام الماكنتوش الخاص بها سمح نظام التشغيل ويندوز لمستخدمي ” DOS ” الانتقال إلى سطح مكتب افتراضي، وفتح نوافذ رسومية تعرض محتويات المجلدات، والملفات الإلكترونية من خلال النقر نقرة واحدة على رز الفأرة بدلاً من كتابة الأوامر في موجه النص.
- سبب تسمية ويندوز تسمي شركة ” Microsoft ” معظم منتجاتها بكلمة واحدة، ولهذا فإنها تحتاج غالباً إلى كلمة واحدة تصف واجهة نظام التشغيل المُستخدم على أفضل صورة، أمَّا عن سبب تسمية نظام التشغيل ويندوز ” Microsoft Windows ” بهذا الاسم، فيعود إلى وجود نوافذ متعددة تسمح بتشغيل مهام وبرامج مختلفة في ذات الوقت، وبشكلٍ أكثر تفصيل تمَّ إطلاق نظام التشغيل باسم ” Microsoft Windows ” نظراً إلى عدم إمكانية وضع علامة تجارية على اسم معروف مثل ” Microsoft “.
مميزات نظام التشغيل:
مميزات نظام التشغيل ويندوز ( مميزات عامة على كل اصدارات الويندوز ) :
- التوافق مع برامج النوافذ ( أى البرامج الخاصة بأى إصدار للويندوز من الإصدارات السابقة ) والتوافق أيضا مع برامج نظام التشغيل DOS.
- يمتلك شاشة افتتاحية سهلة وقوية (Easy User Interface) تحتوى على الاوامر والتعليمات المختلفة فى شكل قوائم ورسومات .
- إمكانية تنفيذ أكثر من مهمة فى نفس الوقت Multi-Tasking أو تشغيل مجموعة من البرامج فى نفس الوقت .
- جميع نوافذ التطبيقات التى تعمل تحت نظام الويندوز تأخذ شكلا موحدا .
- يحتوى الويندوز على عدة برامج مساعدة ( كتابة نصوص – رسم – تقويم – مكتشف النوافذ Windows Explorer –وغيرها)
- يوجد منها إصدار معرب للتسهيل على المستخدم العربى التعامل مع الحاسب والكتابة بالعربية والطباعة .
- سهولة توصيل الاجهزة الملحقة بالحاسب والتعامل معها كالماوسات والشاشات والطابعات وغيرها .
- التوسع والسيطرة من خلال ذاكرة كبيرة الحجم حيث كان نظام الـ DOS لم يستطيع التعامل إلا مع 640 KB من المساحة الاساسية من RAM بينما مع نظام الويندوز يصل الاستغلال الكامل للذاكرة والذى وصل الى أكثر من 1GB.
- عدم التقيد فى تسمية المستندات والملفات سواء فى عدد الاحرف او استخدام الرموز فى التسمية حتى وصل لأكثر من 8 حروف وهذه الحرية كانت غير موجودة بنظام ال DOS .
- استخدام الانترنت والذى اصبح من المكونات الاساسية للتعامل مع جهاز الكمبيوتر لكثير من المستخدمين .
