## بحث عن أنظمة التشغيل

مقدمة :

أنظمة التشغيل (Operating Systems - OS) هي برامج أساسية ضرورية لتشغيل أي جهاز حاسوب، سواءً كان حاسوبًا شخصيًا أو هاتفًا ذكيًا أو حتى جهازًا مُدمجًا صغيرًا. فهي بمثابة الوسيط بين المُستخدم والمكونات المادية للجهاز (العتاد - Hardware)، مما يُمكنه من التفاعل معها بشكل مُبسّط وفعال. تُدير أنظمة التشغيل الموارد الحاسوبية مثل الذاكرة والمعالج والأجهزة الطرفية، وتُتيح تشغيل التطبيقات والبرامج الأخرى.

وظائف أنظمة التشغيل الرئيسية:

تتمحور وظائف أنظمة التشغيل حول إدارة الموارد وتوفير واجهة مُستخدم سهلة. وتشمل أهم وظائفها:

*

إدارة المعالج (CPU):

تُخصص أنظمة التشغيل وقت المعالج بين البرامج المُختلفة، مما يُمكن تشغيل عدة برامج في آن واحد (Multitasking). وتستخدم تقنيات مثل جدولة العمليات (Process Scheduling) لتوزيع وقت المعالج بكفاءة.

*

إدارة الذاكرة (Memory Management):

تُدير أنظمة التشغيل الذاكرة العشوائية (RAM)، وتُخصص مساحات منها للبرامج وتُحررها عند الانتهاء منها. وتستخدم تقنيات مثل تقسيم الذاكرة الافتراضية (Virtual Memory) وذاكرة التخزين المؤقت (Caching) لتحسين كفاءة استخدام الذاكرة.

*

إدارة الأجهزة الطرفية (I/O Management):

تُدير أنظمة التشغيل الأجهزة الطرفية المُتصلة بالحاسوب، مثل الطابعة والماسح الضوئي ولوحة المفاتيح والفأرة. وتُتيح البرامج التفاعل مع هذه الأجهزة دون الحاجة إلى التعامل مع تفاصيلها التقنية المُعقدة.

*

نظام الملفات (File System):

يُدير نظام الملفات كيفية تنظيم وتخزين البيانات على القرص الصلب أو أجهزة التخزين الأخرى. ويُتيح إنشاء، وحذف، وقراءة، وكتابة الملفات والمجلدات.

*

واجهة المستخدم (User Interface - UI):

تُوفر أنظمة التشغيل واجهة مُستخدم تُمكّن المستخدم من التفاعل معها. تتنوع واجهات المستخدم بين واجهات سطر الأوامر (Command-line Interface) وواجهات رسومية (Graphical User Interface - GUI).

*

الأمان (Security):

تُوفر أنظمة التشغيل آليات أمان لحماية النظام من الفيروسات والبرامج الضارة والوصول غير المُصرح به. وتشمل هذه الآليات التحكم في الوصول إلى الملفات والمجلدات، وجدار الحماية، وبرامج مكافحة الفيروسات.

أنواع أنظمة التشغيل:

تُصنّف أنظمة التشغيل بناءً على عدة معايير، منها:

*

بناءً على عدد المُستخدمين:

*

أنظمة تشغيل أحادية المستخدم (Single-user):

تصمم لتشغيلها مُستخدم واحد فقط في وقت واحد.
*

أنظمة تشغيل متعددة المستخدمين (Multi-user):

تصمم لتشغيلها عدة مُستخدمين في وقت واحد، كل مُستخدم لديه حساب خاص به.

*

بناءً على عدد المهام:

*

أنظمة تشغيل أحادية المهام (Single-tasking):

تُشغل برنامجًا واحدًا في وقت واحد.
*

أنظمة تشغيل متعددة المهام (Multi-tasking):

تُشغل عدة برامج في وقت واحد.

*

بناءً على نوع النواة:

*

أنظمة تشغيل أحادية النواة (Monolithic kernel):

جميع مكونات نظام التشغيل موجودة في مساحة ذاكرة واحدة.
*

أنظمة تشغيل مُتعددة النوى (Microkernel):

مكونات نظام التشغيل مُوزعة على مساحات ذاكرة مُختلفة، مما يُحسّن الأمان والاستقرار.

أمثلة على أنظمة التشغيل الشائعة:

*

Windows:

نظام تشغيل مُنتشر على نطاق واسع من مايكروسوفت.
*

macOS:

نظام تشغيل من أبل مُصمم لأجهزة ماك.
*

Linux:

نظام تشغيل مفتوح المصدر يُستخدم على نطاق واسع في الخوادم وأجهزة الكمبيوتر الشخصية.
*

Android:

نظام تشغيل متنقل مبني على نواة لينكس ويُستخدم في معظم الهواتف الذكية.
*

iOS:

نظام تشغيل متنقل من أبل يُستخدم في أجهزة آيفون وآيباد.

الخاتمة:

أنظمة التشغيل تُعتبر حجر الزاوية في عالم الحوسبة، فهي تُدير وتُنظّم الموارد الحاسوبية وتُتيح تشغيل البرامج والتطبيقات. تطورت أنظمة التشغيل بشكل مُذهل عبر السنين، مُقدّمة المزيد من الميزات والوظائف، مما يُحسّن من كفاءة إنتاجية المستخدمين. وتستمر أنظمة التشغيل في التطور لتواكب التطورات التقنية المُتسارعة.