ما هي مهام نظام التشغيل؟ حيث أن أنظمة التشغيل منتشرة على كافة أجهزة الكمبيوتر أو على الهواتف الذكية، وفي الحقيقة بدون هذه الأنظمة سيكون من الصعب علينا استخدام أجهزة الكمبيوتر بهذه السهولة، وفي هذا المقال سنتحدث بشكل تفصيلي عن نظام التشغيل، وسنقوم أيضاً بتسمية ما هي مهام هذه الأنظمة.
تعريف نظام التشغيل
نظام التشغيل (بالإنجليزية: Operating System) هو برنامج يعمل بمثابة واجهة بين المستخدم وأجهزة الكمبيوتر أو أجهزة الهواتف الذكية، وهو عبارة عن واجهة رسومية ومرئية تستخدم للتواصل والتفاعل بين المستخدم وأنظمة المعالجة داخله لتسهيل الكمبيوتر. ويحدث هذا التفاعل من خلال استخدام الحركات والإيماءات والأوامر. ويتم ذلك عن طريق إدخالها إلى الجهاز عن طريق الوسائل المساعدة مثل الماوس ولوحة المفاتيح، أو شاشات اللمس في أجهزة الهواتف الذكية. يجب أن يحتوي كل كمبيوتر أو هاتف ذكي على نظام تشغيل واحد على الأقل لتشغيل البرامج الثانوية الأخرى، على سبيل المثال تطبيق مثل متصفح Google أو Word والألعاب، إلى بيئة برمجية مناسبة.
والتي سيتم تشغيل هذه البرامج والتطبيقات عليها وتؤدي مهامها، وهذه البيئة هي ما سيوفره نظام التشغيل للأجهزة المختلفة. كما يساعد نظام التشغيل على التواصل مع الكمبيوتر، دون معرفة كيفية التحدث بلغة الكمبيوتر المعقدة، وهي لغة النظام الثنائي واحد وصفر. في الواقع، لا يمكن للمستخدم عادةً استخدام أي جهاز كمبيوتر أو هاتف ذكي دون وجود نظام تشغيل عليه.[1]
ما هي وظائف نظام التشغيل؟
وتتمثل المهمة الرئيسية التي يؤديها في تخصيص الموارد والخدمات للأجهزة، مثل تخصيص الذاكرة والمعالجات والمعلومات. يتضمن نظام التشغيل أيضًا برامج لإدارة هذه الموارد في الأجهزة المختلفة. ويمكن تلخيص مهام نظام التشغيل فيما يلي:[2]
أمان
يستخدم نظام التشغيل الحماية بكلمة مرور لحماية بيانات المستخدم، ويستخدم أيضًا تقنيات حماية أخرى مثل بصمة الإصبع، ويمنع الوصول غير المصرح به إلى البرامج وبيانات المستخدم.
التحكم في أداء النظام
يقوم بمراقبة الصحة العامة للنظام لتحسين الأداء. كما أنه يسجل وقت الاستجابة بين الأوامر المختلفة واستجابة النظام للحصول على رؤية كاملة لسلامة النظام. يمكن أن يساعد ذلك في تحسين الأداء من خلال توفير المعلومات المهمة اللازمة لحل المشكلات.
اكتشاف الأخطاء
يقوم نظام التشغيل بفحص النظام باستمرار لاكتشاف الأخطاء ومنع حدوث خلل في النظام. عند حدوث خطأ في أحد مكونات الكمبيوتر، يقوم نظام التشغيل تلقائيًا بتشغيل سلسلة من البرامج لاكتشاف الأخطاء.
إدارة الذاكرة
حيث يقوم نظام التشغيل بإدارة الذاكرة الأساسية كذاكرة رئيسية، وتتكون الذاكرة الرئيسية من مجموعة كبيرة من البايتات أو الكلمات حيث يتم تخصيص عنوان محدد لكل بايت أو كلمة، والذاكرة الرئيسية هي وحدة تخزين سريعة يمكن الوصول إليها مباشرة يستطيع. بواسطة وحدة المعالجة المركزية، ولكي يتم تنفيذ البرنامج يجب أولاً تحميله في الذاكرة الرئيسية.
إدارة المعالج
حيث أنه في بيئة متعددة البرمجة، يقرر نظام التشغيل الترتيب الذي تصل به العمليات إلى المعالج، ومقدار ووقت المعالجة لكل عملية. تسمى هذه الوظيفة لنظام التشغيل بجدولة العمليات.
إدارة الملفات
يقوم نظام التشغيل بتنفيذ أنشطة إدارة الملفات من خلال تتبع مكان تخزين المعلومات وإعدادات وصول المستخدم وحالة كل ملف. تُعرف هذه العمليات مجتمعة باسم نظام إدارة الملفات.
تنفيذ البرنامج
نظام التشغيل هو المسؤول عن تشغيل كافة أنواع البرامج سواء كانت برامج المستخدم أو برامج النظام. يستخدم نظام التشغيل الكثير من الموارد المتاحة للتشغيل الفعال لجميع أنواع الوظائف.
معالجة عمليات الإدخال والإخراج
نظام التشغيل مسؤول عن التعامل مع كافة أنواع الإدخال، مثل الإدخال الذي يأتي من لوحة المفاتيح والماوس.
تخصيص الموارد
يضمن نظام التشغيل الاستخدام المناسب لجميع الموارد المتاحة من خلال تحديد المورد الذي سيتم استخدامه من الجهاز.
أمثلة على أنظمة التشغيل
تعمل أنظمة التشغيل المختلفة على أنواع مختلفة من الأجهزة، وهي مصممة لأنواع مختلفة من التطبيقات والبرامج. ومن أنظمة التشغيل الرئيسية المنتشرة حاليًا في العالم:[3]
- مايكروسوفت ويندوز: هو نظام التشغيل الأشهر في العالم، من إنتاج شركة مايكروسوفت.
- Apple iOS: هو نظام تشغيل لأجهزة iPhone فقط، من إنتاج شركة Apple.
- Google Android OS: هو نظام تشغيل للهواتف من شركة جوجل، وهو أشهر أنظمة تشغيل الهواتف. إنه نظام التشغيل.
- Apple Mac OS: هو نظام تشغيل لأجهزة الكمبيوتر من شركة أبل، وهو نظام مغلق المصدر.
- نظام التشغيل لينوكس: هو نظام تشغيل معروف بين المطورين والمبرمجين، وهو نظام مفتوح المصدر.
وفي نهاية هذا المقال قد عرفنا بالتفصيل ما هي مهام نظام التشغيل، كما قمنا بتوضيح المقصود بنظام التشغيل، وقد ذكرنا جميع المهام الرئيسية لهذه الأنظمة، وقد ذكرنا مجموعة من أشهر الأنظمة المنتشرة حاليًا حول العالم.