أنظمة التشغيل وأنواعها

بواسطة: - آخر تحديث: ١٨:٤٨ ، ٧ نوفمبر ٢٠٢٠
أنظمة التشغيل وأنواعها

ما هو نظام التشغيل؟

يعرف نظام التشغيل بأنه أحد الوسائل والبرامج الإلكترونية والذي يعمل كوسيط بين مستخدم الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية الأخرى، وبالتالي فإن الهدف الأساسي لأنظمة التشغيل هو خلق بيئة تساعد المستخدم في التعامل مع البرامج بطريقة ملائمة وفعالة، حيث تعمل أنظمة التشغيل على إدارة أجهزة الكمبيوتر لضمان التشغيل الصحيح لنظام الكمبيوتر، كما تتميز بقابليتها للتطور الفعال والاختبار وإدخال وظائف النظم الجديدة في نفس الوقت دون التدخل في الخدمة.[١]


تم تطوير أول نظام تشغيل في مختبرات أبحاث جنرال موتورز من قبل موظفي شركتي GMR وNAA، كما تم إنتاج هذا النظام في عام 1956م.[٢]


ما هي وظيفة نظام التشغيل؟

تساعد أنظمة التشغيل على توفير بيئة مناسبة لتفاعل المستخدم مع الأجهزة الإلكترونية، حيث يساعد في إدخال الأوامر وإظهار النتائج، إذ تبدأ وظائف نظام التشغيل في التمهيد لعملية تشغيل الأجهزة[٣]، وفيما يأتي سيتم الحديث عن أبرز أهداف نظام التشغيل ووظائفه:

  • تساعد أنظمة التشغيل في حماية بيانات الأجهزة، حيث زودت أنظمة التشغيل بأنظمة مخصصة تعمل على منع المهاجمين الإلكترونيين غير المرغوب فيهم.[٣]
  • يعمل نظام التشغيل على التحكم في الطابعات المتصلة بجهاز الكمبيوتر والمواد المراد طباعتها.[٣]
  • يعمل نظام التشغيل كواجهة بين المستخدم والجهاز، حيث تسمح هذه الواجهة بإدخال المستخدم لمجموعة من الأوامر التي يقوم الجهاز بتنفيذها.[٤]
  • يساعد نظام التشغيل في التنسيق بين مكونات الأجهزة، حيث توفر هذه الأنظمة تواصل ناجح بين مختلف البرامج والأجهزة.[٤]
  • توفر أنظمة التشغيل إمكانية تشغيل التطبيقات المختلفة، والتي تكون تطبيقات محددة تستخدم لأداء مهام محددة.[٤]
  • تعمل أنظمة التشغيل على توفير نظام لإدارة البيانات، حيث تعمل على عرض الملفات والمجلدات، كما تمكن من معالجتها كإجراء النقل والنسخ والحذف وإعادة التسمية وغيرها.[٤]
  • تعمل أنظمة التشغيل على مراقبة النظام ووظائفه، حيث يعمل على التحقق من صحة الأجهزة ومدى جودة أدائها، كما تظهر أنظمة التشغيل مدى انشغال وحدة المعالجة المركزية، أو مدى سرعة استرداد محركات الأقراص الثابتة للبيانات، أو مقدار البيانات التي ترسلها بطاقة الشبكة، كما يعمل على إيجاد البرامج الضارة في الجهاز.[٤]


ما هي أنواع أنظمة التشغيل؟

هنالك بعض الأجهزة التي لا تحتاج لأنظمة تشغيل، وهي الأجهزة البسيطة ذات الوظيفة الواحدة كأفران الميكرويف المزودة بلوحات مفاتيح رقمية، بينما هنالك مجموعة من الأجهزة كأجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة والخوادم والتي لا يمكن استخدامها دون أنظمة تشغيل، ولقد تم تقسيم أنظمة التشغيل إلى أربعة أنواع بالاعتماد على نوع الجهاز ونوع التطبيقات التي سيتم تشغيلها على الجهاز[٥]، وهذه الأنواع هي:[٦]


المنفرد المستخدم المنفرد المهام

تم تطوير أنظمة التشغيل من نوع المنفرد المستخدم المنفرد المهام بهدف إدارة أجهزة الكمبيوتر، بحيث تسمح لمستخدم واحد القيام بشيء واحد بشكل فعال في كل مرة، ومن أبرز الأمثلة على أنظمة التشغيل المنفرد المستخدم المنفرد المهام نظام Palm OS والذي يعمل على أجهزة Palm المحمولة، حيث تسمح هذه الأجهزة لمستخدم واحد أن يقوم بمهمة واحدة.


المنفرد المستخدم المتعدد المهام

تم تطوير أنظمة التشغيل من نوع المنفرد المستخدم المتعدد المهام بهدف استخدامها من قبل شخص واحد وتشغيل العديد من البرامج في نفس الوقت، وتعد أنظمة التشغيل هذه هي الأكثر انتشارًا، بحيث تستخدم على معظم أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة، ومن أبرز الأمثلة على أنظمة التشغيل المنفرد المستخدم المتعدد المهام Microsoft Windows وMacOS.


المتعدد المستخدمين المنفرد المهام

تقوم أنظمة التشغيل متعددة المستخدمين بالاستجابة لأكثر من مستخدم واحد في الوقت ذاته[٧]، أما منفردة المهام فتعني أن هذه الأنظمة غير قادرة على تشغيل أكثر من برنامج واحد في الوقت ذاته.[٨]


المتعدد المستخدمين المتعدد المهام

تسمح الأنظمة من هذا النوع لعدد من المستخدمين بالولوج إلى جهاز واحد في نفس الوقت، بحيث يمكنهم تسجيل الدخول إلى نفس الجهاز والعمل باستقلالية تامة وامتلاك بيئات عمل مختلفة واستخدام برامج متنوعة؛ إما عن طريق جهاز طرفي أو كمبيوتر آخر، ولكن كلما زاد عدد المستخدمين أصبحت الاستجابة أبطأ، ويعد نظام التشغيل GNU/Linux من الأنظمة المتعددة المستخدمين المتعددة المهام.[٩]


كيف يعمل نظام التشغيل؟

إن الحواسيب الجديدة لا تستطيع أن تفعل أي شيء بلا أنظمة التشغيل، حيث يجب أن يتم ربط القطع المادية للحاسوب ببرامج مخصصة للقيام بوظائف معينة، إذ يوجد نظام التشغيل كوسيط بين هذه القطع المادية والبرامج التي يتم تحميلها على الحاسوب، ويتكون نظام التشغيل من عدد من البرامج، ويعد أهمها هو البرنامج المشرف الذي يدير عمل نظام التشغيل[١٠]، ويضمن نظام التشغيل حصول كل تطبيق على الذاكرة وبيانات الإدخال والإخراج اللازمة له، كما يوفر واجهة تطبيق متسقة، ويضمن استمرار تشغيل التطبيقات عند تحديث الأجهزة.[١١]


ما هي أنظمة تشغيل الأجهزة الذكية؟

تم تطوير العديد من أنظمة التشغيل إلا أن هنالك خمسة أنواع رئيسة من أنظمة التشغيل والتي انتشرت بشكلٍ كبير على الهواتف وأجهزة الكمبيوتر[١٢]، وفيما يأتي سيتم الحديث عن أبرز أنظمة تشغيل الأجهزة الذكية:[١٢]

  • Ubuntu 13.10 Touch: تم تطوير نظام تشغيل Ubuntu Touch من قبل شركة Canonical، ويعد هذا النظام من أسهل أنظمة التشغيل استخدامًا، حيث يتميز بإمكانية التنقل بين التطبيقات بشكلٍ سلس داخل نطاقات عديدة، ومن أبرز ميزات هذا النظام إمكانية تنظيم الصور ومشاركتها.[١٣]
  • Windows Phone 8: يتميز هذا النظام بسهولة استخدامه كنظام iOS، كما أنه سهل التخصيص مثل Android، ويتميز نظام التشغيل Windows Phone 8 باحتوائه على مربعات مبرمجة تعرف باسم LiveTiles والتي تمكن المستخدمين من الوصول إلى المعلومات التي يريدونها بسهولة، كما يعد نظام التشغيل Windows Phone 8 مناسبًا للأشخاص الذين يقومون بإجراء الكثير من الاتصالات باستخدام الفيسبوك والرسائل النصية.[١٣]
  • أندرويد: تم تطوير هذا النظام من قبل شركة جوجل، ولقد تم استخدامه لتشغيل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية الخاصة بها، ولقد زاد انتشار هذا النظام منذ إصداره كبديل لأجهزة آيفون.[١٢]
  • ios: تم تطوير هذا النظام من قبل شركة آبل ليعمل على أجهزة الآيفون والآيباد، ويتميز هذا النظام بتحديثات منتظمة وتوسعات جديدة للبرامج، بالإضافة إلى تقديم ميزات جديدة للمستخدمين حتى لو كان لديهم أجهزة قديمة، ويسمح هذا النظام لأجهزة أبل بالاتصال مع بعضها البعض.[١٢]


تعد نسخة نظام التشغيل macOS Catalina هي أحدث نظام تشغيل تابع لشركة أبل[١٤]، بينما يعد نظام التشغيل ويندوز 10 هو أحدث نظام نشغيل تابع لشركة مايكروسوفت والذي تم تحديثه في 20 أكتوبر 2020.[١٥]


ما هي مراحل تطور أنظمة التشغيل؟

استمرت عملية تطوير أنظمة التشغيل لسنوات عديدة، حيث ظهرت فكرة أنظمة التشغيل لأول مرة في الأربعينيات ومن ثم بدأت عمليات تطوير أنظمة التشغيل ولا زالت مستمرة حتى يومنا هذا[١٦]، وفيما يأتي سيتم الحديث عن مراحل تطوير أنظمة التشغيل:


الجيل الأول (من الأربعينيات إلى أوائل الخمسينيات)

 ظهرت أجهزة الكمبيوتر لأول مرة في الأربعينيات، ولقد تم تصميم هذه الأجهزة لتعمل بدون أنظمة تشغيل، حيث كانت تعمل الوظائف الأساسية للأجهزة عن طريق توصيل الأسلاك فقط، ولقد تم استخدام هذا الجيل للقيام بالعمليات الحسابية البسيطة، وبالتالي لم تكن هنالك ضرورة كبيرة لاستخدام أنظمة التشغيل.[١٦]


الجيل الثاني (1955-1965 م)

 ظهر أول نظام تشغيل لأجهزة الكمبيوتر في الخمسينيات من القرن الماضي، حيث تم تطوير أول نظام تشغيل من قبل شركة جنرال موتورز، ولقد أطلق على هذه الأنظمة اسم أنظمة معالجة الدفعات الأحادية، ومن الجدير بالذكر أن هذه الأنظمة لم تكن منتشرة بشكلٍ كبير وذلك لتكلفتها العالية، حيث كانت تتواجد في الوكالات الحكومية أو الشركات الكبيرة القادرة على تحمل تكاليفها.[١٦]


الجيل الثالث (1965-1980 م)

تمكن المصممون من تطوير أنظمة تشغيل ذات قدرة على تشغيل وظائف متعددة في نفس الوقت وذلك في أواخر الستينيات من القرن الماضي، حيث صممت هذه الأنظمة عن طريق تشغيل وحدة المعالجة المركزية بنسبة 100% تقريبًا من الوقت الذي كانت تعمل فيه، ومن الجدير بالذكر أنه خلال هذه الفترة انتشرت أجهزة الكمبيوتر الصغيرة بشكلٍ كبير.[١٦]


الجيل الرابع (1980 - حتى يومنا هذا)

انتشرت أجهزة الحاسوب الشخصية بشكلٍ كبير خلال فترة الجيل الرابع، حيث أصبح بمقدور أي شخص امتلاك مثل هذه الأجهزة، ولقد كان السبب الرئيس في انتشار الأجهزة بهذا الشكل هو تطوير نظام تشغيل ويندز من قبل شركة مايكروسوفت، حيث أصبح نظام التشغيل ويندز هو النظام الأكثر استخدامًا حتى يومنا هذا، ومن الجدير بالذكر أصبحت معظم الأجهزة الإلكترونية المختلفة تعمل بأنظمة تشغيل، حيث طورت أنظمة التشغيل لتعمل على الهواتف الذكية وأجهزة الصراف الآلي والمركبات ذات المحركات وغيرها.[١٦]

المراجع[+]

  1. "Introduction of Operating System Set 1", geeksforgeeks, Retrieved 2020-11-03. Edited.
  2. "Operating Systems at Conception", softwarepreservation, Retrieved 2020-11-04. Edited.
  3. ^ أ ب ت "5 most popular operating systems.", wgu, Retrieved 2020-11-04. Edited.
  4. ^ أ ب ت ث ج "Operating system, its Functions and Characteristics", medium, Retrieved 2020-11-04. Edited.
  5. "Operating Systems", encyclopedia, Retrieved 2020-11-04. Edited.
  6. "Types of Operating Systems", howstuffworks, Retrieved 2020-11-04. Edited.
  7. "Multi-User Operating System (OS)", jrank, Retrieved 2020-11-04. Edited.
  8. "_Operating System", lumenlearning, Retrieved 2020-11-04. Edited.
  9. "Multi-Tasking and Multi-User Capabilities", holycross, Retrieved 2020-11-04. Edited.
  10. "Operating Systems", uri, Retrieved 2020-11-04. Edited.
  11. "How Operating Systems Work", howstuffworks, Retrieved 2020-11-04. Edited.
  12. ^ أ ب ت ث "5 most popular operating systems.", wgu, Retrieved 2020-11-04. Edited.
  13. ^ أ ب "Smartphone Operating Systems", howstuffworks, Retrieved 2020-11-06. Edited.
  14. "What is the Latest Version of macOS?", howtogeek, Retrieved 2020-11-04. Edited.
  15. "What Is the Latest Version of Windows 10?", howtogeek, Retrieved 2020-11-04. Edited.
  16. ^ أ ب ت ث ج "History of Operating Systems", google, Retrieved 2020-11-04. Edited.