يعد ظهور واستخدام وتطوير نظام التشغيل (نظام التشغيل ، OS اختصارًا) تقدمًا كبيرًا في برامج الكمبيوتر في الأربعين عامًا الماضية. على الرغم من أن نظام التشغيل لا يحتوي على تعريف صارم حتى الآن ، إلا أنه يُعتقد عمومًا أن نظام التشغيل يُستخدم لإدارة موارد النظام ، والتحكم في تنفيذ البرنامج ، وتحسين واجهة الإنسان والآلة ، وتوفير خدمات متنوعة ، وتنظيم سير عمل الكمبيوتر بشكل عقلاني ، وتوفير بيئة تشغيل جيدة للمستخدمين لاستخدام أجهزة الكمبيوتر بشكل فعال. برنامج نظام.
مع تطور أجهزة الكمبيوتر اليوم ، من أجهزة الكمبيوتر الشخصية إلى أجهزة الكمبيوتر العملاقة ، بدون استثناء ، فهي مجهزة بنظام تشغيل واحد أو أكثر. أصبح نظام التشغيل جزءًا لا يتجزأ من أنظمة الكمبيوتر الحديثة. يؤسس بيئات تطبيق مختلفة للناس. وضعت أساسًا مهمًا. يمكن تلخيص الأهداف الرئيسية لتكوين نظام التشغيل على النحو التالي: 1. تسهيل استخدام المستخدم. يسهل نظام التشغيل استخدام المستخدم من خلال توفير واجهة سهلة الاستخدام بين المستخدم والكمبيوتر. 2. توسيع وظائف الجهاز. يوسع نظام التشغيل وظائف الماكينة من خلال توسيع وتحويل مرافق الأجهزة وتقديم خدمات جديدة. 3. إدارة موارد النظام. يدير نظام التشغيل بشكل فعال جميع موارد الأجهزة والبرامج في النظام لاستخدامها بالكامل. 4. تحسين كفاءة النظام. ينظم نظام التشغيل بشكل معقول عملية عمل الكمبيوتر لتحسين أداء النظام وكفاءة النظام. 5. بناء بيئة مفتوحة. تم تصميم نظام التشغيل وإنشائه وفقًا للمعايير الدولية ذات الصلة لخلق بيئة مفتوحة. يشير معناها بشكل أساسي إلى: اتباع المعايير الدولية ذات الصلة (مثل معايير الاتصال المفتوح ، ومعايير واجهة المستخدم المفتوحة ، ومعايير مكتبة الخيوط المفتوحة ، وما إلى ذلك) ؛ دعم قابلية التوسع والتوسع للهندسة المعمارية ؛ دعم التطبيقات على منصات مختلفة قابلية النقل والتشغيل البيني.
يشتمل نظام الكمبيوتر على مكونين: الأجهزة والبرامج. الأجهزة هي الأساس المادي لجميع عمليات البرامج. يمكن للبرامج أن تفسح المجال كاملاً لإمكانات الأجهزة وتوسيع وظائف الأجهزة لإكمال مهام النظام والتطبيق المختلفة. كلاهما يعزز بعضهما البعض ، ويكمل كل منهما الآخر ، ولا غنى عنهما. تحتوي كل طبقة على مجموعة من الوظائف وتوفر واجهات مقابلة. تخفي الواجهة تفاصيل التنفيذ داخل الطبقة وتوفر اصطلاحات استخدام خارج الطبقة. توفر طبقة الأجهزة موارد الحوسبة الأساسية ، بما في ذلك المعالجات والسجلات والذاكرة والعديد من مرافق الإدخال / الإخراج والمعدات. تشكل هذه المرافق والمعدات أجهزة نظام الكمبيوتر ، والتي يمكنها تلقي المعلومات وتخزينها وفقًا لاحتياجات المستخدمين ، كما أن نتائج معالجة البيانات وحساب المخرجات هي أساس نظام التشغيل والبرمجيات. عادةً ما تكون طبقة نظام التشغيل هي طبقة البرامج الأقرب إلى الجهاز. يقوم بتوسيع وتحويل أجهزة الكمبيوتر لأول مرة. إنه يكمل بشكل أساسي جدولة الموارد وتخصيصها ، والوصول إلى المعلومات وحمايتها ، وتنسيق الأنشطة المتزامنة والتحكم فيها. نظام التشغيل هو أساس تشغيل البرامج الأخرى في المستوى الأعلى ، ويوفر دعمًا قويًا لمصممي برامج النظام مثل المجمعين وأنظمة إدارة قواعد البيانات. تم إنشاء أساس العمل لطبقة برنامج النظام على الجهاز الذي تم تعديله وتوسيعه بواسطة نظام التشغيل. باستخدام مجموعة التعليمات الموسعة التي يوفرها نظام التشغيل ، يمكن تنفيذ برامج معالجة اللغة المختلفة وأنظمة إدارة قواعد البيانات وبرامج النظام الأخرى بسهولة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم توفير مجموعة متنوعة من البرامج المساعدة ، مثل برامج تجميع الروابط ، وبرامج إدارة المكتبات ، وبرامج استكشاف الأخطاء وإصلاحها التشخيصية ، وبرامج التصنيف / الدمج ، وما إلى ذلك ، للمستخدمين لاستخدامها. تعمل طبقة التطبيق على حل احتياجات التطبيق الخاصة بالمستخدم أو احتياجات التطبيقات المختلفة. يستخدم مطورو التطبيقات لغات البرمجة للتعبير عن مشاكل التطبيق وتطوير تطبيقات متنوعة ، وهي سريعة ومريحة. يتفاعل المستخدم النهائي مع نظام الكمبيوتر من خلال التطبيق لحل مشاكل التطبيق الخاصة به.
دور ووظيفة نظام التشغيل يمكن فهم دور نظام التشغيل في نظام الكمبيوتر من ثلاثة جوانب: نظام التشغيل هو الواجهة بين المستخدم وجهاز الكمبيوتر. يوفر نظام التشغيل للمستخدمين آلة افتراضية (Virtual Machine). نظام التشغيل هو مدير الموارد لنظام الكمبيوتر.
الخصائص الرئيسية لنظام التشغيل: 1. التوافق (التوافق) 2. المشاركة (المشاركة) 3. عدم التزامن (عدم التزامن) 4. افتراضي (افتراضي)
تطور أنظمة التشغيل
1. نظام معالجة المسلسل
في أوائل أجهزة الكمبيوتر ، من أواخر الأربعينيات إلى منتصف الخمسينيات من القرن الماضي ، كان المبرمجون على اتصال مباشر بالأجهزة ، ولم يكن هناك نظام تشغيل على الإطلاق. يعمل الكمبيوتر على وحدة تحكم تدمج المؤشرات ومفاتيح التبديل المختلفة وبعض أجهزة الإدخال وطابعة. يتم تحميل البرنامج المكتوب في كود الآلة بواسطة جهاز الإدخال وقارئ البطاقة. عندما يتم تعليق البرنامج بسبب خطأ ، يتم عرض موضع الخطأ بواسطة ضوء المؤشر. يمكن للمبرمج معرفة سبب الخطأ عن طريق فحص السجلات والذاكرة الرئيسية. إذا تم تنفيذ البرنامج بشكل طبيعي ، فسيتم إخراج النتيجة إلى الطابعة.
2. نظام معالجة دفعة بسيطة
كانت أجهزة الكمبيوتر القديمة باهظة الثمن ، لذلك كان من المهم تحقيق أقصى استفادة منها. الجهد الزمني الناجم عن الترتيب المبكر للكمبيوتر على اللوحة والوقت التصاعدي غير مقبول. من أجل تحسين الوضع أعلاه ، تم إنشاء مفهوم نظام معالجة الدُفعات. تم إنتاج أول نظام معالجة دفعة في منتصف الخمسينيات من القرن الماضي ، طورته شركة جنرال موتورز ، واستخدم على كمبيوتر IBM 1950. تم تحسين هذا المفهوم لاحقًا من قبل عملاء IBM وتم تطبيقه في IBM 701. بحلول أوائل الستينيات ، طور بعض المالكين أنظمة معالجة الدفعات بأنفسهم. اشتهر نظام IBSYS ، وهو نظام التشغيل الذي تم تكوينه بواسطة IBM لأجهزة الكمبيوتر 704/1960 ، بتأثيره الواسع على الأنظمة الأخرى. الفكرة المركزية لنظام معالجة الدُفعات البسيط هي أنه من خلال تطبيق برنامج يسمى الشاشة ، لا يحتاج المستخدم إلى لمس الجهاز مباشرة ، ولكن يقوم أولاً بإرسال المهمة إلى وحدة تحكم الكمبيوتر من خلال شراع البطاقة وآلة الشريط الورقي ، وستقوم الشاشة بتنظيم المهام معًا لتشكيل مجموعة من الوظائف ، ثم يتم وضع مجموعة المهام بالكامل على جهاز الإدخال الذي يديره جهاز العرض. عندما يتم تنفيذ المهمة وإعادتها إلى الشاشة ، تقوم الشاشة تلقائيًا بتحميل المهمة التالية.
3. نظام معالجة دفعات متعدد البرامج
4. نظام تقاسم الوقت
باستخدام تقنية التصميم متعدد البرامج ، يمكن إجراء معالجة الدُفعات للوظائف بكفاءة. ومع ذلك ، بالنسبة للعديد من الوظائف ، مثل معالجة المعاملات ، من الضروري توفير وضع تفاعل مباشر بين المستخدم والكمبيوتر.
5. نظام الوقت الحقيقي
على الرغم من أن نظام معالجة الدُفعات المتعددة ونظام مشاركة الوقت كانا قادرين على الحصول على استخدام مُرضٍ للموارد ووقت استجابة ، إلا أنهما لا يزالان غير قادرين على تلبية احتياجات التحكم في الوقت الفعلي ومعالجة المعلومات في الوقت الفعلي ، مثل أنظمة توجيه الصواريخ والطائرات أنظمة التذاكر وأنظمة استرجاع المعلومات وما إلى ذلك ، مما أدى إلى ظهور أنظمة الوقت الفعلي.
لدينا غيرها من المنتجات:
