أشهر أنواع أنظمة التشغيل – ما هو نظام التشغيل؟

كل ما نراه في الأجهزة الذكية من قطع مادية معقدة (Hardware) هي ليست قائمة بذاتها، وستكون مجرد قطع جامدة لا نفع لها بدون وجود مجموعة كبيرة من البرمجيات (Software) التي تتحكم فيها وتنظم عملها بدقة وتعطيها هذا الذكاء لإداء المهام المعقدة الصعبة.

يطلق على البرمجيات التي تتحكم بجميع عتاد الأجهزة الذكية هو نظام التشغيل Operating System. فما هو نظام التشغيل؟ وما هي أشهر أنواع أنظمة التشغيل؟ هذا ما سنتعرف عليه في مقالتنا هذه.

ما هو نظام التشغيل (Operating System)

إن أنظمة التشغيل هي أهم برنامج في أجهزة الكمبيوتر أو الهاتف ويعد حلقة وصل بين الجهاز والمستخدم، وهو المتحكم بجميع أجزاء الكمبيوتر المادية والبرمجية وهو المُنسق فيما بينها، بالإضافة إلى كونه المسؤول عن تنظيم وتنفيذ المهام ومساعدة المستخدم على الاستفادة من البرامج والمعدات وغيرها.

أشهر أنواع أنظمة التشغيل

1. نظام التشغيل (Dos)

صدر نظام التشغيل Dos لأول مرة عام 1981 من شركة IBM على يد المبرمج Tim Paterson، ويعد نظام التشغيل Dos أحد أنظمة التشغيل من الجيل الأول. تكون عملية الحفظ فيه من خلال الأقراص المرنة وتتم إدخال الأوامر فيه عن طريق الكتابة، وهو نظام تشغيل مجاني وخفيف يستطيع إدارة الملفات بسهولة وسرعة لكنه يمتلك حد معين في ذاكرة الوصول العشوائي RAM حيث يصل إلى 640 ميغابايت فقط. ويتفرع في نظام التشغيل Dos برامج صغيرة يقوم كل واحد منها بأداء مهمة معينة داخل الكمبيوتر، وتتقسم الأوامر فيه على قسمين أوامر داخلية يتم تنفيذها في الذاكرة ولاتحتاج لوجود أسطوانة لتنفيذها، وأوامر خارجية التي لا يمكن تخزينها على ذاكرة RAM ولا يمكن تنفيذها إلّا بوجود أسطوانة.

▪ مكونات نظام التشغيل Dos

IO.SYS: يكون مسؤولا عن عمليات الإدخال والإخراج في الكمبيوتر، يحتوي على أوامر نصية مخزنة عليه من قبل لتنفيذها في أوقات محددة، وهذا المكون غير ظاهر للمستخدم ولا يمكنه الوصول إليه.

MS-DOS.SYS: يحتوي هذا المكون على مجموعة برامج متعددة لكل منها دور مهم في العمليات التي تحدث في الكمبيوتر، ويمتاز هذا المكون بأنه يمتد إلى البرامج الأخرى التي يتم تثبيتها أي أنه لا يقتصر على البرامج الأساسية المثبتة على الكمبيوتر، ويكون أيضًا هو الاخر مخفي عن المستخدم ولا يمكنه الوصول إليه.

DBLSPACE.BIN: هذا المكون مسؤول عن التخزين في حال امتلاء القرص الصلب؛ حيث يمكن للمستخدم في حال حدوث مثل هذه المشكلة الاتجاه إلى هذا المكون لضغط القرص الصلب، فيقوم نظام التشغيل بتخزين القرص داخل هذا المكون لزيادة مساحة القرص الصلب، ويمكن للمستخدم استعادة البيانات المخزنة داخل المكون حين يرغب بفك الضغط، ويكون هذا المكون ظاهر للمستخدم يمكنه الوصول إليه.

COMMAND.COM: تتكون مهام هذا المكون من جزئيين الأول يكون تلقائي يعمل دون تدخل وهي أوامر مخزنة من قبل كضبط الوقت والتاريخ عند تشغيل الكمبيوتر، أما الجزء الثاني فيكون الوصول إليه يدويًا من قبل المستخدم فبعد الوصول للمكون يمكنه كتابة الأوامر التي تقوم بمهام معينة يريدها.

2. نظام التشغيل وندوز Windows

هو النظام الأكثر استخدامًا حول العالم بفضل سهولة استخدامه، مطور من قبل شركة مايكروسفت حيث صدرت أول نسخة من windows عام 1985، وكان نظام تشغيل غير مكتمل لأنه كان امتدادًا لنظام التشغيل MS-DOS التابع لشركة مايكروسفت، وقامت الشركة بتطويره حتى أصبح من أنظمة التشغيل الأكثر شيوعًا في العالم ثم أصدرت عنه نسخ أخرى عديدة فيما بعد حتى وصلت إلى النسخة الأخير Windows 11 في 2021، وكان الهدف الأساسي منه هو التحكم التام بكل واجهات الكمبيوتر الحاجة للإدخال اليدوي.

من مميزات نظام التشغيل Windows سهولة استخدامه وبساطته، وإنتاجيته العالية، واحتوائه على ميزة تشغيل الفيديو، ويعد أفضل أنظمة التشغيل المستخدمة في الألعاب، وأيضًا يحتوي على ميزة التحديث التلقائي للبرامج.

▪ مكونات نظام التشغيل windows

النواة: وهي تمثل قلب نظام التشغيل للكمبيوتر، وتعد البرنامج الأول الذي يتم تحميله بعد عملية الإقلاع، ومن وظائفها التحكم بعمليتي الإدخال والإخراج وطلبات استدعاء النظام وإدارة الذاكرة وغيرها.

برامج التعريف: هو أحد مكونات نظام التشغيل windows حيث يعتبر حلقة وصل بين الجهاز ونظام التشغيل، بمعنى آخر هو البرنامج الذي يسمح لنظام التشغيل ويندوز ببدء استخدام الجهاز والتحكم فيه.

إدارة الذاكرة: هو مكون مهم في نظام التشغيل windows وتعني إدارة الذاكرة التحكم في ذاكرة الكمبيوتر، واستغلالها بالشكل الأمثل للاستفادة من كل أجزائها لتشغيل أكبر عدد ممكن من البرامج في الكمبيوتر.

المقاطعات: وهو مكون مهم أيضًا في نظام التشغيل ويندوز، حيث يقوم بإرسال إشعار أو تنبيه إشارةً إلى أن هناك أمرًا طارئًا على الأولوية يحتاج عناية، ويقوم بمقاطعة البرنامج الحالي الذي تستخدمه ويمكنك استكماله عند انتهاء المقاطعة.

الأمن: هو مكون أساسي مهم لنظام التشغيل ومهمته الحفاظ على سلامة الكمبيوتر ونظام التشغيل من الفيروسات، وتحديد المساحة التي يستطيع المستخدمين الآخرين الوصول اليها.

الذاكرة الافتراضية: هي جزء مهم في نظام التشغيل windows وفي أغلب أنظمة التشغيل، وتوجد الذاكرة الافتراضية في جزء معين في القرص الصلب، ففي حالة امتلاء ذاكرة الرام يقوم الكمبيوتر بتحرير جزء من ذاكرة الرام ونسخها على القرص الصلب.

واجهة المستخدم: تعتبر واجهة المستخدم نافذة نظام التشغيل ويندوز التي تمكن المستخدم من التحكم بالكمبيوتر والقيام بالنشاطات داخله وإصدار الأوامر، وواجهة نظام التشغيل windows واجهة رسومية تستخدم الصور والأيقونات لعناصر التحكم والقوائم المنبثقة، وكذلك تستخدم النصوص للتوضيح للمستخدم وتوجيهه كالنقر على الفأرة (mouse) لإصدار الأوامر وغيرها.

تعدد المهام: نظام التشغيل windows يعمل بنظام تعدد المهام أي أن المعالج في الكمبيوتر يقوم بتشغيل عدة برامج معًا في نفس الوقت من خلال تقسيم عمل المعالج بين البرامج، حيث يقوم بإيقاف مؤقت في البرامج وتشغيل برنامج واحد ثم الانتقال لآخر وتتم هذه العملية بسرعة كبيرة لا يلاحظها المستخدم.

القرص وأنظمة الملفات: عمل هذا المكون هو تنظيم البيانات وترتيبها ثم تخزينها في مساحات التخزين في الأجهزة المختلفة.

الشبكات: هي نظام يقوم بربط جهازين أو أكثر من أجل نقل أو تبادل البيانات فيما بينها عبر أحد تقنيات نظم الاتصال، وهناك أنواع لهذه الشبكات وهي الشبكات المحلية LAN التي تربط الأجهزة القريبة من بعضها، والشبكات العريضة WAN التي تقوم بربط الأجهزة البعيدة، وهناك الشبكات الشخصية PAN التي تربط بين أجهزة الحاسوب القريبة جدًا.

3. نظام التشغيل لينكس (Linux)

يعد أحد أنظمة التشغيل الأكثر استخدامًا وهو نظام مشابه تقريبًا لنظام التشغيل windows لكنه نظام مفتوح المصدر ويعني سهولة التعديل عليه، ولا توجد شركة معينة مطورة له وإنما يتم تطويره بالتعاون بين عدة شركات، ومن مميزاته أنه نظام تشغيل مجاني وتثبيته سهل ويعد نظامًا آمن نظرًا لصعوبة اختراقه وانتقال الفيروسات إليه. –

▪ مكونات نظام التشغيل (Linux)

النواة: وهي أهم مكون في نظام التشغيل من وظائفها في نظام التشغيل Linux التحكم في وحدات الأجزاء المادية للحاسوب كالشاشة، ولوحة المفاتيح، بالإضافة إلى نقل المعلومات أو البيانات من القرص الصلب إلى البرامج، وتنفيذ الأوامر التي يقوم المستخدم بإدخالها.

نظام التشغيل أو الغلاف: وهو أحد مكونات نظام التشغيل Linux ويعد حلقة وصل ما بين النواة والبرامج عن طريق كتابة المستخدم البرامج التي يريد تواصلها مع النواة لأن نظام التشغيل Linux مفتوح المصدر كما موضح سابقًا.

البيئات والنوافذ: هي المكون الثالث لنظام التشغيل لينكس، وهي عبارة عن واجهة تنبثق منها البرامج أو الأيقونات كما في نظام التشغيل Windows أي أنها أيضًا واجهة رسومية، وتتميز واجهة نظام التشغيل Linux بوجود أشكال عديدة لها يستطيع المستخدم الاختيار منها.

التطبيقات: كحال جميع أنظمة التشغيل الأخرى يحتوي نظام التشغيل Linux على مجموعة كبيرة من التطبيقات الأساسية التي تظهر بشكل تلقائي بعد تثبيت نظام التشغيل، وما يميز هذا المكون في أنظمة تشغيل Linux أنه يمكن للمستخدم الاختيار من بين التطبيقات الأساسية التطبيقات يرغب بوجودها على الكمبيوتر.

التوزيعات: وهو المكون الأخير في النظام ويحتوي على كافة مكونات نظام التشغيل وهناك عدة توزيعات يمكن للمستخدم الاختيار من بينها ليتمكن من الوصول إلى بقية المكونات.

4. نظام التشغيل ماك (macOS)

من أنظمة التشغيل القديمة أصدر عام 1984 من قبل شركة ماك (mac) الأمريكية ثم استحوذت عليه شركة أبل عام 1999 وأصبح مخصصًا لتطوير أجهزة ماكنتوش.

من مميزاته أنه نظام تشغيل آمن وسهل يحتوي على واجهة بسيطة، يحتوي على ميزة تسجيل نشاطات الشاشة حيث يمكن للمستخدم تسجيل الشاشة عند الضغط على New Screen Recording في القائمة file، ويحتوي على نص تنبؤي أثناء الكتابة، يدعم اللغات المتعددة أي يمكن استخدام لغة الكتابة في البرامج النصية، ومن عيوبه أنه من أنظمة التشغيل غير المجانية وباهظ والكثير من الألعاب ليست متاحة عليه كما أن تحديثه صعب وعدد البرامج التي يمكن استخدامها محدود.

5. نظام التشغيل Android

أشهر أنواع أنظمة التشغيل وأكثرها انتشاراً وهو نظام مجاني طُوّر من قبل شركة Silicon Vally ومن ثم أصدرته شركة جوجل Google عام 2008 بعد التحالف الذي تكون من أجل الهواتف.

يعد من أنظمة التشغيل المفتوحة المصدر صُمم للأجهزة اللوحية والهواتف الذكية وله مميزات عديدة منها احتوائه على عدد كبير من التطبيقات التي يمكن للمستخدم تحميلها عبر متجر جوجل أو من خارجه، كذلك احتوائه على تطبيقات مساعدة كالمذكرة والتقويم والحاسبة وغيرها، بالإضافة إلى التحديثات المستمرة للنظام والتطبيقات، ويتميز أيضًا بالذاكرة الكبيرة والتي يمكن توسيعها أيضًا.

6. نظام التشغيل (iOS)

هو ثاني أكبر أنظمة التشغيل بالعالم بعد نظام التشغيل أندرويد (Android) يعمل على الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والمكتبية والمحمولة من شركة آبل، ونظام تشغيله يشابه نظامي التشغيل أندرويد (android) وماك (mac) إلّا أنه غير مفتوح المصدر أي لا يمكن للمستخدمين تعديل ملفات تعريف النظام، وهو نظام تشغيل آمن له مميزات عديدة منها احتوائه على عدد كبير من التطبيقات يصل إلى 1.2 مليون أو أكثر، ومن مميزاته الشهيرة جودة الصوره العالية الملتقطة بالأجهزة التي تعمل بنظامه.

7. نظام التشغيل (ChromeOS)

من أنظمة التشغيل المطورة من قبل شركة جوجل (Google) يعتمد على نواة نظام linux، بالإضافة إلى كونه نظام تشغيل مجاني مفتوح المصدر، ويحتوي على واجهة سطح المكتب مشابهة للتي تعمل بنظام تشغيل Windows، ومن مميزاته أنه سهل الاستخدام وبسيط وهو متصفح ويب في الأساس يمكن من خلاله تصفح مواقع التواصل الاجتماعي ومشاهدة مقاطع فيديو وغيرها، ومن مميزاته مساحة التخزين المجانية التي تبلغ 100 Gigabyte، إضافة إلى دعم النظام لتطبيقات الأندرويد.