ما هي وظائف نظام التشغيل؟ - تقنية - 2025

و أهم وظائف نظام التشغيل وإدارة العمليات، إدارة الذاكرة والتواصل بين التطبيقات وغيرها. نظام التشغيل هو البرنامج الرئيسي أو مجموعة البرامج التي تدير جميع العمليات التي تنشأ داخل جهاز إلكتروني.

إنها ليست البرامج والتطبيقات التي نستخدمها عادةً لتشغيل الكمبيوتر ، على سبيل المثال ، ولكنها الخصائص التي تسمح لهذه التطبيقات بالعمل.

أحد أغراض نظام التشغيل هو إدارة النواة وموارد الموقع والأجهزة الخاصة بجهازنا. تحتوي معظم الأجهزة الإلكترونية الموجودة في السوق التي تحتوي على معالج دقيق على نظام تشغيل.

في بداية إنشاء أنظمة التشغيل ، كان أكبر عيب لديهم هو أن لديهم قدرة قليلة جدًا واستخدامًا منخفضًا للغاية ، لذلك كان يتم ذلك يدويًا من خلال مجموعة. داخل الدُفعة ، تم تنشيط الوظائف يدويًا ، وهي الأوامر المطلوبة لتنفيذ إجراء ما.

مع زيادة تعقيد أنظمة التشغيل ، كانت هذه المهام بحاجة إلى أتمتة ، وبالتالي ظهرت أول مفسري الأوامر.

مع كل التحديثات والاكتشافات التي تم إجراؤها على مر السنين ، لم يتبق شيء من أنظمة التشغيل الأولى التي كان يجب تنشيطها يدويًا.

لقد أصبحوا أكثر تعقيدًا وينشطون أنفسهم لحماية الماكينة وتنفيذ المهام الضرورية والروتينية.

الوظائف الرئيسية لنظام التشغيل

كما ناقشنا سابقًا ، تأتي معظم أنظمة التشغيل مُجهزة مسبقًا بقائمة مهام لأداءها داخل أجهزتنا الإلكترونية بحيث يسير كل شيء بسلاسة.

من الضروري فقط إجراء تعديلات صغيرة لتكييف التكوين مع احتياجات أجهزتنا.

1- إدارة العمليات

أحد أهم أجزاء نظام التشغيل هو إدارة العمليات. العمليات هي الموارد التي يحتاجها البرنامج لتشغيله.

يتضمن ذلك استخدام الذاكرة ووقت وحدة المعالجة المركزية (CPU) والملفات التي يحتاج التطبيق إلى الوصول إليها ليعمل بشكل صحيح.

نظام التشغيل ، الذي يعتني بالأداء السليم للآلة ، مكرس لإنشاء العمليات وتدميرها وإيقافها وإعادة تشغيلها والمساعدة في آليات الاتصال بين العمليات.

يمكننا مقارنة هذه المهمة بعمل موظف المكتب. إذا قمنا بعمل قائمة بالمهام ، فسيقوم نظام إدارة العملية بإنشاء مسار عمل حيث يضع أهم العمليات في مكان الأولوية ، والعمليات الوسيطة في مكان وسيط ، وأخيراً العمليات الأقل أهمية أخيرًا.

تكمن المشكلة في ذلك في أن إدارة العملية تتم من خلال آلة تحدد أولويات عشوائية للمهام التي يتعين تنفيذها ، وفي بعض الأحيان تُترك المهام الأقل أهمية دون تنفيذ.

من الضروري بعد ذلك تغيير تكوين أداة إدارة العملية وإعطاء أولوية أعلى للمهام الضرورية أو فرض تنفيذها يدويًا.

2- إدارة الذاكرة الرئيسية

عنصر مهم آخر في نظام التشغيل هو إدارة الذاكرة الرئيسية. تتكون الذاكرة من مخزن بيانات تشاركه وحدة المعالجة المركزية والتطبيقات وتفقد سعتها في حالة حدوث عطل.

لذلك ، من المهم أن يهتم نظام التشغيل بإدارة الذاكرة ، حتى لا تتشبع وتضيع البيانات والمعلومات الواردة فيه.

يتأكد نظام التشغيل من أي جزء من الذاكرة يتم استخدامه ولماذا. حدد مكان وضع العمليات عندما تكون هناك مساحة خالية وقم بتخصيص المساحة الضرورية والمطالبة بها بحيث يتم استخدامها بشكل جيد دائمًا.

3- إدارة التخزين الثانوية

الذاكرة متقلبة للغاية وفي حالة حدوث أي فشل يمكن أن تفقد المعلومات الواردة فيها. لهذا ، من الضروري أن يكون لديك وحدة تخزين ثانية يمكنها تخزين البيانات على المدى الطويل.

كما هو الحال مع الذاكرة الرئيسية ، يكون نظام التشغيل مسؤولاً عن إدارة المساحة الخالية ويقوم بتعيين أمر الحفظ. كما أنه يضمن تخزين كل شيء بدقة ، بالإضافة إلى مقدار المساحة المتبقية وأين.

4- إدارة نظام الدخول والخروج

نظام التشغيل مسؤول عن إدارة منافذ الإدخال والإخراج للكمبيوتر ، مثل سماعات الرأس والطابعة والشاشة وما إلى ذلك.

في الماضي ، عندما كنت ترغب في تثبيت منفذ خارجي جديد ، كان من المهم أن يكون لديك قرص تثبيت يحتوي على برامج تشغيل للكمبيوتر ليقبلها.

في الوقت الحاضر ، عادة ما يكون نظام تشغيل الكمبيوتر نفسه مسؤولاً عن البحث في الشبكة عن المعلومات اللازمة حتى تعمل المنافذ الخارجية الجديدة بشكل مثالي.

5- سجل نظام الملفات

الملفات عبارة عن تنسيقات أنشأها أصحابها وتحويلها إلى جداول ، ونظام التشغيل هو المسؤول عن تسجيلها وحفظها.

نظام التشغيل مسؤول عن إنشاء وحذف وأرشفة الملفات التي تم إنشاؤها ، بالإضافة إلى توفير الأدوات اللازمة للتمكن من الوصول إلى الملفات في أي وقت.

يقوم بإنشاء اتصال بين الملفات ووحدات التخزين ، وأخيرًا ، يمكن تهيئته لنسخ جميع الملفات احتياطيًا ، بحيث لا يتم فقدها في حالة وقوع حادث.

6- الأمن

نظام التشغيل مسؤول عن أمان الجهاز. من أهم الأنشطة وصول المستخدمين أو البرامج إلى حيث لا ينبغي لهم ذلك.

هناك العديد من الفيروسات التي يمكن أن تؤثر على نظامنا ، ويضمن نظام التشغيل عدم حدوث ذلك.

يمكنك تكوين نظام التشغيل بحيث يتم إجراء فحوصات منتظمة وإنشاء ضوابط الأمان التي يتعين عليك تنفيذها.

7- التواصل بين العناصر والتطبيقات

من خلال واجهات الشبكة ، يحافظ نظام التشغيل على الاتصال بين المكونات المختلفة للجهاز وجميع التطبيقات المتصلة بها. إرسال واستقبال المعلومات.

8- تقرير حالة النظام

هناك سلسلة من التطبيقات التي يتم تثبيتها افتراضيًا مع نظام التشغيل ، ولكنها ليست نظامًا بحد ذاته.

توفر هذه البيئة والخصائص الأساسية لتطوير وتنفيذ البرامج المثبتة على أجهزتنا.

يقوم بالإبلاغ عن حالة النظام ، في حالة الحاجة إلى أي إجراء أو الموافقة على أي إجراء يتم اتخاذه ، مثل التحديثات التلقائية.

بالإضافة إلى ذلك ، فهو يدعم لغات البرمجة المختلفة بحيث يكون أي نوع من التطبيقات فعالاً على أجهزتنا. بالطبع ، لديها برامج تعمل على تحسين الاتصال بين التطبيقات.

9- إدارة الموارد

يدير جميع الأجزاء الرئيسية للجهاز من خلال مدير الموارد. يتضمن دوره كمسؤول أمان واتصالات وحدة المعالجة المركزية أو وحدة المعالجة المركزية ، والأجهزة الخارجية المتصلة بالكمبيوتر.

مثل الذاكرة الداخلية والذاكرة الثانوية ، حيث يتعين عليك أحيانًا تنظيف الأجزاء المخزنة وتبديلها من واحدة إلى أخرى.

بشكل عام ، يدير جميع موارد النظام وجميع الموارد التي تتعامل معه

10- إدارة المستخدم

نظام التشغيل مسؤول أيضًا عن إدارة الملفات الشخصية المخزنة على الكمبيوتر اعتمادًا على من قام بإنشاء ملف تعريف عليه.

يمكن أن تكون إدارة المستخدم مستخدمًا واحدًا أو مستخدمًا متعددًا. هذا لا يعني أن نظام التشغيل يسمح بإنشاء ملف تعريف مستخدم واحد فقط للاستخدام على كمبيوتر واحد.

حقيقة أنه ملف تعريف مستخدم واحد يعني أن عمليات التنفيذ الخاصة بهذا المستخدم فقط هي النشطة وأن عمليات التنفيذ الخاصة به فقط. في الآخر ، في تعدد المستخدمين ، فإنه يسمح لمهام أكثر من مستخدم واحد أن تكون نشطة في نفس الوقت.

أنظمة التشغيل الأكثر شيوعًا

أشهر أنظمة التشغيل وأكثرها استخدامًا في السوق هي Windows و iOS و Linux لأجهزة الكمبيوتر. و Android و iOS للهواتف الذكية.

هناك الآلاف من أنظمة التشغيل ، بدرجات متفاوتة من التطور ، اعتمادًا على الجهاز المطلوب لها.

ينتمي Windows إلى إمبراطورية الماكرو العظيمة لـ Microsoft ، بينما تنتمي iOs إلى Apple. Linux ، من جانبه ، عبارة عن منصة برمجية مجانية تسمح لك بتعديل نظام التشغيل الخاص بك. ضمن منصة Linux ، يوجد Ubuntu و Devian ، أشهرها.

تتيح هذه البرامج المجانية للمستخدم تعديل نظام التشغيل كما يشاء. كما أن لها مخاطر معينة ، وهي أن لمس نواة نظام التشغيل عندما لا يكون لديك الكثير من المعرفة يمكن أن يولد كارثة.

على العكس من ذلك ، فإن أنظمة التشغيل مثل Windows و iOS معدة بالفعل لأكثر المستخدمين عديمي الخبرة ، بحيث يسمح التكوين الأولي لنظام التشغيل باستخدامه دون الحاجة إلى إجراء أي تعديلات باهظة الثمن.

المراجع

1. راحالكار ، ساجار أجاي. أساسيات نظام التشغيل. في الدليل التأسيسي للهاكر الأخلاقي المعتمد (CEH). أبرس ، 2016. ص. 3-21.
2. بلوم ، ستيفن دبليو. أساسيات نظام الطاقة الكهربائية للمحترفين غير الكهربائيين. جون وايلي وأولاده ، 2016.
3. سبروت ، برينكلي. أساسيات أجهزة مراقبة الأداء. IEEE Micro، 2002، vol. 22 ، لا 4 ، ص. 64-71.
4. ميلر ، مايكل. دليل المبتدئين المطلق لأساسيات الكمبيوتر. ثان للنشر ، 2007.
5. ألفاريز ، خوان. فهم أساسيات الكمبيوتر: خطوة نحو معرفة القراءة والكتابة.
6. SILBERSCHATZ ، أبراهام جالفين ، وآخرون. أنظمة التشغيل: مفاهيم أساسية. Addison-Wesley Iberoamericana ، 1994.
7. تانينباوم ، أندرو س. فوجواغا ، خوان كارلوس فيغا. أنظمة التشغيل. برنتيس هول ، 1988.