كما تعرفنا في المقالات السابقة عن عالم التكنولوجيا والتطوير والإبداع الذي نتج حصيلة جهد وفير من تطوير التجارب العلمية لأنظمة التشغيل وأنظمة الإدارة والتطوير. سنتحدث اليوم عن موضوع شيق جداً وممتع وهو نظم التشغيل وآلية عملها. سنتعرف بشكل دقيق على نظم التشغيل التي جعلت الحياة مختلفة تماماً وأضافت للوجود بصمات مذهلة تتوارثها الأجيال وتعمل على تطويرها.
أما بالنسبة لك عزيزي القارئ فعالم التكنولوجيا متسع جداً ومليء بالمعلومات والمجالات المختلفة، فإن كنت ترغب بالولوج إليه فإني اليوم أدلك على أكثر الأبواب رحابة فيه، سارع الآن بحجز مقعدك في أكاديمية د. محسن التي تقدم أفضل الكورسات البرمجية والخبرات العملية التي تجعلك مؤهلاً للدخول لسوق العمل بكل ثقة. تواصل الآن ولا تضيع الفرصة عليك. اضغط هنا.
مقدمة عن نظم التشغيل ونشأتها
لكي نلّم بشكل دقيق بكافة المعلومات حول أي موضوع نتحدث عنه، يجب علينا معرفة تاريخه ونشأته. لذلك عزيزي المستخدم تابع معنا هذه الفقرة كي تحصل على مزيد من المعلومات القيّمة.
نظام التشغيل (Operating System):
هو برنامج يدير ويتحكم في موارد الحاسوب ويوفر واجهة بين المستخدم والأجهزة العتاديّة. يعتبر نظام التشغيل العمود الفقري لأي جهاز حاسوب، حيث يدير تنفيذ البرامج وإدارة الملفات والذاكرة والإدخال والإخراج. يُعتبر نظام التشغيل الجزء الأساسي من أجزاء البرمجيات على الحاسوب، حيث يقوم بمهمة تنفيذ البرامج والتعامل مع الأجهزة المختلفة.
نشأة نظام التشغيل:
ـ في البداية، كانت الحواسيب تعمل بدون نظام تشغيل، وكان يتعين على المستخدم تحميل وتشغيل كل برنامج بشكل منفصل.
– في عام 1956، قام عالم الحاسوب الأمريكي “جون ماكارثي” بتطوير أول نظام تشغيل يسمى GM-NAA I/O لجهاز IBM 704.
– في عام 1969، قامت شركة IBM بإطلاق نظام التشغيل OS/360 لجهازها الحاسوب الرئيسي.
– في عام 1970، قام كل من “ديننيس ريتشي” و “كين طومسون” في شركة Bell Labs بتطوير نظام التشغيل UNIX.
– في عام 1985، قامت شركة مايكروسوفت بإطلاق نظام التشغيل Windows 1.0.
– في عام 1991، طور “لينوس تورفالدز” نظام التشغيل Linux.
منذ ذلك الوقت، شهد نظام التشغيل تطوراً مستمراً مع ظهور إصدارات جديدة وتحسينات في الأداء والأمان. وحتى يومنا هذا، هناك العديد من نظم التشغيل المختلفة مثل Windows، MacOS، Linux، Android، iOS وغيرها من الأنظمة.
ومن أهم العلماء الذين ساهموا في تطوير نظام التشغيل وتحسين أدائه يشملون جون ماكارثي، ديننيس ريتشي، كين طومسون، لينوس تورفالدز وغيرهم. يعدّ تاريخ نظام التشغيل هو تاريخ طويل ومعقد يشهد على تطور تقنيات الحاسوب وتطور احتياجات المستخدمين. وفي يوم يمر نجد تطويرات مختلفة على أنظمة التشغيل وتحسين في الأداء.
تعريف نظام التشغيل (Operating System)
بشكل عام:
نظام التشغيل هو مجموعة البرامج التي تقوم بمهمة الوسيط بين مستخدم النظام الحاسوبي والمكونات المادية hardware لهذا النظام.
من وجهة نظر المستخدم:
نظام التشغيل هو عبارة عن وسيط بين المستخدم والعتاد الحاسوبي يقوم بتوفير بيئة تمكن المستخدم من تنفيذ البرامج بأسلوب مريح وفعّال مما يؤدي إلى تلخيص المستخدم من تعقيدات إدارة وتشغيل الموارد المختلفة.
من وجهة نظر النظام:
نظام التشغيل هو عبارة عن مدير لموارد النظام يقوم باتخاذ قرارات منح الموارد للتطبيقات المختلفة، ومتحكم يقوم بالتحكم بتنفيذ هذه البرامج لمنع حدوث أخطاء ومنع استخدام موارد النظام بشكل غير مناسب.
كما يعرف بأنّه:
أول برنامج تشاهده عند اقلاع جهازك وآخر برنامج تشاهده عند إغلاق جهازك. بالتالي هو عبارة عن حزمة برامج تجعل جهاز الحاسب يعمل بشكل صحيح، يقوم بإخبار الجهاز كيف يتعامل مع البرامج الأخرى ويتحكم في المكونات المادية المركبة على الجهاز.
بعض نظم التشغيل
تتنوع وتختلف نظم التشغيل وآلية عملها، لذلك نقدم لك عزيزي القارئ في هذه الفقرة بعض أشهر أنظمة التشغيل التي تشمل:
- Windows: نظام التشغيل الذي طورته شركة Microsoft ويستخدم على نطاق واسع في أجهزة الكمبيوتر الشخصية.
- MacOS: نظام التشغيل الذي تطوره شركة Apple لأجهزة Mac.
- Linux: نظام تشغيل مفتوح المصدر ومجاني يستخدم على نطاق واسع في الأجهزة الخادمة والأجهزة الذكية.
- Android: نظام تشغيل مفتوح المصدر تم تطويره بواسطة جوجل لأجهزة الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية.
- IOS: نظام تشغيل تطوره شركة Apple لأجهزة iPhone وiPad.
- Unix: نظام تشغيل قديم وقوي يستخدم في الخوادم والأنظمة الكبيرة.
هذه بعض أمثلة على نظم التشغيل وآلية عملها، وهناك العديد من الأنظمة الأخرى المستخدمة في مجالات مختلفة.
بعض محاسن نظم التشغيل وثغراته
إن نظم التشغيل وآلية عملها تتمتع بميزات ومحاسن تجعل العديد من المستخدمين يميلون إلى استخدامها، وكما أن لديها ميزات لها بالجانب الآخر ثغرات يشتكي منها بعض الأشخاص، تابع معنا هذه الفقرة لتعرف أكثر.
1- Windows:
يعدّ نظام التشغيل Windows واحد من أشهر أنظمة التشغيل في العالم، وهو مُنتج من شركة مايكروسوفت. تم إطلاق أوّل إصدار من نظام التشغيل Windows في عام 1985، ومنذ ذلك الحين شهد النظام تطور كبير مع إصدارات متعددة تلبي احتياجات جميع المستخدمين.
نشأة نظام تشغيل Windows:
– تم تطوير نظام التشغيل Windows من قبل شركة مايكروسوفت بقيادة بيل جيتس.
– أول إصدار من Windows كان Windows 1.0 الذي تم إطلاقه في عام 1985، وكان يعتمد على واجهة رسومية بسيطة.
– تطور Windows بمرور الوقت ليصبح Windows 3.0 ثم Windows 95 وهكذا حتى وصل إلى الإصدارات الحديثة مثل Windows 10 و Windows 11.
ميزات نظام تشغيل Windows:
– واجهة مستخدم سهلة الاستخدام.
– دعم لمجموعة واسعة من التطبيقات والبرامج.
– توافق جيد مع معظم الأجهزة والأجهزة الإلكترونية.
– دعم للألعاب والترفيه.
– خدمات سحابية مدمجة مثل OneDrive.
محاسن نظام تشغيل Windows:
– يعد من الأنظمة السهلة للاستخدام والتعلم أيضاً.
– يتوافق نظام التشغيل Windows مع معظم البرامج والأجهزة.
– يدعم الألعاب والترفيه بشكل ممتاز.
– له شعبية كبيرة بالتالي يتمتع بوجود مجتمع كبير من المطورين والدعم التقني.
مساوئ نظام تشغيل Windows:
– بالرغم من محاسنه الكثيرة إلا أنه عرضة للاختراقات الأمنية والفيروسات.
– قد تواجه بعض المشاكل في الأداء والاستقرار في حالات نادرة.
– يقوم هذا النظام بطلب موارد أعلى مقارنة ببعض أنظمة التشغيل الأخرى.
ثغرات نظام تشغيل Windows:
– كما هو الحال مع أي نظام تشغيل آخر، يمكن أن يتعرض نظام Windows للثغرات الأمنية التي يمكن استغلالها من قبل المهاجمين والهاكرز.
– شركة مايكروسوفت تصدر بانتظام تحديثات أمان لسد الثغرات في نظام Windows.
بشكل عام، يُعتبر نظام تشغيل Windows خياراً من الخيارات الشائعة للعديد من المستخدمين نظراً لسهولة استخدامه وتوافقه مع مجموعة واسعة من التطبيقات. ومع ذلك، يجب أخذ الاحتياطات الأمنية اللازمة لحماية نظام Windows من الثغرات والهجمات السيبرانية.
2- Android:
يعدّ نظام تشغيل Android هو نظام تشغيل مفتوح المصدر تم تطويره بواسطة شركة جوجل. تم إصدار أول إصدار له في عام 2008 ومنذ ذلك الحين أصبح واحداً من أكثر أنظمة التشغيل شيوعاً في العالم.
ميزات نظام Android:
1. مفتوح المصدر: يعني أن المطوّرين يمكنهم تعديل النظام وتطوير تطبيقات خاصة به.
2. سهولة الاستخدام: واجهة المستخدم بسيطة وسهلة الاستخدام.
3. متجر Google Play: يحتوي على ملايين التطبيقات التي يمكن للمستخدم تحميلها.
4. دعم للأجهزة المتنوعة: يعمل على مجموعة واسعة من الأجهزة بغض النظر عن الشركة المصنعة.
السلبيات:
1. قضايا الأمان: يتمتع هذا النظام بطبيعة مفتوحة مما يجعل قضايا الأمان ذات نسب ع، قد يكون عرضةً للاختراق.
2. التأخير في تحديثات البرامج: قد يستغرق وقتًا طويلًا حتى يحصل جهازك على آخر إصدار من نظام Android.
3. قضية التجزئة: بسبب كثرة إصدارات Android، قد لا تحصل جهازك على دعم طويل الأجل.
الثغرات:
1. ثغرات في نظام التشغيل: في بعض الأحيان نجد قد تحث أمور سيئة بسبب ضعف النظام مما تؤدي إلى اختراق جهاز المستخدم، وهذه الحالات قليلة الحدوث.
2. ثغرات في التطبيقات: من النادر جداً أن يحصل ولكن في بعض الأحيان عند تحميل تطبيقات مجهولة المصدر فإنك تسمح للقراصنة بالوصول إلى بياناتك ومعلوماتك.
في النهاية وبشكل عام، نظام Android هو نظام متطور وشائع، لكن يجب على المستخدم أخذ الإجراءات اللازمة لضمان حفاظ خصوصية وأمان بياناته ومعلوماته.
3- IOS:
نظام تشغيل iOS يعد من الأنظمة التي تم تطويرها بواسطة شركة آبل الخاصة بأجهزتها المحمولة مثل الآيفون والآيباد. (أي الأجهزة المحمولة “الذكية”). تم إنتاج أول إصدار من iOS في عام 2007 ومنذ ذلك الحين تم إصدار عدة إصدارات جديدة بشكل دوري.
ميزات نظام iOS:
1. واجهة مستخدم بسيطة وسهلة الاستخدام.
2. نظام أمان قوي يحافظ على خصوصية المستخدم.
3. دعم لتطبيقات متعددة وتحديثات منتظمة.
4. تكامل مع منصات آبل الأخرى مثل iCloud وApple Watch.
5. أداء سريع وسلاسة في التشغيل.
محاسن نظام iOS:
1. استقرارية عالية وأمان قوي.
2. دعم لتطبيقات عالية الجودة.
3. تحديثات منتظمة لإصلاح الثغرات وتحسين الأداء.
مساوئ نظام iOS:
1. قلة التخصيص في بعض الجوانب مقارنة بأنظمة تشغيل أخرى مثل Android.
2. قيود صارمة على التطبيقات المتاحة في متجر التطبيقات (App Store).
3. سعر أجهزة آبل عالٍ مقارنة بأجهزة منافسة.
الثغرات في نظام iOS:
من النادر جداً حدوث ثغرات أمنية في نظام تشغيل iOS حيث يُعتبر من أكثر الأنظمة أماناً، إلا أنّه لا يخلو من ثغرات أمنية من حين لآخر، والتي بسرعة يتم اكتشافها وإصلاحها من قِبَل فرق التطوير في آبل.
في المجمل، يُعتبر نظام iOS نظام قوي وآمن يُقدِّم تجربة استخدام سهلة وفائق الأداء للمستخدم، رغم بعض القيود التي قد تكون مزعجة لبعض المستخدمين.
4- MacOS:
ننتقل عزيزي القارئ إلى نظام تشغيل macOS: وهو نظام تشغيل تم تطويره وإنتاجه من قبل شركة آبل لأجهزة الكمبيوتر الشخصي Mac. بدأت آبل في استخدام نظام التشغيل macOS في عام 2001، ومنذ ذلك الحين تم إصدار عدة إصدارات مختلفة من هذا النظام.
ميزات نظام macOS:
1. واجهة مستخدم جذابة وسهلة الاستخدام.
2. دعم كبير لتطبيقات الإنترنت والوسائط المتعددة.
3. أمان عالي مع نظام حماية متقدم.
4. دعم للعديد من التقنيات المتقدمة مثل Metal و Core ML.
5. توافق جيد مع أجهزة Apple الأخرى مثل iPhone و iPad.
محاسن نظام macOS:
1. سرعة وأداء عاليان.
2. استقرارية عالية.
3. دعم كبير لبرامج التطبيقات المختلفة.
4. تحديثات منتظمة وسهولة في التحديث إلى الإصدارات الجديدة.
مساوئ نظام macOS:
1. قليل من التوافق مع بعض برامج Windows.
2. سعر أجهزة Mac عادةً ما يكون أعلى من أجهزة الكمبيوتر الشخصية الأخرى.
الثغرات في نظام macOS:
1. رغم أن نظام macOS يُعتبر أكثر أمان من بعض أنظمة التشغيل الأخرى، إلا أنه قابل للاختراق في بعض الحالات، خصوصًا إذا لم يُحَدَّث بانتظام.
2. قد تُكْشَف ثغرات جديدة في كل إصدار جديد يُطْلَق، ولا يُستَبْعَد اكتشاف ثغرات خطيرة مع الوقت القادم.
بشكل عام، يُعْتَبَر نظام macOS من بيئات التشغيل المستقِرَّة والآِمِنة، والذي يُفضل استخْدَامه خصوصاً لأولئك الذين يستخْدِمون منتجات Apple بانتظام لأنه من الصعب التوافق مع أنظمة التشغيل الأخرى.
آلية عمل نظام التشغيل
نظام التشغيل هو البرنامج الرئيسي الذي يدير ويتحكم في موارد الحاسوب ويوفر واجهة بين البرامج (السوفت وير) والعتاد (الهاردوير). آلية عمل نظم التشغيل تتضمن العديد من الأنشطة والعمليات التي تسمح بتشغيل الحاسوب وتنظيم استخدام الموارد. إليك عزيزي القارئ بعض العناصر الرئيسية لآلية عمل نظام التشغيل:
1. إدارة الموارد: يتضمن ذلك إدارة وتخصيص المعالج المركزي (CPU)، والذاكرة العشوائية (RAM)، والتخزين (الهارد ديسك)، والإدخال والإخراج (الماوس، لوحة المفاتيح، الطابعة، إلخ).
2. جدولة المهام: يقوم نظام التشغيل بجدولة المهام لضمان تنفيذها بشكل فعال وفي الوقت المناسب. يتم تحديد أولويات التنفيذ وتخصيص الموارد لكل مهمة.
3. إدارة الملفات: يقوم نظام التشغيل بإدارة الملفات والمجلدات على الهارد ديسك، بما في ذلك إنشاء وحذف الملفات والتعامل معها.
4. تواصل مع العتاد: يتعامل نظام التشغيل مع العتاد (الهاردوير) من خلال توجيه الأوامر واستقبال البيانات من الأجهزة المختلفة.
5. توفير واجهة مستخدم: يقدم نظام التشغيل واجهة للمستخدم للتفاعل مع الحاسوب، سواء كانت واجهة رسومية (GUI) أو واجهة سطر أوامر.
بشكل عام، آلية عمل نظام التشغيل تتضمن إدارة الموارد، جدولة المهام، إدارة الملفات، تواصل مع العتاد، وتوفير واجهة للمستخدم لتسهيل استخدام الحاسوب بشكل فعال وآمن.
الأسئلة الشائعة حول نظم التشغيل:
أي نظام تشغيل من الأنظمة يعتبر الأكثر شيوعاً واستخداماً؟
لكل نظام تشغيل عدد من المستخدمين الذين يفضلونه عن سواه، ولكن نجد أن أكثر نظام تشغيل مشهور ومستخدم من قبل الأشخاص للهواتف المحمولة فهو Android حيث يعتبر هذا النظام سهل وعمل والأجهزة الذي تعمل عليه بسعر أقل من الأجهزة التي تعمل بنظام macOS.
أما بالنسبة للحواسيب أو الكمبيوترات فنجد نظام التشغيل windows هو الأكثر شيوعاً ولذلك لأسباب تم ذكرها في الفقرات السابقة مثل سهولة الاستخدام والتطبيقات والأمان بالإضافة إلى السعر.
الخاتمة
في نهاية مقالنا لليوم نظم التشغيل وآلية عملها، نجد أن نظم التشغيل تعد من الأمور الأساسية لأي جهاز محمول أو pc. وقد أدّت أنظمة التشغيل إلى فتح باب التطور أمام المجتمعات، وسهّلت الحياة لدى الكثيرين. فاليوم نحن بفضل هذه الأنظمة نجد عدد جيد من التطبيقات المتنوعة والتي تقدّم خدمات وميزات ذات أهمية عالية.
إن كنت عزيزي المستخدم تريد أن تبدع في مجال البرمجة والويب فأنصحك أن تقوم بالتواصل مع أكاديمية د. محسن التي توفر لك عدد ممتاز من الكورسات المفيدة والتي من شأنها أن تساعدك على تطوير نفسك من الصفر حتى الدخول في سوق العمل. تواصل الآن واحجز مقعدك. ولا تتردد في أخذ الاستشارة مِن أصحاب الخبرة.
