نظام التشغيل هو برنامج أساسي يتحكم في جميع مكونات الحاسوب، بما في ذلك المعالج وذاكرة الوصول العشوائي وأجهزة الإدخال والإخراج. يوفر نظام التشغيل للمستخدمين والتطبيقات واجهة للتفاعل مع الحاسوب.

لمحة تأريخية:

يعود تاريخ نظم التشغيل إلى أوائل الخمسينيات من القرن العشرين، عندما كانت أجهزة الكمبيوتر المركزية أجهزة ضخمة ومكلفة. كانت هذه الأجهزة تستخدم في المقام الأول لأغراض البحث العلمي، وكانت تتطلب برامج مخصصة مصممة خصيصًا لكل جهاز.

في أوائل الستينيات، بدأت تظهر نظم تشغيل أكثر عمومية يمكن استخدامها على مجموعة متنوعة من أجهزة الكمبيوتر. كانت هذه نظم التشغيل الأولى أحادية النواة، مما يعني أن هناك نواة واحدة فقط مسؤولة عن إدارة جميع موارد الحاسوب.

في السبعينيات، بدأت تظهر نظم تشغيل متعددة النواة، مما يعني أن هناك أكثر من نواة واحدة، كل نواة مسؤولة عن إدارة جزء من موارد الحاسوب. كانت نظم التشغيل متعددة النواة أكثر كفاءة من نظم التشغيل أحادية النواة، ويمكنها التعامل مع عدد أكبر من المهام في وقت واحد.

في الثمانينيات، أصبحت أجهزة الحاسوب الشخصية شائعة، وبدأت تظهر نظم تشغيل مصممة خصيصًا لهذه الأجهزة. كانت هذه نظم التشغيل أكثر تفاعلية من نظم التشغيل المركزية السابقة، وبدأت تتضمن ميزات جديدة، مثل واجهات المستخدم الرسومية.

في التسعينيات، أصبحت نظم التشغيل أكثر أهمية مع ظهور الإنترنت. كانت نظم التشغيل مطلوبة لتوفير واجهة للمستخدمين للتفاعل مع الإنترنت واستخدام خدمات الإنترنت، مثل البريد الإلكتروني والتصفح.

في القرن الحادي والعشرين، استمرت نظم التشغيل في التطور. ركزت التطورات الحديثة على تحسين الأداء والكفاءة والأمان. كما ركزت التطورات الحديثة على تطوير ميزات جديدة، مثل دعم الحوسبة السحابية والواقع الافتراضي.

أهم وظائف نظم التشغيل:

تتمثل وظائف نظم التشغيل الرئيسية في الآتي:

إدارة الموارد: يدير نظام التشغيل الموارد المادية للحاسوب، مثل المعالج وذاكرة الوصول العشوائي وأجهزة الإدخال والإخراج. يضمن نظام التشغيل أن يتم استخدام هذه الموارد بكفاءة وأمان.

توفير واجهة للمستخدم: يوفر نظام التشغيل للمستخدمين واجهة للتفاعل مع الحاسوب. تسمح هذه الواجهة للمستخدمين بتشغيل البرامج وإدارة الملفات وتكوين إعدادات الحاسوب.

إدارة الملفات: يدير نظام التشغيل الملفات الموجودة على الحاسوب. يسمح نظام التشغيل للمستخدمين بإنشاء الملفات وحذفها وتعديلها ونسخها ونقل.

إدارة الذاكرة: يدير نظام التشغيل الذاكرة الموجودة على الحاسوب. يضمن نظام التشغيل أن يتم استخدام الذاكرة بكفاءة، وأن لا تتداخل التطبيقات مع بعضها البعض.

إدارة الأجهزة: يدير نظام التشغيل أجهزة الإدخال والإخراج الموجودة على الحاسوب. يسمح نظام التشغيل للتطبيقات بالتفاعل مع الأجهزة، مثل لوحة المفاتيح والماوس والشاشة والطابعة.

أنواع نظم التشغيل:

تصنف نظم التشغيل إلى عدة أنواع، بناءً على عدة عوامل، منها:

البنية: يمكن تقسيم نظم التشغيل إلى أنظمة تشغيل أحادية النواة وأنظمة تشغيل متعددة النواة. في أنظمة التشغيل أحادية النواة، يكون هناك نواة واحدة فقط مسؤولة عن إدارة جميع موارد الحاسوب. في أنظمة التشغيل متعددة النواة، يكون هناك أكثر من نواة واحدة، كل نواة مسؤولة عن إدارة جزء من موارد الحاسوب.

التفاعل مع المستخدم: يمكن تقسيم نظم التشغيل إلى أنظمة تشغيل نصية وأنظمة تشغيل رسومية. في أنظمة التشغيل النصية، يتم التفاعل مع المستخدم عن طريق إدخال الأوامر النصية. في أنظمة التشغيل الرسومية، يتم التفاعل مع المستخدم عن طريق النقر على الرموز والعناصر الرسومية الأخرى.

البيئة المستهدفة: يمكن تقسيم نظم التشغيل إلى أنظمة تشغيل للخوادم وأنظمة تشغيل للأجهزة المحمولة وأنظمة تشغيل للأجهزة الشخصية. أنظمة التشغيل للخوادم مصممة للعمل على أجهزة الخوادم، والتي تتطلب أداءً عاليًا وأمانًا قويًا. أنظمة التشغيل للأجهزة المحمولة مصممة للعمل على الأجهزة المحمولة، مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية. أنظمة التشغيل للأجهزة الشخصية مصممة للعمل على أجهزة الحاسوب الشخصية.

أمثلة على نظم التشغيل:

من أشهر أنظمة التشغيل:

أندرويد: نظام تشغيل للهواتف الذكية والأجهزة اللوحية من تطوير شركة جوجل.

آي أو إس: نظام تشغيل للهواتف الذكية والأجهزة اللوحية من تطوير شركة آبل.

ويندوز: نظام تشغيل للحواسيب الشخصية من تطوير شركة مايكروسوفت.

لينكس: نظام تشغيل مفتوح المصدر يمكن استخدامه على مجموعة متنوعة من الأجهزة، بما في ذلك الحواسيب الشخصية والخوادم والأجهزة المحمولة.

يونكس: نظام تشغيل قديم ولكنه لا يزال يستخدم في العديد من الخوادم.

أهمية نظم التشغيل:

تعد نظم التشغيل من أهم البرامج التي تعمل على الحاسوب. بدون نظام تشغيل، لن يكون الحاسوب قادرًا على العمل. تجعل نظم التشغيل من الممكن للمستخدمين والتطبيقات التفاعل مع الحاسوب واستخدام موارده.

المستقبل:

تستمر نظم التشغيل في التطور باستمرار. تركز التطورات الحديثة على تحسين الأداء والكفاءة والأمان. كما تركز التطورات الحديثة على تطوير ميزات جديدة، مثل دعم الحوسبة السحابية والواقع الافتراضي.