يعمل نظام التشغيل كجسر اتصال (واجهة) بين المستخدم وأجهزة الكمبيوتر، والغرض من نظام التشغيل هو توفير نظام أساسي يمكن للمستخدم من خلاله تشغيل البرامج بطريقة مريحة وفعالة.
نظام التشغيل هو جزء من البرامج التي تدير أجهزة الكمبيوتر، فيجب أن يكون تنسيق الجهاز مناسبًا لضمان العمل الصحيح لنظام الكمبيوتر ولمنع برامج المستخدم من التدخل في التشغيل السليم للنظام.
تتمثل المهمة الرئيسية التي يقوم بها نظام التشغيل في تخصيص الموارد والخدمات، مثل تخصيص: الذاكرة والأجهزة والمعالجات والمعلومات، ويتضمن نظام التشغيل أيضًا برامج لإدارة هذه الموارد، مثل وحدة التحكم في حركة المرور، وجدولة البيانات، ووحدة إدارة الذاكرة، برامج الإدخال/ الإخراج ونظام الملفات.
ما هي أهم وظائف نظام التشغيل الخمس الرئيسية ؟
إدارة الموارد: وهذه الموارد هي:
إدارة الذاكرة
يدير نظام التشغيل الذاكرة الأساسية، وتتكون الذاكرة الرئيسية من مجموعة كبيرة من البايتات أو الكلمات حيث يتم تعيين عنوان معين لكل بايت أو كلمة، الذاكرة الرئيسية عبارة عن مكان تخزين سريع ويمكن الوصول إليه مباشرة بواسطة وحدة المعالجة المركزية، ولكي يتم تنفيذ البرنامج، يجب تحميله أولاً في الذاكرة الرئيسية ثم يقوم نظام التشغيل بالأنشطة التالية لإدارة الذاكرة.
إدارة المعالجات
في مجال البرمجة متعددة والتي يتم فيها تشغيل أكتر من عملية في آن واحد، يحدد نظام التشغيل الترتيب الذي تسمح به العمليات بالوصول إلى المعالج، ومقدار وقت المعالجة لكل عملية، تسمى وظيفة نظام التشغيل “جدولة العملية” حيث يقوم نظام التشغيل بالأنشطة التالية لإدارة المعالج.
يحتفظ المعالج بمعلومات عن حالة العمليات، ويُعرف البرنامج الذي يؤدي هذه المهمة باسم “وحدة التحكم في حركة المرور”، حيث يخصص وحدة المعالجة المركزية التي هي معالج لعملية، وإلغاء تخصيص المعالج عندما لا تكون العملية مطلوبة بعد الآن.
إدارة الجهاز
يدير نظام التشغيل اتصال الجهاز عبر برامج التشغيل الخاصة به، وينفذ الأنشطة التالية لإدارة الجهاز، وأيضا يحتفظ بمسارات جميع الأجهزة المتصلة بالنظام، ويعين البرنامج المسؤول عن كل جهاز ويعرف باسم “وحدة تحكم الإدخال / الإخراج”، يقرر العملية التي يمكنها الوصول إلى جهاز معين وإلى متى، يخصص الأجهزة بطريقة فعالة، إلغاء تخصيص الأجهزة عندما لم تعد مطلوبة.
إدارة الملفات
يتم تنظيم نظام الملفات في الدلائل للتنقل والاستخدام الفعال والسهل، قد تحتوي هذه الدلائل على دلائل أخرى وملفات أخرى، يقوم نظام التشغيل بتنفيذ أنشطة إدارة الملفات التالية، يقوم بتتبع مكان تخزين المعلومات وإعدادات وصول المستخدم وحالة كل ملف وأكثر … تُعرف هذه المرافق مجتمعة باسم “نظام الملفات”.
توفير واجهة المستخدم
واجهة المستخدم الرسومية (GUI) هي عبارة عن شيء ينشئه المطورون للسماح للمستخدمين بالنقر فوق شيء بسهولة دون الحاجة إلى فهم كيفية أو لماذا نقروا على هذه الأيقونة، تمثل كل أيقونة على سطح المكتب رمزًا يصل إلى المكان الذي تمثل الأيقونة، مما يجعلها سهلة للغاية للمستخدمين غير المتعلمين.
تشغيل التطبيقات: هو القدرة على تشغيل تطبيق مثل معالج Word عن طريق تحديد موقعه وتحميله في الذاكرة الأساسية، يمكن لمعظم أنظمة التشغيل القيام بمهام متعددة من خلال تشغيل العديد من التطبيقات مرة واحدة.
دعم برامج الأدوات المساعدة المضمّنة: إيجاد الأخطاء في نظام التشغيل ويصلحها.
التحكم في أجهزة الكمبيوتر: يجب أن تمر جميع البرامج التي تحتاج إلى أجهزة الكمبيوتر عبر نظام التشغيل الذي يمكن الوصول إليه من خلال BIOS (نظام إخراج الإدخال الأساسي) أو برامج تشغيل الجهاز.
الأمان: يستخدم نظام التشغيل كلمة المرور لحماية بيانات المستخدم وتقنيات أخرى مماثلة، كما يمنع الوصول غير المصرح به إلى البرامج وبيانات المستخدم.
مصدر: Chrisbell