نظُم التشغيل المحاضرة الثانية PDF

‫نظم التشغيل‬ ‫المحاضرة الثانية‬  ‫‪ :‬محتويات المحاضرة السابقة‬ ‫‪ ‬ماهو نظام التشغيل‪.‬‬ ‫‪ ‬أهداف نظام التشغيل‪.‬‬ ‫‪ ‬العناصر المكونة لنظام الحاسوب‪.‬‬ ‫‪ ‬تطور نظم التشغيل‪.‬‬ ‫‪ ‬امثلة لنظم التشغيل الشائعة‪.‬‬  ‫محتويات المحاضرة الثانية ‪:‬‬ ‫‪...

‫نظم التشغيل‬ ‫المحاضرة الثانية‬  ‫‪ :‬محتويات المحاضرة السابقة‬ ‫‪ ‬ماهو نظام التشغيل‪.‬‬ ‫‪ ‬أهداف نظام التشغيل‪.‬‬ ‫‪ ‬العناصر المكونة لنظام الحاسوب‪.‬‬ ‫‪ ‬تطور نظم التشغيل‪.‬‬ ‫‪ ‬امثلة لنظم التشغيل الشائعة‪.‬‬  ‫محتويات المحاضرة الثانية ‪:‬‬ ‫‪ ‬مكونات نظام التشغيل الداخلية‪.‬‬ ‫‪َ ‬الية عمل نظام التشغيل‪.‬‬ ‫‪ ‬وظائف نظام التشغيل‪.‬‬ ‫‪ ‬أنواع أنظمة التشغيل‪.‬‬  ‫مكونات نظام التشغيل الداخلية ‪ :‬مقارنة مع‬ ‫العناصر المكونة لنظام الحاسوب‬ ‫المكونات‬ ‫المادية‬ ‫مكونات نظام التشغيل الداخلية‬ ‫مكونات نظام الحاسوب‬ ‫االساسية‬  ‫مكونات نظام التشغيل الداخلية ‪:‬‬ ‫‪.1‬النواة) (‪: Kernel‬‬ ‫تدير النواة مكونات الحاسب المادية ‪.‬وتنقسم إلى‬ ‫خمسة أجزاء رئيسية هى ‪:‬‬ ‫ جزء مسئول عن إدارة المعالج يسمى مدير العملية ‪.‬‬ ‫ جزء مسئول عن الذاكرة الرئيسية يسمى مدير الذاكرة ‪.‬‬ ‫ جزء مسئول عن إدارة أجهزة الدخل والخرج يسمى مدير‬ ‫األجهزة ‪.‬‬ ‫ جزء مسئول عن أجهزة التخزين ويسمى مدير الملفات ‪.‬‬ ‫يسمى مدير الشبكة ‪.‬‬ ‫الشبكة‬ ‫‪:)shell‬‬ ‫التعامل مع‬ ‫األوامر(‬ ‫مترجم‬‫او عن‬ ‫مسئول‬ ‫‪. 2‬جزء‬ ‫الغالف‬ ‫يسمح للمستخدم ( الخبير) بالتعامل مع النواة مباشرة من‬ ‫خالل كتابة أوامر نصية ‪ ،‬وهو يعتبر فى نفس واجهة‬ ‫المستخدم ‪.‬‬ ‫مكونات نظام التشغيل الداخلية ‪:‬‬ ‫‪.3‬نداء النظام (‪:)System call‬‬  ‫َالية عمل نظام التشغيل‪( :‬كيف‬ ‫يعمل؟؟)‬ ‫– عند القيام بتشغيل الجهاز تقوم الذاكرة العشوائية ‪ RAM‬بقراءة وتنفيذ‬ ‫التعليمات المخزنة في الذاكرة الثابثة ‪ ،ROM‬التي تحتوي على مختلف‬ ‫األوامر الخاصة باإلقالع ‪ ،BOOT‬أي بتشغيل الجهاز – هذه المرحلة ليس‬ ‫لها عالقة بنظام التشغيل – المخزنة على القرص الصلب‪.‬‬ ‫– في المرحلة الثانية يتم فحص وحدات الحاسوب للتأكد من سالمتها‬ ‫(دور البيوس ‪.)BIOS‬‬ ‫– تحميل نظام التشغيل من األقراص اللينة أوالضوئية أو من القرص‬ ‫الصلب (المرحلة الثالثة)‪.‬‬ ‫– بعد االنتهاء من عملية تحميل النظام‪ ،‬يشرع هذا األخير في استالم‬ ‫أوامر المستخدم عن طريق تحميل البرمجيات التطبيقية وتنفيذ تعليماتها‪.‬‬ ‫– العودة إلى نظام التشغيل وانتظار أوامر المستخدم‪(.‬المرحلة الرابعة)‬  ‫مهام أنظمة التشغيل ‪:‬‬ ‫‪ -1‬التحكم في مسار البيانات‪،‬من خالل عملية تنظيم انتقالها من وحدةألخرى‪.‬‬ ‫‪ -2‬الحماية‪ ،‬من خالل منع الوصول الغير مسموح به لملفات على الجهاز‪.‬‬ ‫‪- 3‬التحكم في وحدات اإلدخال واإلخراج‪ ،‬ويشمل ذلك عمليات التحكم في ادخال‬ ‫البيانات عن طريق لوحة المفاتيح أو الفأرة أو غيرهما‪ ،‬وعمليات اإلخراج بعرض المعلومات‬ ‫على الشاشة أو إرسالها إلى الطابعة‪.‬‬ ‫‪ -4‬تنظيم البرامج المحملة على الحاسوب‪ ،‬مما يسمح بشغيل أكثر من برنامج في نفس‬ ‫الوقت دون حدوث أي تداخل بينها أو أخطاء‪ ،‬عن طريق تخصيص نسبة معينة من الذاكرة ‪RAM‬‬ ‫لكل منها (أي البرامج)‪.‬‬ ‫‪ -5‬اكتشاف األعطال المحتملة على الجهاز‪ ،‬وإرسال تقرير مفصل عن كل األحداث التي‬ ‫النظام أثناء عملية معالجة البيانات‬ ‫جرت على‬  ‫وظائف أنظمة التشغيل ‪:‬‬ ‫إدارة الذاكرة ‪Memory Management‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫إدارة المعالج ‪Processor Management‬‬ ‫‪.2‬‬ ‫إدارة عمليات االدخال واإلخراج ‪I/O operation‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫‪ Management‬أو إدارة المكونات المادية ‪Device‬‬ ‫‪Management‬‬ ‫إدارة المعلومات ‪ Information Management‬أو‬ ‫‪.4‬‬ ‫‪ Storage Management‬إدارة التخزين‬ ‫إدارة واجهة المستخدم ‪User Interface‬‬ ‫‪.5‬‬  ‫أنواع أنظمة التشغيل ‪:‬‬ ‫تصنف الى نوعين ‪:‬‬ ‫‪.1‬أنظمة من حيث تشغيل البرامج والمستخدمين‪.‬‬ ‫‪.2‬أنظمة من حيث السرعة والحجم والوظائف التى‬ ‫تؤديها‪.‬‬  ‫‪.1‬أنظمة من حيث تشغيل البرامج‬ ‫والمستخدمين‪:‬‬ ‫‪ A.‬قدرتها على تشغيل أكثر من برنامج لنفس‬ ‫المستخدم في نفس الوقت الى اثنين‪:‬‬ ‫أنظمة متعددة المهام ‪.Multi-Tasking‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫‪.2‬أنظمة وحيدة المهام ‪.Single-Tasking‬‬ ‫‪B.‬قدرتها على السماح ألكثر من مستخدم بتشغيل‬ ‫برامجها في نفس الوقت إلى اثنين‪:‬‬ ‫أنظمة متعددة المستخدمين‪.Multi-user‬‬ ‫‪l‬‬ ‫أنظمة وحيدة المستخدم ‪.Single-user‬‬ ‫‪l‬‬  ‫‪.1‬أنظمة من حيث تشغيل البرامج‬ ‫والمستخدمين‪:‬‬ ‫‪.1‬نظام وحيد المستخدم وحيد المهام‬ ‫‪single-user Single-tasking‬‬ ‫وهو أقل األنظمة قوة ويسمح لمستخدم واحد فقط بالعمل‬ ‫عليه‪ ،‬وال يستطيع مستخدمه أن يشغل أكثر من برنامج في‬ ‫نفس الوقت‪.‬وهذا النظام مستخدم مع أجهزة الحاسب‬ ‫القديمة‪.‬‬ ‫‪.2‬نظام متعدد المستخدم وحيد المهام‬ ‫‪Multi-user Single-tasking‬‬ ‫وهو شائع االستخدام على أجهزة الحاسب الخادم حيث يسمح لعدد‬ ‫من المستخدمين بالعمل معًا ولكن يجري تشغيل برنامج واحد‬ ‫فقط لكل مستخدم‪.‬‬  ‫‪.1‬أنظمة من حيث تشغيل البرامج‬ ‫والمستخدمين‪:‬‬ ‫‪.3‬نظام وحيد المستخدم متعدد المهام‬ ‫‪Single-user Multi-tasking‬‬ ‫وهو النظام الشائع االستخدام حاليًا على أجهزة الحاسب الشخصي ومحطات‬ ‫العمل حيث يتيح للمستخدم الواحد القدرة على تنفيذ أكثر من برنامج في‬ ‫نفس الوقت‪.‬‬ ‫‪.4‬نظام متعدد المستخدم متعدد المهام‬ ‫وهو أقوى‬ ‫‪Multi-user Multi-tasking‬‬ ‫األنظمة وهو السائد على أجهزة الحاسب المركزية والمتوسطة‪.‬وقد بدأ‬ ‫زحف هذا النظام مؤخرًا على أجهزة الحاسب الشخصي‪.‬وفي هذا النظام‬ ‫يقوم كل مستخدم بالتعامل مع الحاسب وكأن الحاسب يعمل له وحده‪،‬‬ ‫وذلك لما يتميز به من سرعات عالية في التشغيل وتنفيذ األوامر‪.‬كما أن أي‬ ‫خطأ يرتكبه مستخدم ما ال يؤثر على باقي المستخدمين وال يعطل أعمال‬ ‫الحاسب‪.‬‬  ‫‪.2‬أنظمة من حيث السرعة والحجم‬ ‫والوظائف التى تؤديها‪.‬‬ ‫هى التى تم ذكرها فى المحاضرة السابقة ضمن‬ ‫انظمة الجيل الرابع ‪:‬‬ ‫– أنظمة تشغيل االجهزة الكبيرة ‪ - Main Frame‬أنظمة‬ ‫تشغيل المخدمات‬ ‫‪-‬االنظمة‬ ‫– الحواسيب الشخصية‪.‬‬ ‫المتوازية‪.‬‬ ‫‪ -‬انظمة‬ ‫– انظمة الزمن الحقيقي‪.‬‬ ‫الموزعة‪.‬‬ ‫‪ -‬أنظمة‬ ‫– أنظمة التشغيل المضمنة‬ ‫تشغيل البطاقات الذكية‬  ‫‪.1‬األنظمة الموزعة ‪Distributed ( :‬‬ ‫‪)System‬‬ ‫يتم توزيع العمل عبر الشبكة إلى عدة حاسبات ‪ ،‬هذه الحاسبات‬ ‫قد تكون قريبة أو بعيدة ‪ ،‬وكل حاسب لديه معالجه ‪ ،‬ذاكرته ‪،‬‬ ‫وقرصه وأجهزته الطرفية الخاصة به ‪.‬وقد تكون هذه األجهزة‬ ‫متباينة فى المكونات المادية ونظم التشغيل التى تديرها ‪.‬‬ ‫ التشارك فى الموارد ‪.‬‬ ‫ زيادة سرعة التنفيذ‬ ‫ توزيع الحمل بين هذه الحاسبات ‪.‬‬ ‫العيوب‪:‬‬ ‫زمن االتصال بين أجزاء النظام قد يؤثر على اداء النظام ككل ‪.‬‬  ‫‪.2‬األجهزة ذات الزمن الحقيقى ( ‪Real‬‬ ‫‪:)Time‬‬ ‫هى حواسيب موجودة فى أجهزة تحكم‬ ‫مثل ‪:‬‬ ‫ أجهزة تجميع السيارات ‪.‬‬ ‫ الماكينات ‪.‬‬ ‫ عملي الطيران ‪.‬‬ ‫ إطالق الصواريخ ‪.‬‬ ‫ النظم الطبية ‪.‬‬ ‫َاللى ‪.‬‬ ‫اإلنسان ا‬ ‫ ‬ ‫التشغيل التى تدير مثل هذه الحواسيب بقيد زمنى‬ ‫نظم‬ ‫تتصف‬ ‫‪ ،‬حيث البد من أن يتم التنفيذ فى فترة زمنية محددة ‪ ،‬ألن‬ ‫التنفيذ مرتبط بعمل يجب أن ينجز فى وقت معين وقد يتسبب‬ ‫فى تلف ما إن نفذ فى وقت متأخر أو متقدم على الزمن‬ ‫المحدد له ‪.‬‬  ‫‪.3‬أنظمة البطاقات الذكية ‪:‬‬ ‫البطاقات الذكية هى كروت بالستيكية بحجم البطاقة اإلئتمانية‬ ‫مزودة برقاقة الكترونية صغيرة لها القدرة على معالجة‬ ‫المعلومات ‪ ،‬وهذا يعنى انها تملك القدرة على إستقبال البيانات‬ ‫أو المدخالت ومعالجتها من خالل البرمجيات المثبتة على هذه‬ ‫الشريحة ‪.‬تمتلك هذه البطاقة ذاكرة وطاقة تحويل إلكترونى‬ ‫تتخذ أساليب دفع مختلفة مثل الدفع اإللكترونى كبطاقة‬ ‫إئتمانية ‪ ،‬التأمين الصحى ‪ ،‬الشكل التالى يوضح التعرف على‬ ‫الشخصية وغيرها من المهام ‪.‬‬  ‫النظم الدفعية البسيطة ‪Simple Batched‬‬ ‫‪Systems‬‬ ‫تتميز هذه األنظمة بالخصائص التالية ‪:‬‬ ‫‪‬تقوم بتنفيذ سلسلة من المهمات الواحدة تلو األخرى ‪.‬‬ ‫‪‬يوجد مشغل ‪ operator‬له خبرة وسرعة فى تحميل البرامج وتشغيل‬ ‫النظام‪.‬‬ ‫‪‬يوجد مراقب فى الذاكرة لتحميل المهمة ونقل التحكم الى المهمة ثم‬ ‫وحدة‬ ‫عودة التحكم إلى المراقب مرة أخرى ‪.‬‬ ‫قارئ‬ ‫طابعة‬ ‫معالجة‬ ‫بطاقات‬ ‫مثقب‬ ‫بطاقات‬  ‫النظم الدفعية متعددة البرمجة‬ ‫‪Multiprogramming Batched System‬‬ ‫تتميز هذه األنظمة بالخصائص التالية ‪:‬‬ ‫‪‬يقوم النظام بحفظ عدد من المهمات فى الذاكرة‪.‬‬ ‫‪‬يختار النظام أحد المهمات ويقوم بتنفيذها الى ان تنتهى أو تطلب عملية‬ ‫دخل ‪ /‬خرج‪.‬‬ ‫نظام‬ ‫التشغيل‬ ‫‪‬يحجز النظام جهاز دخل‪ /‬الخرج ألحد المهمات‪.‬‬ ‫‪OS‬‬ ‫مهمة ‪1‬‬ ‫‪Job 1‬‬ ‫مهمة ‪2‬‬ ‫‪Job 2‬‬ ‫مهمة ‪3‬‬ ‫‪Job 3‬‬ ‫مطلوبات المحاضرة االولى والثانية‪:‬‬ ‫** المحاضرة االولى ‪:‬‬ ‫معرفة التعريفات االخرى لنظام التشغيل ‪:‬‬ ‫‪‬يعرف انه كنظام مخصص للموارد‪.‬‬ ‫‪‬كنظام تحكم ‪.‬‬ ‫‪‬كنواة لتشغيل التطبيقات الحاسوبية‪.‬‬ ‫** المحاضرة الثانية ‪:‬‬ ‫الرجوع الى المرجع من صفحة ‪ 33 –15‬لتلخيص بقية أنواع‬ ‫التشغيل المذكورة‪.‬‬ ‫تنبيه^^ ‪ :‬كل مطلوب خالل الكورس مسؤول منه‬ ‫الطالب فى األمتحان ‪.‬‬ ?? ! THANKS