أنظمة تشغيل الأجهزة الإلكترونية PDF
Document Details
Uploaded by Deleted User
Tags
Summary
هذه وثيقة تتناول مفهوم أنظمة التشغيل في األجهزة الإلكترونية، وتشرح دور أنظمة التشغيل في إدارة الموارد وتشغيل البرامج. كما تُلقي الضوء على مراحل تطور أنظمة التشغيل، وأنواعها المختلفة، وتقارن بين األجهزة الكهربائية واإللكترونية. وتتناول أهمية أنظمة التشغيل في تحسين أداء األجهزة المختلفة.
Full Transcript
نظم تشغيل األجهزة االلكرتونية الفرقة الثالثة شعبة تكنولوجيا التعليم ومعلم الحاسب مقدمة: نظام التشغيل Operating Systemsهو البرنامج األساسي الذي يعمل كحلقة وصل بين المستخدم وأج...
نظم تشغيل األجهزة االلكرتونية الفرقة الثالثة شعبة تكنولوجيا التعليم ومعلم الحاسب مقدمة: نظام التشغيل Operating Systemsهو البرنامج األساسي الذي يعمل كحلقة وصل بين المستخدم وأجهزة الحاسب أو أي جهاز إلكتروني آخر.يتيح نظام التشغيل للمستخدم التفاعل مع الجهاز ،ويقوم بإدارة كافة الموارد مثل المعالج والذاكرة والتخزين ،باإلضافة إلى التحكم في تشغيل البرامج وتنسيق عملها.بفضل نظام التشغيل ،يمكن للمستخدمين تنفيذ مهام متعددة ،مثل تشغيل التطبيقات ،حفظ الملفات ،وتوصيل األجهزة الخارجية.يُعد نظام التشغيل أساس عمل الجهاز بكفاءة وتنظيم العمليات بين مختلف المكونات والبرمجيات ،وعادة ما يتم تحميل نُظم التشغيل على أي جهاز قبل شرائه والشروع في استخدامه ،وقد شهدت أنظمة التشغيل تطورا كبيرا بمرور الزمن. تتنوع أنظمة التشغيل نظرا لعدة أسباب؛ فهي تختلف فيما بينها من حيث طرق التشغيل، الجهاز ال ُمستخدم، والعرض ،والمكونات ،والهدف من استخدامها ،وتختلف أيضا حسب حداثة ِ ولكن أبرز ما يميز نظام عن آخر ،ما يسمى بالواجهة الرسومية) (GUI؛ هذه الواجهات تتيح لل ُمستخدم استخدام الفأرة للتوجيه ،والقوائم المختلفة ،وعرض كل شيء على الشاشة ،سواء الرسومات أو النصوص وغيرهما ،ولكل نظام تشغيل واجهة ُمختلفة في الشكل ،والمظهر، وطريقة االستخدام ،وتوجد العديد من أنظمة تشغيل الحاسب ،ومن أشهر أنظمة التشغيل : وغيرها ... Microsoft Windows، Linux ،macOS األجهزة اإللكرتونية Electronic Devices نتيجة الثورة الصناعية والتكنولوجية الهائلة التي غزت العالم في اآلونة األخيرة ،ظهرت مجموعة كبيرة مما يعرف االن باسم األجهزة اإللكترونيّة التي طورها االنسان لتلبي احتياجاته الكثيرة والمختلفة بكل سهولة ويسر وبأقل وقت وجهد يتمثل االختالف األساسي بين األجهزة الكهربائية واإللكترونية في أن األجهزة الكهربائية تحول الطاقة الكهربائية إلى أنواع أخرى من الطاقات مثل الحرارة والضوء والصوت وما إلى ذلك ،بينما تنظم األجهزة اإللكترونية تدفق اإللكترونات في عمليات مختلفة ،واألجهزة اإللكترونية والكهربائية متصلة ببعضها البعض ،حركة اإللكترونات كهربائية واإللكترونية هي طريقة تستخدم للتحكم في حركة اإللكترونات ألداء مهام معينة. أجهزة الكتروينة أجهزة كهربائية ويمكن ان نقارن بين األجهزة الكهربائية واإللكترونية: األجهزة اإللكترونية تستخدم للتحكم في تدفق اإللكترونات واألجهزة الكهربائية مستخدمة لتحويل التيار المتردد في أنواع الطاقة األخرى مثل الحرارة والضوء. حركة التيار في المعادن مثل النحاس تستخدم في األجهزة الكهربائية بينما تستخدم األجهزة اإللكترونية مواد أشباه الموصالت مثل السيليكون والجرمانيوم. عمليات التشغيل ،تستخدم األجهزة الكهربائية التيار المتردد(هو تيار كهربي تتغير فيه اتجاه إما لألمام أول للخلف يرمز له بالرمز” “ACوالذي يعد اختصار للمصطلح اإلنجليزي“ ) “Alternating currentواألجهزة اإللكترونية تستخدم التيار المستمر (هو تيار كهربي تتدفق فيه اإللكترونات باتجاه واحد فقط وبشكل ثابت ،يرمز له بالرمز” “DCتعبيرا عن المصطلح اإلنجليزي”.) “Direct currentفمثال جهاز الكمبيوتر كجهاز كهربي منزلى يعتمد على التيار المتردد لكن المكونات االلكترونية الداخلية تعتمد على التيار المستمر في تشغيلها ،لذلك نحتاج الى Power supplyلتحويل الطاقة وتوزيعها. تحتاج األجهزة الكهربائية إلى قيمة كبيرة من الجهد ،وكانت األجهزة اإللكترونية بحاجة إلى جهد أقل. استخدام الطاقة في األجهزة الكهربائية أكبر من األجهزة اإللكترونية. المساحة التي تتطلبها األجهزة الكهربائية كبيرة بسبب الحجم الكبير بينما المساحة الالزمة لألجهزة اإللكترونية أقل. األجهزة الكهربائية خطرة أكثر من األجهزة اإللكترونية. وتعرف األجهزة االلكترونية بانها " األجهزة التي تستخدم في صناعتها مواد وأدوات إلكترونية حديثة الصنع ،وتمتاز بدقتها وسهولة تركيبها وصيانتها؛ حتى تستخدم في أداء وظائف معينة ومميزة ،ويتم استخدامها الستنباط نتائج دقيقة" الفرق بين األجهزة االلكترونية واألجهزة الذكية ،األجهزة الذكية هي أجهزة الكتروينة تفاعلية، تفهم ما يوجهه إليها مستخدميها من أوامر بسيطة ،وتساعد على القيام باألنشطة اليومية ،كما أنَّ لديها القدرة على االتصال ،والمشاركة والتفاعل مع مستخدميها ومع األجهزة الذكية األخرى. من األمثلة الشائعة لألجهزة الكهربائية جهاز الكمبيوتر والمحركات والمولدات والمحوالت من األمثلة الشائعة لألجهزة اإللكترونية هي الترانزستور ،الصمام الثنائي “الدايود”، المعالج الدقيق ،(flip-flop) ،أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة ،الهواتف الذكية...الخ وقد تنتهي بعد فترة قريبة من الزمن عملية تصنيف األجهزة االلكترونية الرقمية في حد ذاتها ولن تصنف بشكل قاطع كجهاز واحد منفصل ولكن ستندمج مع أجهزة أخرى فمثال في السيارات (مصطلح كمبيوتر السيارة) والمكيفات و الثالجات ...لخ مفهوم أنظمة التشغيل أنظمة التشغيل واحدة من أهم مكونات أي جهاز إلكتروني ،وذلك لكونها مسؤولة عن دورا أساسيًا تنظيم العمليات وإدارة موارد الجهاز اإللكتروني بفاعلية.تلعب أنظمة التشغيل ً في تحسين تجربة المستخدم سواء في الحواسيب ،أو الهواتف الذكية ،أو األجهزة اللوحية، أمرا بالغ األهمية لتحقيق األداء األمثل. أو السيرفرات؛ لذا يعد اختيار نظام التشغيل المناسب ً تختلف أنواع نظام التشغيل وفقًا لطبيعة األجهزة واالستخدامات ،مما يجعل لكل نظام خصائصه الفريدة؛ لذا سنستعرض في هذا المقال أنواع نظام التشغيل واستخداماتها في األجهزة التقنية بمختلف أنواعها. نظام التشغيل ) ( Operating Systemهو برنامج يتم تحميله /تنزيله على القرص الصلب لجهاز الحاسب يُتيح لل ُمستخدم تشغيل التطبيقات والبرامج ،يتّم تحميله بواسطة برنامج التمهيد) ، (boot programو تطلب برامج التطبيقات من نظام التشغيل الخدمات من خالل واجهة تطبيق البرنامج) ، ( APIأو يُمكن للمستخدمين التفاعل مباشرة معه من خالل واجهة المستخدم؛ عبر سطر األوامر) ، (command lineأو واجهة المستخدم الرسومية) ، (GUIإال أنّ ُمعظم التطبيقات يتم كتابتها لنظام التشغيل لالستفادة من المكتبات المكونات الماديّة التي يُديرها ّ يوفرها ،دون القلق بشأن تفاصيل ّ )(librariesالبرمجيّة التي نظام التشغيل و يُمكّنها من التواصل معا ً. تُعرف أنظمة التشغيل ) (Operating Systemsبأنها األنظمة البرمجيّة الذي تعمل بها جميع البرمجيّات والبرامج ،مثل :متصفحات اإلنترنت ،وبرامج الميديا ،وبرامج تحرير النصوص ،وغيرها من البرامج المشهورة ،وتدير هذه األنظمة ذاكرة جهاز الحاسب والعمليات التي تُجرى عليه؛ فمن دونها لن يكون الحاسب أي فائدة إطالقًا ،وعادةً ما يتم تحميل نُظم التشغيل على أي جهاز قبل شرائه ،فالحاسب يحتاج لنظام تشغيل لكي يعمل بشك ٍل كامل ،ومن الممكن تعريف أنظمة التشغيل أيضا بأنها برامج ذات طابع خاص تعمل كواجهة رسومية بين ال ُمستخدم ومكونات الحاسب . يمكن تعريف أنظمة التشغيل ( )Operating Systemsعلى أنها واجهة رسمية؛ حيث تكمن مهمة نظام التشغيل في العمل كوسيط بين كل من مكونات الحاسب والمستخدم، عن طريق العديد من البرامج التي يضمها ،إذ إن أنظمة التشغيل ما هي إال أنظمة يتم برمجتها لتشغيل البرامج والبرمجيات الموجودة في األجهزة المحوسبة ،كمتصفحات اإلنترنت ،وبرامج تحرير الصور ،باإلضافة لبرامج الميديا أيضًا ،وغيرها ،ويجدر الذكر أن أنظمة التشغيل هذه تقوم أيضًا بإدارة أنظمة ذاكرة الحواسيب وجميع العمليات التي تتم من خاللها ،فالحاسب ال قيمة له دون أنظمة التشغيل ،ولذلك يتم تعريف نظام التشغيل على الحواسيب عند شرائها لكي تبدأ بالعمل. نظام التشغيل هو البرنامج األساسي أو النظام البرمجي الذي يدير موارد الجهاز ويسمح بتشغيل التطبيقات المختلفة ،مثل متصفحات اإلنترنت وبرامج الوسائط وغيرهما ،حيث إنه يقوم بدور الوسيط بين المستخدم ومكونات الجهاز المادية ،مما يضمن تفاعل األجهزة وتنفيذ األوامر بكفاءة؛ كما يتحكم نظام التشغيل أيضًا في إدارة الذاكرة ،والعمليات، والتخزين.وتتعدد أنواع نظام التشغيل لتناسب متطلبات األجهزة المختلفة ،مثل الهواتف الذكية ،والحواسيب ،والخوادم ،مما يوفر بيئات تشغيل متخصصة تساهم في تحسين أداء األنظمة وتحقيق الكفاءة العالية. دورا حيويًا في تشغيل األجهزة المختلفة ،سواء كانت ً تلعب أنواع أنظمة التشغيل حواسيب شخصية أو خوادم أو هواتف ذكية؛ تختلف هذه األنظمة في ميزاتها ووظائفها لتلبية أمرا أساسيًا لضمان األداء احتياجات المستخدمين المتنوعة ،مما يجعل اختيار النظام المناسب ً األمثل لألجهزة؛ ومن خالل تطور التكنولوجيا تتسارع وتيرة تحسين أنظمة التشغيل لتقديم تجربة مستخدم أكثر سالسة وكفاءة.بنا ًء على احتياجاتك ،سواء لالستضافة أو لالستخدام الشخصي ،فإن التعرف على األنظمة المتاحة يساعدك في اتخاذ قرارات أفضل تتماشى مع متطلبات عملك أو حياتك اليومية. مراحل تطور أنظمة التشغيل استمرت عملية تطوير أنظمة التشغيل لسنوات عديدة ،حيث ظهرت فكرة أنظمة التشغيل ألول مرة في األربعينيات ومن ثم بدأت عمليات تطوير أنظمة التشغيل وال زالت مستمرة حتى يومنا هذا ،وفيما يأتي سيتم الحديث عن مراحل تطوير أنظمة التشغيل: الجيل األول (من األربعينيات إلى أوائل الخمسينيات) ظهرت أجهزة الكمبيوتر ألول مرة في األربعينيات ،ولقد تم تصميم هذه األجهزة لتعمل بدون أنظمة تشغيل ،حيث كانت تعمل الوظائف األساسية لألجهزة عن طريق توصيل األسالك فقط ،ولقد تم استخدام هذا الجيل للقيام بالعمليات الحسابية البسيطة ،وبالتالي لم تكن هنالك ضرورة كبيرة الستخدام أنظمة التشغيل. الجيل الثاني ( 1965-1955م) ظهر أول نظام تشغيل ألجهزة الكمبيوتر في الخمسينيات من القرن الماضي ،حيث تم تطوير أول نظام تشغيل من قبل شركة جنرال موتورز ،ولقد أطلق على هذه األنظمة اسم أنظمة معالجة الدفعات األحادية ،ومن الجدير بالذكر أن هذه األنظمة لم تكن منتشرة بشك ٍل كبير وذلك لتكلفتها العالية ،حيث كانت تتواجد في الوكاالت الحكومية أو الشركات الكبيرة القادرة على تحمل تكاليفها. الجيل الثالث ( 1980-1965م) تمكن المصممون من تطوير أنظمة تشغيل ذات قدرة على تشغيل وظائف متعددة في نفس الوقت وذلك في أواخر الستينيات من القرن الماضي ،حيث صممت هذه األنظمة عن طريق تشغيل وحدة المعالجة المركزية بنسبة %100تقريبًا من الوقت الذي كانت تعمل فيه ،ومن الجدير بالذكر أنه خالل هذه الفترة انتشرت أجهزة الكمبيوتر الصغيرة بشك ٍل كبير. الجيل الرابع ( - 1980حتى يومنا هذا) انتشرت أجهزة الحاسب الشخصية بشكل كبير خالل فترة الجيل الرابع ،حيث أصبح بمقدور أي شخص امتالك مثل هذه األجهزة ،ولقد كان السبب الرئيس في انتشار األجهزة بهذا الشكل هو تطوير نظام تشغيل ويندوز من قبل شركة مايكروسوفت ،حيث أصبح نظام التشغيل ويندوز هو النظام األكثر استخدا ًما حتى يومنا هذا ،ومن الجدير بالذكر أصبحت معظم األجهزة اإللكترونية المختلفة تعمل بأنظمة تشغيل ،حيث طورت أنظمة التشغيل لتعمل على الهواتف الذكية وأجهزة الصراف اآللي والمركبات ذات المحركات وغيرها. تصنيف أنظمة التشغيل تصنف أنظمة التشغيل إلى عدة أنواع هي : متعددة المستخدمين (Multi-user):وهي تسمح أنظمة التشغيل متعددة المستخدمين لعدة مستخدمين بالتفاعل مع موارد الحاسب -مثل مساحة التخزين ومعالجة العمليات والذاكرة -في نفس الوقت و بتشغيل البرامج في نفس الوقت ،وقد يصل عدد المستخدمين المتزامنين إلى المئات أو اآلالف. متعددة المعالجة (Multiprocessing):و هي تدعم وتستخدم و تشغل البرامج على أكثر من معالج. متعددة المهام ( Multitasking):تسمح نظم التشغيل متعدد المهام بتنفيذ أكثر من برنامج في نفس الوقت من خالل توزيع وقت التنفيذ على المهام والبرامج التي ينفذها، لكن هذا التوزيع يكون على فترات زمنية متقاربة للغاية بحيث يبدو للمستخدم أن جميع البرامج تعمل م ًعا في نفس الوقت. متعددة العمليات (Multithreading):تسمح ألجزاء مختلفة من أحد البرامج أن تعمل بشكل متزامن في نفس الوقت. أنظمة التشغيل المدمجة ( )Embedded systemيمثل نظام التشغيل المدمج embedded systemحاسبا يوضع في آلة أكبر مثل تلفاز ذكي أو ذراع روبوت، وتكون مهام نظام التشغيل هنا محددة للغاية ،مثل تحريك ذراع الروبوت في سلسلة حركات معينة ،أو التحكم في التلفاز ووصوله إلى اإلنترنت ،وهكذا ،وتستخدم أنظمة التشغيل المدمجة في أجهزة إنترنت األشياء Internet of Thingsكما تستخدم األنظمة المدمجة اليوم للتحكم في العديد من األجهزةمثل :اآلالت الصناعية ،واإللكترونيات االستهالكية ،واألجهزة الزراعية والصناعية التحويلية ،والسيارات ،واألجهزة الطبية، والكاميرات ،والساعات الرقمية ،واألجهزة المنزلية ،والطائرات ،وآالت البيع ،واأللعاب، واألجهزة المحمولة و المصابيح الذكية وحساسات الحرارة وفي صيانة السيارات والتحكم في حرارتها ،وأنظمة المالحة في الطائرات ،ومتعقبات الموقع GPS trackers واألساور الرياضية fitness trackersوقد يكون نظام التشغيل المدمج أحد األنظمة المشهورة مثل لينكس ،لكن توجد حاالت تُستخدم فيها أنظمة تشغيل في الوقت الحقيقي تكون أكثر دقة وأقل سماحية بالخطأ ،في استخدامات مثل أنظمة المكابح في السيارات ً مثال. وفقًا لـ ،Global Markets Insightقُدِّرت قيمة سوق األنظمة المضمنة بنحو 110.3مليار دوالر في عام 2023ومن المتوقع أن تنمو إلى أكثر من 190مليار دوالر بحلول عام .2032تشمل شركات تصنيع الرقائق لألنظمة المضمنة العديد من شركات التكنولوجيا المعروفة ،مثل Appleو IBMو Intelو Texas .Instrumentsيرجع النمو المتوقع جزئيًا إلى االستثمار المستمر في الذكاء االصطناعي ( )AIوالحوسبة المتنقلة والحاجة إلى رقائق مصممة للمعالجة عالية المستوى. ذات الوقت اللحظي /الحقيقى ( Real time):أنظمة التشغيل الوقت الحقيقيReal- ) Time Operating System (RTOSهي أنظمة تستجيب لل ُمدخالت بسرعة لحظة إدخاله ،ويُستخدم نظام التشغيل في الوقت الحقيقي Real timeفي البيئات الحرجة مثل التي يؤدي الفشل فيها إلى كوارث ،مثل متحكمات الطيران flight controllersوالروبوتات وأجهزة تنظيم ضربات القلب ،و سفن الفضاء ،و المتحكمات الصناعية ،و معدات البحث العلمي وكذلك في اآلالت التي تتكرر مهامها، أي إذا كلما وقع نفس حدث اإلدخال فإننا نحصل على نفس الخرج ،إضافة إلى األداء العالي واألمان ،وجدولة المهام وفقًا ألهميتها وليس ترتيبها .نظام التشغيل في الوقت صغيرا 20-ميجابايت ً الحقيقي Realtime Operating Systemيكون حجمه ً مثال. ولكي تؤدي أنظمة التشغيل الوقت الحقيقي مهمتها فإنها تتبع عدة طرق من بينها: -تقوم بتنفيذ عدد قليل من المهام ؛ حتى تتمكن من ضمان أن المهام ستنفذ في قبل انتهاء وقتها. -تقوم بإسقاط أو تقليل بعض الوظائف المعينة ،عندما ال يمكن أن تنفذ في المدة الزمنية المحددة)"("load shedding -تقوم بمراقبة المدخالت بشكل مستمر و مع مراقبة الوقت -تقوم بمراقبة الموارد ،و يمكن أن تقاطع العمليات الخلفية كما احتيج إلى ضمان تنفيذ في الوقت الحقيقي. -تقوم بتوقع الطلبات المهمة ،و بعدها تحرر بعض موارد النظام بما يكفي لتنفيذها في الوقت المحدد. -تقوم بمتابعة كيفية استهالك مورد من موارد الجهاز في أسوء الظروف بواسطة المهام الحالية ،و ترفض استقبال أي مهمة جديدة إال إذا كانت تتناسب مع المصادر الحرة المتبقية املكونات األساسية لنظام التشغيل اختالف أنواع نظام التشغيل يجعل لكل نظام مكوناته الخاصة ،ولكن هناك مكونات أساسية ألي نظام تشغيل تعمل معًا لضمان أداء فعّال وسلس ،وتشمل هذه المكونات: النواة)(Kernel هي الجزء المركزي في نظام التشغيل الذي يتحكم في إدارة الموارد ،مثل :المعالج ،والذاكرة، واألجهزة المتصلة. الغالف)(Shell هو واجهة تفاعلية بين المستخدم ونظام التشغيل ،يتيح إدخال األوامر وتنفيذها عبر واجهة نصية أو رسومية. إدارة العمليات)(Process Management وهي تنظم تشغيل العمليات المتعددة في الجهاز ،وتخصص الموارد وتتابع تنفيذ المهام لضمان كفاءة التشغيل. إدارة الملفات)(File Management تتحكم إدارة الملفات في تنظيم الملفات داخل أنظمة التخزين ،وتدير عمليات القراءة والكتابة وتخصيص المساحة لها. إدارة الشبكات)(Network Management تدير االتصال بالشبكات ،وتتحكم في تدفق البيانات بين األجهزة المختلفة لضمان االتصال الفعِّال. إدارة الذاكرة الرئيسة)(Main Memory Management وهي تراقب تخصيص واستخدام الذاكرة الرئيسة ،وتوزع المساحة بين البرامج لضمان استخدام فعال للموارد. إدارة التخزين الثانوي)(Secondary Storage Management تنظم تخزين البيانات على األقراص الصلبة أو األجهزة التخزينية األخرى ،وتتابع سعة التخزين المتاحة. إدارة أجهزة اإلدخال واإلخراج)(I/O Device Management يتحكم هذا المكون في تشغيل األجهزة المتصلة ،مثل :الطابعات والشاشات ،والتنسق بين الجهاز والمكونات الخارجية. إدارة األمان)(Security Management تحمي النظام من التهديدات ،وتراقب الوصول إلى الموارد لضمان عدم اختراق النظام أو تسريب البيانات. نظام مفسر األوامر)(Command Interpreter System وهو يتيح للمستخدمين إدخال األوامر ،ويترجمها إلى تعليمات يمكن لنظام التشغيل تنفيذها لتحقيق وظائف محددة. مهام نظام التشغيل على الرغم من تعدد أنواع نظام التشغيل إال أنها جميعًا تقوم بنفس المهام بما يتناسب مع نوع الجهاز الذي توجد به وذلك لضمان عمل الجهاز بكفاءة وتنظيم جميع مكوناته.فيما يلي توضيح ألهم المهام التي يؤديها نظام التشغيل والتي تعد أساسية الستقرار وفعالية عمل أي حاسوب. إدارة الموارد يعمل نظام التشغيل على إدارة موارد الحاسب ،مثل :المعالج والذاكرة واألجهزة المتصلة ،مما يضمن استخدامها بكفاءة عالية. توفير واجهة مستخدم يوفر واجهة رسومية أو نصية تسهل على المستخدمين التفاعل مع النظام وتشغيل التطبيقات وإدارة العمليات بسهولة. إدارة العمليات يتحكم في عمليات الجهاز ،من بدء التنفيذ إلى انتهاء العمليات ،ويضمن تخصيص الموارد لكل عملية بشكل فعال. إدارة المجلدات والملفات ينظم ويخزن الملفات والمجلدات بطريقة منظمة ،مما يسهل على المستخدمين الوصول إليها واسترجاعها عند الحاجة. إدارة األجهزة المتصلة الطرفية يتحكم في توصيل وتشغيل األجهزة الطرفية ،مثل :الطابعات ولوحات المفاتيح والشاشات ،مما يسهل استخدامها مع النظام. إدارة الذاكرة يخصص الذاكرة للتطبيقات والعمليات ،ويحررها عند االنتهاء ،مما يضمن استغالل الموارد بأقصى كفاءة وفعالية. إدارة المستخدمين وصالحيات الوصول يحدد صالحيات الوصول لكل مستخدم على النظام لضمان حماية البيانات ومنع الوصول غير المصرح به. إدارة األمان يحمي النظام من الفيروسات واالختراقات ،ويكشف عن األخطاء ويعالجها لضمان أمان واستقرار النظام. إدارة الشبكات يتحكم في االتصال بالشبكات الخارجية ،وينظم تدفق البيانات لضمان استقرار االتصال وسهولة تبادل المعلومات. الكشف عن األخطاء يراقب تشغيل البرامج والعمليات الكتشاف األخطاء والمشاكل ،ويقوم بمعالجتها للحفاظ على استقرار النظام. أنواع أنظمة التشغيل نظرا ِلعدة أسباب؛ فهي تختلف فيما بينها من حيث ُ طرق التشغيل، تتنوع أنظمة التشغيل ً الجهاز ال ُمستخدم، والعرض ،والمكونات ،والهدف من استخدامها ،وتختلف أيضًا حسب حداثة ِ ولكن أبرز ما يُميز نظام عن آخر ،ما يُسمى بالواجهة الرسومية ) (GUI؛ هذه الواجهات تتيح لل ُمستخدم استخدام الفأرة للتوجيه ،والقوائم ال ُمختلفة ،وعرض كل شيء على الشاشة ،سواء الرسومات أو النصوص وغيرهما ،ولكل نظام تشغيل واجهة ُمختلفة في الشكل ،والمظهر، وطريقة االستخدام ،وتوجد العديد من أنظمة تشغيل الحاسب ّ ،إال أن هناك ثالث برامج تعد األشهر من غيرها ،وهي ،: Microsoft Windowsو ،macOSوLinux. كبيرا بمرور الزمن ،ويعد نظام الويندوز أشهر أنظمة تطورا ً ً وقد شهدت أنظمة التشغيل الحواسيب دون ُمنازع ،إذ إنَّ غالبية ال ُمستخدمين يتعاملون مع أجهزة ذات أنظمة ويندوز متطورة ،بينما نظامي األندرويد واألي أو أس يُسيطران على أنظمة تشغيل الهواتف، واألندرويد ُمنتشر بشكل أكبر بسبب استخدامه في هواتف كثير من الشركات ،بينما نظام األي أو أس يُستخدم لهواتف شركة أبل. نظام تشغيل دوس ):(DOS يعد نظام تشغيل القرص ،دوس ) (DOSأول نظام تشغيل استُخدم لواجهات الكمبيوتر، وكان من إنتاج شركة) ، (IBMفي عام 1981م ،فقد احتاجت أجهزة الكمبيوتر ألنظمة التشغيل سهل بسبب انتشار الكمبيوترات الشخصية ،ووجوب وجود نظام تشغيل يدير الكمبيوتر ويُ ِ ّ فظهر نظام الدوس الذي يعمل باستخدام الواجهات النصية ال ُمستندة للنصوص، َ استخدامه؛ والتي تُعطي تعليمات وأوامر بسيطة ُمختلفة ،وهذه األوامر يبعثها البرنامج ويستقبلها بشكل أحرف ورموز. ويتميز نظام تشغيل دوس) : (DOSخاصةً في وقت نزوله؛ بما يأتي: نظام تشغيل مجاني. يُساعد في إدارة الملفات بكفاءة عالية ،بسبب ِخفة وزنه ،وحجمه الصغير. تحميل الملفات من القرص الصلب إلى الذاكرة الرئيسية بسرعة وكفاءة. بسبب ِقدم وبدائية يوجد العديد من السلبيات لنظام دوس) (DOSأبرزها اآلتي: ال توجد مهام متعددة له. ال يدعم نظام التشغيل التلقائي؛ أي يجب كتابة كل أمر من قِبل ال ُمستخدم. ذاكرة الوصول العشوائي RAMله ال تتجاوز 640ميغابايت. مقارنه بني نظام تشغيل DOSونظام تشغيل ويندوز :Windows نظام تشغيل دوس أقدم من نظام تشغيل ويندوز ،فقد تم إنتاج نظام تشغيل دوس عام 1981من قبل شركة ( )IBMوكان أول نوع من أنواع أنظمة تشغيل الحاسب فقد تم تعيينه كواجهة للكمبيوتر ،بينما نظام تشغيل الويندوز تم إنتاجه عام 1995م ،وكان في البداية عبارة عن لوحة رسومية تدعم نظام تشغيل دوس. تم إنتاج نظام تشغيل دوس بسبب انتشار الحواسيب الشخصية ،فكانت الحاجة لنظام تشغيل ليدير الحواسيب ،وتسهيل استخدام البشر لها ،بينما ظهر نظام تشغيل ويندوز ليقوم بالتحكم التام بنظام التشغيل دون الحاجة إلدخال اليدوي لألوامر كما هو الحال بنظام تشغيل دوس. نظام تشغيل دوس أكثر تعقيدا ً من نظام تشغيل الويندوز من حيث االستخدام ،إذ إن نظام تشغيل دوس ال يدعم نظام التشغيل التلقائي ،بل يتطلب كتابة كل أمر من قبل المستخدم ،باستخدام واجهات نصية مستندة لنصوص معينة كي يتم تنفيذه على عكس نظام تشغيل الويندوز الذي يدعم نظام التشغيل التلقائي، ويمكن ألي شخص أن يستخدمه ببساطة. مهام نظام التشغيل دوس أبسط من المهام التي يقوم بها نظام تشغيل الويندوز، إذ إن نظام تشغيل دوس ال يوجد له مهام متعددة ،إذ يقوم فقط بإعطاء أوامر وتعليمات بسيطة ،يتم إرسالها من قبل البرنامج ويتم استقبالها على شكل رموز وحروف باإلضافة إلى أن ذاكرة الوصول العشوائي لهذا النظام صغيرة جدا ً ال تتعدى 640ميغابايت ،بينما مهام نظام تشغيل الويندوز أكثر تعقيدا ً إذ يمكن من خالل هذا النظام تشغيل مقاطع الفيديو واأللعاب ،ويتم من خالله التحكم بجميع الواجهات والبرمجيات بشكل تام على جهاز الحاسب . ال يوجد لنظام تشغيل دوس إصدارات غير اإلصدار األصلي ،بينما يوجد العديد من إصدارات أنظمة تشغيل الويندوز التي ظهرت فيما بعد مثل ،ويندوز ،98 ويندوز ،2000ويندوز ،XPويندوز ،7ويندوز ،8ويندوز .10ويندوز 11 نظام تشغيل دوس يتميز بكونه مجان ًيا على عكس نظام تشغيل الويندوز. نظام تشغيل دوس يتميز بخفة وزنه وبحجمه الصغير على العكس من نظام تشغيل الويندوز. نظام التشغيل دوس يتميز بكفاءته العالية في إدارة الملفات ،وذلك بسبب سرعة تحميل الملفات من القرص الصلب ونقلها للذاكرة الرئيسية. نظام تشغيل دوس نظام قديم وبدائي على عكس نظام تشغيل الويندوز الذي يتميز باإلنتاجية العالية ،إذ يقوم بإنتاج قواعد لكل من العروض التقديمية والبيانات والملفات وغيرها من األوامر ،باإلضافة إلمكانية تحديث البرامج الموجودة على الحواسيب بشكل تلقائي ،كما أن نظام تشغيل ويندوز يتميز بإمكانية حل المشكالت التي قد يواجهها المستخدم بسرعة متناهية. نظام تشغيل ويندوز(Windows): يعد نظام تشغيل ويندوز ) (Windowsمن أشهر وأبرز أنظمة التشغيل ألجهزة الكمبيوتر ،وهو أكثر أنظمة التشغيل استخدا ًما حول العالم؛ بسبب بساطته وسهولة استخدامه، وقد ظهر أول إصدار لهذا البرنامج في عام 1985م من قبل شركة مايكروسوفت العالمية؛ وكان في البداية لوحة رسوميّة ُمساعدة لكتابة األوامر في نظام دوس) ، (DOSوفي عام 1995م ،ظهر أول نظام ُمستقل لهذه الشركة بهدف التحكُم التام في نظام تشغيل الكمبيوتر دون الحاجة لإلدخال اليدوي لكُل أمر ،باإلضافة أنّه أوجد إضافة جديدة كانت غير متوافرة من قبله؛ وهي تشغيل الفيديو وألعاب الفيديو. اصدارت نظام التشغيل ويندوز: Windows بعد إصدار أول نظام تشغيل ُمستقل عام 1995م ،صدر العديد من نُسخ الويندوز على مر السنين؛ ومع مرور األعوام عملت الشركة على تطوير النظام لعدة إصدارات وهي كالتالي: ويندوز 1 تم إصدار في عام 1985وهو أول محاولة حقيقية لشركة مايكروسوفت ،وهو أول نظام تشغيل بواجهة مستخدم رسومية ،واعتمد بشكل كبير على استخدام الماوس ،وكان يتضمن لعبة " "Reversiالتي تعتمد على التحكم في الماوس وليس لوحة المفاتيح ،لتدريب المستخدمين على تحريك الماوس والنقر فوق عناصر الشاشة. ويندوز 2 تم إصداره في ديسمبر عام ،1987وكانت أهم ميزة فيه هي قدرة النوافذ على أن تتداخل مع بعضها البعض ،والقدرة على تصغير النوافذ أو تكبيرها ،وتم إنشاء لوحة التحكم " "control panelالتي جمعت إعدادات النظام المختلفة وخيارات التكوين معًا في مكان واحد ،كما ظهر Microsoft Wordو Excelأيضًا ألول مرة للعمل عبر هذا النظام. ويندوز 3 تم إصداره في عام 1990وتتطلب تشغيله محرك أقراص ثابتة ،وتكمن قدرته متعددة المهام من خالل تشغيل برامج " ،"MS-DOSباإلضافة لدعم 256لونا ً ليظهر بواجهة أكثر حداثة. ويندوز 3.1 تم إصداره في عام 1992وهو أول إصدار يتم توزيعه على قرص مضغوط ،وظهرت ألول مرة لعبة كانسة األلغام من خالله ،وسمح لبرامج " "MS-DOSبالتحكم بالماوس ألول مرة. ويندوز 95 كبيرا مقارنة بسابقه ،من خالل واجهة مستخدم جديدة، ً أحرز نظام التشغيل هذا تقد ًما باإلضافة لعدد من التحسينات الداخلية المهمة ،ودعم تطبيقات 32بت مما يعمل على سرعة إجراء األمور بشكل أسرع ،وعمل على إزالة العديد من قيود DOSالقديمة ،وأهم ميزة هي القدرة على اكتشاف األجهزة المثبتة وتكوينها تلقائ ًيا. ويندوز 98 يدعم هذا اإلصدار العديد من التقنيات الجديدة بما في ذلك 32FATو AGPو MMX و USBو DVDو ،ACPIوأكثر ميزة بارزة هي " "Active Desktopالذي دمج متصفح الويب " "Internet Explorerمع نظام التشغيل. ويندوز 2000 غالبًا ما يتم اختصاره باسم " ،"K2Wوهو عبارة عن نظام تشغيل ألنظمة سطح المكتب والكمبيوتر المحمول ،لتشغيل تطبيقات البرامج واالتصال باإلنترنت ومواقع اإلنترانت والوصول إلى الملفات والطابعات وموارد الشبكة. إصدار Windows ME - Millennium Edition تم إصداره عام 2000لكنه إصدار سيئ بعض الشيء ألنه لم يتلق الكثير من االهتمام، حيث كان أنه شبيه لويندوز 98في عمله ،ولكنه اعتمد على العديد من ميزات ويندوز ،2000 تم انتقاد MEلعدم استقراره ،حيث غالبًا ما كان يشار إليه باختصارات بديلة مثل Mistake ،Editionربما أفضل ميزة فيه هي إمكانية استعادة النظام. ويندوز XP تم إصداره عام ،2001وهو أحد أفضل إصدارات ويندوز ،لقد عمل على توحيد منتجات ويندوز لألعمال والمستهلكين ،وأصبح أطول نظام تشغيل والذي تم بيعه من 2001إلى عام .2007 ويندوز Vista تم إصداره عام 2006وهو أحد األنظمة األكثر جدال ،وتم إتاحته للجمهور ألول مرة في بداية عام 2007بواجهة مستخدم جديدة تما ًما وبتصميم أكثر جمالية مقارنة بنظام ،XP وركز بشكل قوي على األمان ،ولكن في دراسة استقصائية للشركات كان %8فقط راضين عنه ،وأظهرت التقارير عن عودة العديد من المستخدمين إلى نظام التشغيل .XP ويندوز 7 تم إصداره عام ،2009يشبه كثيرا نظام Vistaولكن مع الكثير من التحسينات ،وكان وقت تشغيله أسرع بشكل ملحوظ ،باإلضافة لخيارات إدارة الطاقة. ويندوز 8 تم إصداره عام ،2012ظهر بتغيرات رسومية جديدة وتغييرات بواجهة المستخدم، ركز هذا اإلصدار على األجهزة بالشاشات التي تعمل باللمس ،ولكنه كان محبط للعديد من المستخدمين بسبب أن شاشات الكمبيوتر التي تعمل باللمس لم تكن شائعة ،ولكن هذا النظام اهتم بتوفير التطبيقات من خالل متجر ويندوز لشراء وتحميل البرامج الجديدة. ويندوز 8.1 تم إصداره في أواخر عام ،2013وكان الهدف منه هو إصالح العديد من المشكالت التي كانت يشكي منها الناس في ويندوز ،8يتضمن تعديالت على تصميم واجهة المستخدم أهمها إعادة زر البدء الكالسيكي ،باإلضافة لتحسين التطبيقات المختلفة والتغييرات في شاشة البدء ومجموعة متنوعة من التحسينات على التصميم العام. ويندوز 10 تم إصدار ويندوز 10عام ،2015وكانت الترقية لهذا النظام مجانية لجميع مستخدمي ويندوز 7و 8و ،8.1وتميز بتصميمه الجديد والحديث ،وأظهر دعم لتسجيل الدخول باستخدام بصمات األصابع والتعرف على الوجوه ،الذي جعل أمر الدخول أكثر سهولة على األجهزة اللوحية واألجهزة المحمولة. ويندوز 11 إصدار ويندوز 11واألخير بتصميم مرئي جديد وتطبيقات محدثة ،وتحسينات على الشاشة التي تعمل باللمس وميزات متعددة المهام ،كما تدعي شركة مايكروسوفت أنه اإلصدار األكثر أمانًا حتى اآلن مميزات نظام التشغيل ويندوز: Windows بساطة االستخدام؛ إذ يُمكن ببساطة استخدامه من قبل أي شخص. اإلنتاجية العالية؛ فيُمكن من خالله إنتاج قواعد للبيانات والعروض التقديمية والملفات وغيرها من األوامر. أفضل نظام تشغيل لأللعاب. عميات تحديث البرنامج بشكل تلقائي. دعم كبير وال ُمتناهي ألي ُمشكلة تواجه ال ُمستخدم من قبل مايكروسوفت الشركة ال ُمصنعة. نظام تشغيل ماك)(Mac OS يعد نظام تشغيل ماك ) (Mac OSنظا ًما قدي ًما ،فقد أصدرته شركة ماك األمريكية ،في عام 1984م ،وكان قائ ًما على نظام الرسوم البيانية بعكس األنظمة األخرى ،أما حال ًيا بعد ي ألجهزة أبل صا بشكل أساس ّ ص ً استحواذ شركة ) (Apple Incعلى النظام ،أصبح ُمخ ّ ماكنتوش اللوحية والمحمولة ،ويتحكم النظام بواجهة استخدام هذه األجهزة ،وبتشغيل التطبيقات وتحديثها وتطويرها. ويتيح نظام التشغيل الخاص بشركة آبل Appleلك القيام بالعديد من المهام التي ال يمكن القيام بها في أجهزة الحاسب العادية ببساط ٍة.يأتي مع مجموع ٍة كامل ٍة من التطبيقات ومريح للمستخدم ،مما يتيح لمستخدمي iphoneالعمل بسالس ٍة وراح ٍة ٍ مميز ٍ المصممة بشك ٍل كبرى. مميزات نظام تشغيل ماك: ُ أبرزها يوجد العديد من الميزات والخصائص المتوافرة في نظام ماك) (Mac OS؛ اآلتي: نظام تشغيل ُمتكامل يغطي جميع احتياجات ُمستخدمي أنظمة أجهزة أبل. حماية عالية من االختراق والفيروسات. يقدم الكثير من التطبيقات المجانية ال ُمرفقة بالنظام. واجهة المستخدم أكوا :هي واجهة المستخدم األصلية لنظام التشغيل ماك ،التي تتميز بعناصر مائي ِة الشكل وبسيطة . ٍ مكونات مميزة :يتميز بمجموع ٍة من المكونات المختلفة التي تضفي طابعًا مري ًحا مثل : The Finderأو الباحث ،وهو متصفح الملفات الذي يتيح الوصول السريع إلى مختلف ملفات الحاسب وتم تعديله في اإلصدارات المختلفة من النظام. وظائف أساسية للمساعدة في الوصول بين ٍ و ،Exposéإذ تشمل هذه الميزة ثالث النوافذ وسطح المكتب.حيث تقوم بعرض جميع النوافذ المفتوحة والصور المصغرة وإخفاء جميع النوافذ للوصول إلى سطح المكتب. دعم اللغات المتعدد :إذ يمكنك استخدام لغة الكتابة في البرامج النصية بشك ٍل مستق ٍل عن لغة النظام. المجلدات الذكية في الباحث :ليست مجلدات حقيقة بل تشبه تصنيفات Gmailوتقوم ث معين ٍة. ت معين ٍة ذات معايير بح ٍ ت على ملفا ٍ بوضع عالما ٍ مسجل نشاط الشاشة Recording screen activity:غالبًا ما يكون تسجيل أمرا معقدًا ،لكن ليس مع ماك.إذ يتيح لك نظام التشغيل القيام بذلك من نشاط الشاشة ً خالل الضغط على خيار New Screen Recordingمن قائمة ملفFile. تنشيط زوايا الشاشة :يمكنك بالضغط على “تفضيالت النظام System ”Preferencesثم االنتقال إلى سطح المكتب وشاشة التوقف & Desktop Screen Saverمن رؤية خيار الزوايا الساخنة Hot Cornersأسفل اليمين، ت معين ٍة في ويتيح لك هذا الخيار تعيين الزوايا األربع للشاشة للوصول إلى إجراءا ٍ النظام ،مثل االنتقال إلى سطح المكتب أو وضع الجهاز في حالة سبات أو فتح قائمة البدء وهكذا. أتمتة المهام المتكررة :يمكن التعامل مع المهمات المتكررة مثل إعادة تسمية الصور وفتح صفحات ويب متعددة وتشغيل النسخ االحتياطية باستخدام ما يسمى Automator. إنشاء سطح مكتب ظاهري :يمكنك إنشاء سطح مكتب افتراضي والعودة بسهول ٍة إلى سطح المكتب األساسي. النص التنبؤي والتلقائي أثناء الكتابة :وهي ميزةٌ يوفرها نظام التشغيل تساعدك عند استخدام متصفحات اإلنترنت أو التطبيقات المختلفة. األمان :إذ يعتبر ماك أكثر أمانًا من ويندوز ،وأقل عرضةً للفيروسات. عيوب نظام تشغيل ماك : باهظ مما يخفض الرغبة في شرائه لدى ٍ بثمن ٍ مكلف جدًا :إذ تبيع الشركة األجهزة شريح ٍة كبرى من الناس. غير مرن عندما يتعلق األمر بالترقية :فهو مرتب ٌ ط بطبيعته بجهاز الحاسب وال يمكن تحديثها نتيجة التصميم المتكامل فيما بينها. غير مناسب لأللعاب :فمعظم األلعاب غير متاح ٍة على نظام التشغيل ماك. عدد محدود من التطبيقات المتوفرة في المتجر :كما في حالة األلعاب ال يمكنك إيجاد الكثير من التطبيقات والبرامج المناسبة لنظام التشغيل على خالف ويندوز. نظام تشغيل لينكس)(LINUX يعد نظام تشغيل لينكس ) (LINUXواحدًا من أكثر األنظمة شُهرةً واستخدا ًما من بين أنظمة التشغيل ،وهو يشبه طريقة عمل الويندوز ،لكنه نظام مفتوح؛ أي يسمح للمستخدمين بالوصول إلى جميع تطبيقات أجهزة ونظام الحاسب لتنفيذ العملية والتعديل عليها ،وما يُميزه أنه ال توجد شركة واحدة مسؤولة عن تطويره ،بل يعتمد على نظام التطوير التعاوني ما بين الشركات. وقد بدأ نظام التشغيل لينكس منذ منتصف التسعينات تقريبًا وقد حقّق منذئذ قاعدة مستخدمين ضخمة تجوب العالم نظام لينكس Linuxأو ما يعرف بنظام جنو لينكس GNU/Linuxهو نظام تشغيل حر ومفتوح المصدر شبيه بنظام التشغيل يونكس Unixيصدر بموجب رخصة جنو العمومية ّ GPLv2أي أن أي شخص يمكنه االطالع على كوده البرمجي وتعديله وإعادة توزيعه بنفس شروط الرخصة أو بشروط مكافئة. يتميز نظام لينكس بكونه نظام تشغيل فعال ومستقر ويستخدم شخصية البطريق كعالمة رسمية له ،هذا البطريق اللطيف الذي تراه في الصورة التالية يدعى توكس Tuxوقد ابتكره المبرمج األمريكي الري إيوينج Larry Ewingوصورته ال ترتبط بأي شركة تجارية وال تخضع ألي حقوق لتعكس طبيعة Linuxالمفتوحة المصدر. مكونات نظام التشغيل لينكس يتألف نظام التشغيل لينكس Linuxبشكل أساسي من المكونات األساسية التالية: النواةKernal التطبيقاتApplications الصدفةShell لنتعرف في الفقرات التالية على كل مكون من هذه المكونات بمزيد من التفصيل. النواةKernal نواة لينكس هي الجزء األساسي من النظام ،وهي أول برنامج يتم تحميله عند بدء تشغيل نظام الحاسب وتعمل كصلة وصل بين العتاد والبرامج وتدير موارد الجهاز كالمعالج والذاكرة والطابعة وأجهزة التخزين وغيرها من األجهزة وتتحكم بها. التطبيقاتApplications يوفر نظام التشغيل جنو GUNمجموعة من التطبيقات واألدوات الخدمية التي تمكّن المستخدم من إدارة النظام وتتيح له التعامل معه بكفاءة مرونة. الصدفةShell الصدفة هي مكون أساسي لنظام لينكس وهي تقع بين النواة والتطبيقات الخدمية، وتوفر للمستخدم طريقة لالستفادة من كامل ميزات ووظائف النظام وتكون عادة واجهة سطر أوامر أو طرفية تستقبل األوامر والنصوص البرمجية scriptsالتي يكتبها المستخدم وتحولها إلى لغة مفهومة من قبل النواة. هناك أنواع مختلفة من الصدفات ،حيث تملك كل صدفة خصائص تختلف عن غيرها في كيفية معالجة وتفسير األوامر التي تصلها ،وتسمى الصدفة االفتراضية في نظام لينكس صدفة باش Bash.وقد توفر بعض أنظمة لينكس واجهة مستخدم رسومية GUI جنبًا إلى جنب مع واجهة سطر األوامر لتسهيل التعامل مع النظام. مميزات نظام التشغيل لينكس: يتمتع نظام التشغيل لينكس بالعديد من المميزات ومن أهم مزايا استخدام Linuxما يلي: .1مفتوح المصدر ويمكن ألي شخص االطالع على الكود المصدري وتحريره وتحسينه وإعادة توزيعه. .2مجاني وال يتطلب دفع رسوم ترخيص الستخدامه (يتطلب دعم النظام دفع رسوم). .3يوفر مئات التوزيعات المناسبة لمختلف االستخدامات والمنصات. .4يملك مجتمع كبير ونشط من المطورين الذين يطورون تطبيقات وبرامج داعمة إلصدارات لينكس المختلفة. .5خفيف الحجم ويتطلب حجم ذاكرة ومساحة تخزين أقل بكثير مما تتطلبه أنظمة التشغيل. .6يوفر طرفية أو بيئة سطر أوامر قوية قادرة تشغيل العديد من التعليمات واألوامر والتفاعل مع نظام الملفات دون الحاجة الستخدام واجهة المستخدم الرسومية وهي ميزة أساسية إلدارة الخوادم التي تعمل بنظام لينكس. .7آمن وموثوق وأقل عرضة للفيروسات والثغرات األمنية ويحمي خصوصية مستخدميه. يوفر Linuxأمان المستخدم من خالل ميزات المصادقة مثل حماية كلمة المرور والتحكم في الوصول إلى ملفات محددة وتشفير البيانات. .8مثالي للمبرمجين والمطورين فهو متوافق مع معظم لغات البرمجة وتتضمن معظم توزيعات لينكس الكثير من المترجمات ومحررات األكواد وبيئات التطوير بشكل افتراضي أو توفر تنزيلها من خالل مدير الحزم. .9مستقر ويتعامل بشكل جيد مع أخطاء تشغيل البرامج ويوفر تحديثات وتصحيحات مستمرة. يعد نظام متعدد المستخدمين ومتعدد المهام أي أنه يمكن لعدة مستخدمين .10 الوصول إلى النظام في نفس الوقت وتشغيل عدة تطبيقات بآن واحد. عيوب نظام تشغيل لينكسLinux ال يخلو نظام لينكس من بعض العيوب أو الجوانب السلبية ومن أبرزها: .1استخدام نظام لينكس وتثبيت التطبيقات عليه صعب نسبيًا ال سيما من قبل المستخدمين المبتدئين وغير التقنيين. .2لكل توزيعة لينكس واجهة خاصة بها وطريقة استخدام مختلفة ما يجعل التبديل بين أمرا صعبًا. توزيعاته ً .3ال يمكن استخدام معظم البرامج االحتكارية مثل حزمة تطبيقات سطح المكتب مايكروسوفت أوفيس على نظام لينكس. إصدارا ً .4يدعم نظام لينكس عدد ألعاب محدود نسبيًا فإذا كنت من محبي األلعاب فقد ال تجد متوافقًا مع لينكس من لعبتك المفضلة. .5بعض إصداراته ليست مجانية فبالرغم من أن بمقدور أي مؤسسة الحصول على نظام لينكس دون رسوم ترخيص إال أن بإمكانها إعادة توزيعه مقابل دفع رسوم معينة مثل إصدار ريد هات الخاص بالمؤسسات. .6قد ال توفر بعض الشركات المصنعة لألجهزة برامج تشغيل خاصة بنظام لينكس أو توفرها بمقابل مادي. استخدامات نظام لينكس: يصلح نظام لينكس لالستخدام في العديد من المجاالت وفي جميع األجهزة اإللكترونية تقريبًا بفضل توزيعاته وإصداراته المختلفة التي تصلح لمختلف التطبيقات ،وفيما يلي نستعرض أبرز استخدامات لينكس: خوادم الويب وخوادم قواعد البيانات وخوادم الملفات وخوادم أسماء النطاقات DNSوخوادم البريد اإللكتروني وأي نوع آخر من الخوادم . أجهزة الحاسب الشخصية حيث توفر العديد من إصداراته بيئة سطح مكتب سهلة االستخدام ورغم ذلك قد ال يكون نظام التشغيل المفضل لمستخدمي الحواسيب الشخصية. تشغيل تطبيقات الحوسبة السحابية بفضل قابلية التوسع وسهولة نشره عبر خوادم متعددة. تشغيل التطبيقات كبيرة الحجم وتنفيذ مهام الحوسبة العلمية التي تتطلب عمليات حسابية معقدة. تشغيل الهواتف المحمولة فنظام تشغيل الجواالت المشهور آندرويد Androidمبني على نواة لينكس. نظام تشغيل مضمن embedded systemلتشغيل األجهزة التي تتطلب تنفيذ مهام ووظائف محددة مثل األجهزة المنزلية الذكية أو أنظمة اإلنذار وكاميرات المراقبة وغيرها. تشغيل أجهزة الشبكة مثل الموجهات routersوالمحوالتswitches. تطوير البرامج مفتوحة المصدر مثل نظام التحكم باإلصدارات gitومحررات األكواد vimو emacsومترجمات ومفسرات معظم لغات البرمجة. كيفية التعامل مع نظام: Linux بالرغم مما يقال عن صعوبة استخدام لينكس إال أنك تستطيع بقليل من الوقت والجهد التآلف مع استخدام نظام لينكس والتعامل مع أوامره األساسية. .1اختر توزيعة لينكس المالئمة الحتياجاتك ومتطلباتك وإذا لم تعرف أي توزيعة هي األنسب فيفضل أن تبدأ باستخدام توزيعة سهلة االستخدام مثل أبونتو Ubuntuأو فيدورا Fedoraأو مينتMint. .2إذا كنت تملك جهاز يعمل بنظام ويندوز أو ماك يمكنك أن تثبت نظام لينكس على جهازك وتتعلم كيفية عمله من خالل أدوات مساعدة مثل تطبيق VirtualBoxالذي يمكّنك من إنشاء جهاز افتراضي وتشغيل نظام تشغيل مختلف وبهذا تشغيل أنظمة تشغيل وتطبيقات متعددة على جهاز واحد بسهولة. .3تعلم طريقة التعامل مع الجهاز االفتراضي وتثبيت توزيعة Linuxداخله ،لن تختلف الخطوات فيما إذا كنت تثبت لينكس على جهاز حقيقي. .4تعلم أساسيات التعامل مع نظام لينكس مثل استخدام الواجهة الرسومية وطريقة تخصيصها. .5تعلم هيكل الملفات واألدلة في لينكس وإدارة صالحياتها فالملفات في لينكس تنظم في بنية شجرية تختلف عن هيكلية ملفات ويندوز والتنقل بينها من خالل الطرفية. .6تعلم استخدام صدفة باش Bashوالتفاعل مع النظام باستخدامها وكيفية كتابة النصوص البرمجية والبرامج البسيطة في باشBash. .7تعلم إدارة الحزم والتعامل مع مدير الحزم الخاص بتوزيعتك وتثبيت البرامج وتحديثها في Linuxوطريقة التحقق من تحديثات النظام. .8اختر مصادر تعليمية منظمة ومنهجية ،ستجد الكثير منها على اإلنترنت . .9طبق ما تتعلمه بشكل عملي وتعلم طريقة استخدم أوامر لينكس المختلفة إلدارة النظام والتفاعل معه. .10انضم للمنتديات ومجتمعات الدعم الخاصة بنظام لينكس وفي حال واجهت أي مشكلة في التعامل مع النظام ستجد الكثير من المهتمين المستدعين لمساعدتك وإرشادك. ً جاهزا .11بعد أن تتقن التعامل مع لينكس على جهاز افتراضي ستكون تنس أن تطور مهاراتك وتحدث َ لتجربته بأمان على جهاز فعلي دون أي مشكالت ،وال معلوماتك باستمرار وتتابع كل جديد في نظام لينكس. نظام تشغيل أندرويد)(Android نظام التشغيل أندرويد Androidهو من أشهر أنظمة التشغيل للهواتف الذكية والحواسيب اللَّوحية ،وهو مدعوم بأنظمة حماية وتشغيل شركة جوجل ،ولديه الكثير من التطبيقات المجانية التي يُمكن تحميلها من قِبل ال ُمستخدم. وقد اعتمد نظام التشغيل أندرويد Androidعلى نظام لينكس ،طورته شركة سيليكون فالي )(Silicon Vallyتحت اسم أندرويد إنك) ، (Android Inkوفي عام 2007أسست شركة جوجل التحالف المفتوح للهواتف النقالة ) (OHAالذي جعل من نظام التشغيل أندرويد ت متكامل ٍة من بينها نظام التشغيل األساسي ت لمجموعة برمجيا ٍ صا لتقديم خدما ٍ مخص ً والبرمجيات الوسيطة والتطبيقات الخاصة بالهواتف المحمولة ،و في 23سبتمبر 2008 أول جهاز T-Mobile’s G1 Phoneيعمل بنظام التشغيل أندرويد ،ليصبح هذا صن َع َّ ُ النظام فيما بعد منافسا قويا لنظام التشغيل IOSالمستخدم في أجهزة اآليفون لشركة آبل. طور المبرمجون نُسخا عديدة لنظام األندرويد والتي تختلف ومنذ ذلك الوقت وحتى اآلن َّ عن بعضها البعض ،والتي منها: أندرويد 1.5عام 2008وأندرويد كاب كيك عام 2009وأندرويد دونات عام ،2009 ثم تاله أندرويد إيكلير عام 2009وجاءت نسخة فرويو عام 2010ثم أندرويد غينغربريد وأندرويد هاني كامب عام 2011ثم جاءت نسخة آيس كريم ساندويتش عام 2011ونسخة جيلي بين 2012ونسخة كيت كات 2013ونسخة لولي بوب عام 2014ومارشميلو عام 2015ونوغا عام 2016لتكون آخرها نسخة أوريو 8عام 2017وغيرها .... ُ أبرزها ما يأتي: ويختص نظام أندرويد بعدد كبير من الميزات؛ التطويرات الدائمة للنظام وبرامجه وتطبيقاته. تحميل التطبيقات من خارج متجر جوجل ال ُمرفق مع النظام. إمكانية توسيع الذاكرة ال ُمرفقة بالنظام. يوجد فيه العديد من تطبيقات الوسائط ال ُمساعدة ،كالتقويم وحالة الطقس وال ُمذكرة ،وغيرها من التطبيقات ال ُمفيدة. نظام عمل نظام التشغيل أندرويد: Android تعتمد النواة األساسية لنظام التشغيل أندرويد على نظام لينكس ) (Linuxلكنها مصممةٌ لتتناسب مع توجهات شركة جوجل ،حيث يوجد داخل نواة لينكس مشغالتٌ للعرض والكاميرا والذاكرة الوميضية ) (Flash Memoryولوحة المفاتيح والواي فاي والصوت. وتعمل نواة لينكس على الفصل بين أجزاء الهاتف والتطبيقات المحملة عليه ،كما يقع على عاتقها ضمان عمل خدمات النظام األساسية كاألمن وإدارة الذاكرة وإدارة المعالج إضافةً للشبكات. صم َم نظام التشغيل أندرويد Androidليعمل على الهواتف المحمولة ،وفيه العديد ُ من الميزات: .1متصف ٌح متكام ٌل يعتمد على محرك البحث ذو المصدر المفتوحWebKit. .2رسوميات ثنائية وأخرى ثالثية األبعاد ،وسائل االتصال المتعددة وGSM. .3البلوتوث. EDGE..4 3G..5 .6واي فاي. SQLite..7 .8كاميرا. GPS..9 البوصلة .10 مقياس التسارع. .11 نظام تشغيل آي أو إس)(IOS يعرف نظام آي أو إس ) (IOSبأنه نظام تشغيل محمول خاص يعمل على األجهزة المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة واللوحية الخاصة بشركة آبل، آي أو إس )( iOSعرف في بداياته باسم iPhone OSX, OSX iPhone واالسم الرسمي السابق له حتى تاريخ 7يونيو 2010هو :نظام تشغيل آي فون أو آي فون أو إس )هو نظام تشغيل ظهر في بداية 2007كنظام تشغيل صنعته أبل لهاتفها آي فون ،فيما بعد ،أصبح هو النظام االفتراضي لجهاز آي بود تاتش واللوحي آي باد بنسخة معدل فيها قياسات الواجهة لألخير ]2[.النظام هو أحد أنظمة التشغيل التي تعد من أسرة نظام ماك العاشر وهو ثاني أكبر نظام تشغيل في العالم بنسبة %13.4من ال ُمستخدمين بعد نظام أندرويد األول عالميًا ،ونظام تشغيله ُمشابه لنظامي الماك واألندرويد ،لكن ال يُمكن فيه الوصول لبيانات ملفات التعريف وتعديلها إال من قبل ال ُمصممين للنظام. مميزات نظام تشغيل آي أو إس ): (IOS نظام آي أو إس ) (IOSالشهير العديد من الميزات؛ أبرزها اآلتي: واجهة النظام سهلة االستخدام. يتوافر في متجر النظام أكثر من 1.2مليون تطبيق. نظام تشغيل آمن و ُمستقر. جودة عالية للصورة الملتقطة بواسطة األجهزة التي تعمل بهذا النظام. نظام ُمتعدد اللغات؛ أي أنه يمكن تحميله باختيار أي لغة مشهورة من لغات العالم. األجهزة العاملة بنظام: iOS آيفون : iPhoneمن آي فون 1الى آي فون 15حاليا آي بود ( :iPodآي بود كالسيك-آي بود نانو -آي بود شفل-آي بود تاتش) آيباد : iPadمن آي باد 1الى آي باد ميني 1و آي باد برو. آبل تي في :Apple TVمنها آبل تي في 2جي وصول الى اصدر آبل تي في 4كي. كما يوجد العديد من أنظمة التشغيل األخرى والتي منها : نظام التشغيل هايكو ) (Haikuأحد األنظمة الحديثة مفتوحة المصدر نظام تشغيل كروم أو إس ) (Chrome OSيعد نظام كروم أو إس )(Chrome OSنوعًا من أنظمة التشغيل ال ُمتخصصة؛ فهو يعتمد على نظام وتطبيقات كروم فقط. نظام تشغيل مينيوت ) (MENUETوهو نظام تشغيل بسيط تمت برمجته بواسطة لغة التجميع من ال ُمبرمج) ، (Ville Turjanmaaوال تزال هذه البرمجة قيد التطوير حتى وقتنا الراهن. نظام ) (eComStationيعد نظام ) (eComStationأقل أنظمة التشغيل شُهرة ،وقد أنشأته شركتا مايكروسوفت و) ،(IBMوبعدما تخلت شركة مايكروسوفت عن هذا النظام ،تولت شركة ) (IBMتطويره. نظام تشغل تايلز ) (TAILSيعد نظام تشغيل تايلز ) (TAILSمن األنظمة للحماية والتشفير الفريدة وال ُمختلفة عن باقي أنظمة التشغيل ،فهو ُمصمم ِ والسرية خالل استخدام شبكة اإلنترنت ،والبرنامج من تطوير شركة لينكس. تلخيص أنواع نظم النظم التشغيل فيما يلي نلخص أنواع نظام التشغيل المستخدمة في مختلف األجهزة والتطبيقات ،حيث تختلف هذه األنظمة في طبيعتها وخصائصها تبعًا الستخداماتها سواء كانت في استضافة الخوادم أو تشغيل أجهزة الكمبيوتر أو الهواتف الذكية. نظام تشغيل يونكس)(UNIX يستخدم في الخوادم الكبيرة والحواسيب العمالقة ،ويتميز باالستقرار واألمان ودعمه ألنظمة االستضافة المتعددة. نظام التشغيل ماك أو إس)(macOS مخصص ألجهزة آبل المكتبية والمحمولة ،ويتميز بتصميمه األنيق وأدائه العالي ،ويستخدم بشكل رئيس في الحواسيب الشخصية. نظام التشغيل إم إس دوس)(MS-DOS نظام قديم يعمل باألوامر النصية ،كان يُستخدم في الحواسيب الشخصية قبل تطور واجهات المستخدم الرسومية الحديثة. نظام تشغيل كروم)(Chrome OS نظام خفيف يعتمد على متصفح كروم ،ويستخدم بشكل رئيس في األجهزة المحمولة منخفضة التكلفة التي تعتمد على السحابة. نظام تشغيل أي أو إس)(IOS نظام مخصص ألجهزة آبل المحمولة ،مثل :اآليفون واآليباد ،ويتميز باألمان والسرعة ويستخدم بشكل واسع في الهواتف الذكية. نظام تشغيل أندرويد)(Android نظام مفتوح المصدر يعتمد على نواة لينكس ،ويُستخدم في الهواتف الذكية واألجهزة اللوحية، ويتميز بالمرونة والتخصيص. نظام تشغيل)(MENNUET نظام خفيف وسريع موجه لالستخدام في الحواسيب الشخصية ،معروف بحجمه الصغير وكفاءته العالية في معالجة البيانات. نظام تشغيل مايكروسوفت ويندوز)(Windows يُستخدم ويندوز في الحواسيب الشخصية والخوادم ،ويدعم مجموعة واسعة من التطبيقات مع واجهة رسومية سهلة االستخدام. نظام تشغيل لينكس)(LINUX نظام مفتوح المصدر يُستخدم بشكل واسع في خدمات االستضافة الخوادم والبنية التحتية ،ويمتاز بالكفاءة واالستقرار. خدمات االستضافة ونظم التشغيل قرارا جوهريًا يتعلق بنظام ً عند التفكير في استضافة موقعك اإللكتروني ،ستواجه التشغيل الذي سيعمل عليه موقعك.هل تختار استضافة تعتمد على نظام ويندوز أم لينكس؟ لكل منهما ميزاته الفريدة التي تناسب احتياجات معينة ،وقد يكون القرار صعبًا دون فهم دقيق للفروقات بينهما.في هذه المقالة ،سنقوم بتحليل الف?