المحتوى
- 1. نظام التشغيل (OS)
- أنواع أنظمة التشغيل
- وظائف أنظمة التشغيل
- أمثلة على أنظمة التشغيل
- 2. برامج تشغيل الجهاز
- 3. البرامج الثابتة
- BIOS و UEFI
- 4. مترجم لغة البرمجة
- 5. المرافق
ألفريد مدرس قديم ومتحمس للكمبيوتر يعمل مع مجموعة واسعة من أجهزة الحوسبة ويصلحها.
الخمسة أنواع برامج الأنظمة، كلها مصممة للتحكم في إجراءات ووظائف أجهزة الكمبيوتر وتنسيقها. إنها في الواقع تتيح التفاعل الوظيفي بين الأجهزة والبرامج والمستخدم.
تنفذ برامج الأنظمة مهام وسيط لضمان الاتصال بين البرامج والأجهزة الأخرى للسماح بالتعايش المتناغم مع المستخدم.
يمكن تصنيف برامج الأنظمة على النحو التالي:
- نظام التشغيل: يسخر الاتصال بين الأجهزة وبرامج النظام والتطبيقات الأخرى.
- برنامج تشغيل الجهاز: يتيح اتصال الجهاز بنظام التشغيل والبرامج الأخرى.
- البرامج الثابتة: تمكن من التحكم في الجهاز والتعرف عليه.
- مترجم: يترجم اللغات عالية المستوى إلى رموز الآلة منخفضة المستوى.
- خدمة: يضمن الأداء الوظيفي الأمثل للأجهزة والتطبيقات.
1. نظام التشغيل (OS)
نظام التشغيل هو نوع من نواة برامج النظام التي تقع بين أجهزة الكمبيوتر والمستخدم النهائي. يتم تثبيته أولاً على جهاز كمبيوتر للسماح بتحديد الأجهزة والتطبيقات وبالتالي وظيفتها.
برنامج النظام هو الطبقة الأولى من البرامج التي يتم تحميلها في الذاكرة في كل مرة يتم فيها تشغيل الكمبيوتر.
افترض أن مستخدمًا يريد كتابة تقرير وطباعته إلى طابعة مرفقة. مطلوب تطبيق معالجة الكلمات لإنجاز هذه المهمة. يتم إدخال البيانات باستخدام لوحة مفاتيح أو أجهزة إدخال أخرى ثم يتم عرضها على الشاشة. ثم يتم إرسال البيانات المعدة إلى الطابعة.
لكي ينجز معالج الكلمات ولوحة المفاتيح والطابعة هذه المهمة ، يجب أن يعملوا مع نظام التشغيل الذي يتحكم في وظائف الإدخال والإخراج وإدارة الذاكرة والتخزين المؤقت للطابعة.
اليوم ، يتفاعل المستخدم مع نظام التشغيل من خلال واجهة المستخدم الرسومية (GUI) على شاشة أو واجهة شاشة تعمل باللمس. سطح المكتب في أنظمة التشغيل الحديثة عبارة عن مساحة عمل رسومية تحتوي على قوائم وأيقونات وتطبيقات يتم معالجتها بواسطة المستخدم من خلال مؤشر يحركه الماوس أو بلمسة إصبع. كان نظام تشغيل القرص (DOS) واجهة شائعة مستخدمة في الثمانينيات.
أنواع أنظمة التشغيل
- نظام تشغيل في الوقت الفعلي: يتم تثبيته في أنظمة مدمجة للأغراض الخاصة مثل الروبوتات والسيارات وأجهزة المودم.
- نظام تشغيل مستخدم واحد ومهمة واحدة: مثبتة على أجهزة المستخدم الفردي مثل الهواتف.
- نظام تشغيل مستخدم واحد ومتعدد المهام: مثبتة على أجهزة الكمبيوتر الشخصية المعاصرة.
- نظام تشغيل متعدد المستخدمين: يتم تثبيته في بيئات الشبكة حيث يتعين على العديد من المستخدمين مشاركة الموارد. أنظمة تشغيل الخادم هي أمثلة على أنظمة تشغيل متعددة المستخدمين.
- نظام تشغيل الشبكة: يستخدم لمشاركة الموارد مثل الملفات والطابعات في إعداد الشبكة.
- نظام تشغيل الإنترنت / الويب: تم تصميمه ليعمل على المتصفح المتصل بالإنترنت.
- نظام تشغيل الهاتف المحمول: تم تصميمه ليعمل على الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية وغيرها من الأجهزة المحمولة.
وظائف أنظمة التشغيل
- أنها توفر الواجهة بين المستخدم والأجهزة من خلال واجهة المستخدم الرسومية.
- يدير ويخصص مساحة الذاكرة للتطبيقات.
- يعالج إدارة التطبيقات وأجهزة الإدخال / الإخراج والتعليمات.
- تكوين وإدارة الأجهزة الداخلية والطرفية.
- يدير التخزين الفردي أو متعدد المستخدمين في أجهزة الكمبيوتر المحلية والمتصلة بالشبكة.
- إدارة أمن الملفات والتطبيقات.
- يدير أجهزة الإدخال والإخراج.
- يقوم باكتشاف الأجهزة وتثبيتها واستكشاف أعطالها وإصلاحها.
- يراقب أداء النظام من خلال إدارة المهام والأدوات الأخرى.
- قم بإنشاء رسائل خطأ وخيارات استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
- تنفيذ واجهة لاتصالات الشبكة.
- يدير الطابعات في أنظمة فردية أو متعددة المستخدمين.
- إدارة الملفات الداخلية أو الشبكة.
أمثلة على أنظمة التشغيل
أنظمة التشغيل الشائعة لأجهزة الكمبيوتر هي:
- نظام التشغيل Windows 10
- نظام التشغيل Mac OS X
- أوبونتو
أنظمة تشغيل الشبكة / الخادم الشائعة هي:
- خادم أوبونتو
- مشغل برامج وندوز
- ريد هات انتربرايز
أنظمة تشغيل الإنترنت / الويب الشائعة هي:
- نظام تشغيل كروم
- نادي لينكس
- نظام التشغيل ريمكس
أنظمة تشغيل الهواتف المحمولة الشائعة هي:
- نظام تشغيل iPhone
- نظام تشغيل أندرويد
- نظام تشغيل Windows Phone
2. برامج تشغيل الجهاز
برنامج التشغيل هو نوع من برامج النظام التي تجعل أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الطرفية تنبض بالحياة. تتيح برامج التشغيل لجميع المكونات المتصلة والوظائف الإضافية الخارجية أداء المهام المقصودة وفقًا لتوجيهات نظام التشغيل. بدون السائقين ، لن يقوم نظام التشغيل بتعيين أي واجبات.
أمثلة على الأجهزة التي تتطلب برامج تشغيل:
- الفأر
- لوحة المفاتيح
- كارت الصوت
- بطاقة العرض
- بطاقة الشبكة
- طابعة
عادةً ما يأتي نظام التشغيل مزودًا ببرامج تشغيل لمعظم الأجهزة الموجودة بالفعل في السوق. بشكل افتراضي ، سيتم تثبيت برامج التشغيل الخاصة بأجهزة الإدخال مثل الماوس ولوحة المفاتيح. قد لا تتطلب أبدًا عمليات تثبيت من طرف ثالث.
إذا كان الجهاز أحدث من نظام التشغيل ، فقد يضطر المستخدم إلى تنزيل برامج التشغيل من مواقع ويب الشركة المصنعة أو مصادر بديلة.
3. البرامج الثابتة
البرنامج الثابت هو البرنامج التشغيلي المضمن في شريحة ذاكرة فلاش أو ROM أو EPROM لنظام التشغيل للتعرف عليها. يدير ويتحكم بشكل مباشر في جميع أنشطة أي جهاز واحد.
تقليديا ، كانت البرامج الثابتة تعني البرامج الثابتة كما تدل عليها الكلمة مؤسسة. تم تثبيته على رقائق غير متطايرة ولا يمكن ترقيته إلا من خلال مبادلتها بشرائح جديدة مبرمجة مسبقًا.
تم إجراء ذلك لتمييزها عن البرامج عالية المستوى ، والتي يمكن تحديثها دون الحاجة إلى تبديل المكونات.
اليوم ، يتم تخزين البرامج الثابتة في رقائق فلاش ، والتي يمكن ترقيتها دون تبديل رقائق أشباه الموصلات.
BIOS و UEFI
يتم تثبيت أهم البرامج الثابتة في أجهزة الكمبيوتر اليوم من قبل الشركة المصنعة على اللوحة الأم ويمكن الوصول إليها من خلال القديم BIOS (نظام الإدخال / الإخراج الأساسي) أو الجديد UEFI (الواجهة الموحدة للبرامج الثابتة الموسعة) الأنظمة الأساسية.
يتم تحميل واجهة التكوين أولاً عندما يتم تشغيل الكمبيوتر وتشغيله بريد (القوة في إختبار الذات).
تبدأ البرامج الثابتة للوحة الأم بإيقاظ جميع الأجهزة وتضمن تشغيل المكونات مثل المعالج والذاكرة ومحركات الأقراص. إذا كانت جميع المكونات الأساسية على ما يرام ، فسيتم تشغيل أداة تحميل التشغيل ، والتي ستحمّل نظام التشغيل. إذا كانت ذاكرة الوصول العشوائي معيبة ، فلن يسمح BIOS للكمبيوتر بالتمهيد.
يمكن للمستخدم تغيير إعدادات BIOS و UEFI بالضغط على مفاتيح خاصة (مفتاح وظيفي أو حذف أو مفتاح esc) عند بدء التشغيل لتحميل صفحة التكوين. يمكن للمستخدم تكوين الأمان وترتيب التمهيد والوقت وخيارات أخرى في الصفحة المنبثقة.
على الرغم من أنها تعمل بشكل مختلف ، إلا أن البرامج الثابتة تكمل برامج التشغيل بعدة طرق. كلاهما يعطي هوية للأجهزة ، مع جعل الأخير نظام التشغيل يرى الجهاز.
يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الاثنين في أن البرامج الثابتة ستبقى دائمًا داخل الأجهزة بينما سيتم تثبيت برامج التشغيل داخل نظام التشغيل.
تأتي ترقيات البرامج الثابتة من الشركة المصنعة للجهاز (وليس الشركة المصنعة لنظام التشغيل). إنها ضرورية إذا أراد المستخدم أن تتلقى أجهزة الكمبيوتر دعمًا جديدًا للأجهزة والبرامج. ستتيح البرامج الثابتة للأجهزة العمل بشكل أفضل مع أنظمة التشغيل والتطبيقات القديمة والجديدة.
يتم تضمين جميع الأجهزة والأجهزة الطرفية تقريبًا مع البرامج الثابتة. بطاقة الشبكة أو موالف التلفزيون أو جهاز التوجيه أو الماسح الضوئي أو الشاشة وأمثلة على الأجهزة التي تم تثبيت البرامج الثابتة عليها.
4. مترجم لغة البرمجة
هذه برامج وسيطة يعتمد عليها مبرمجو البرامج لترجمة كود مصدر اللغة عالي المستوى إلى كود لغة الآلة. الأول عبارة عن مجموعة من لغات البرمجة التي يسهل على البشر فهمها وترميزها (مثل Java و C ++ و Python و PHP و BASIC). هذا الأخير هو رمز معقد لا يفهمه إلا المعالج.
لغات المترجم الشائعة هي المجمعين والمجمعين والمترجمين الفوريين. عادة ما يتم تصميمها بواسطة الشركات المصنعة لأجهزة الكمبيوتر. قد تقوم برامج المترجمين بترجمة كاملة لرموز البرنامج أو ترجمة كل تعليمات أخرى في وقت واحد.
تتم كتابة كود الآلة في نظام رقمي من base-2 ، مكتوبًا في 0 أو 1. هذه هي اللغة الأقل مستوى ممكنًا. على الرغم من أنه يبدو بلا معنى بالنسبة للبشر ، إلا أن الأصفار والآحاد يتم ترتيبها بذكاء بواسطة المعالج للإشارة إلى كل رمز وكلمة بشرية يمكن تصورها.
إلى جانب تبسيط عمل مطوري البرمجيات ، يساعد المترجمون في مهام التصميم المختلفة ،
- تحديد الأخطاء النحوية أثناء الترجمة ، مما يسمح بإجراء تغييرات على الكود.
- قدم تقارير تشخيصية عندما لا يتم اتباع قواعد الكود.
- تخصيص تخزين البيانات للبرنامج.
- ضع قائمة بكل من كود المصدر وتفاصيل البرنامج.
5. المرافق
الأدوات المساعدة هي أنواع من برامج النظام التي توضع بين برامج النظام والتطبيق. هذه هي البرامج المخصصة لمهام التشخيص والصيانة للكمبيوتر. إنها مفيدة لضمان عمل الكمبيوتر على النحو الأمثل. تختلف مهامهم من أمان البيانات المهم إلى إلغاء تجزئة محرك الأقراص.
معظمها عبارة عن أدوات تابعة لجهات خارجية ولكنها قد تأتي مجمعة مع نظام التشغيل. تتوفر أدوات الجهات الخارجية بشكل فردي أو مجمعة معًا مثل Hiren Boot CD و Ultimate Boot CD و Kaspersky Rescue Disk.
تتضمن أمثلة وميزات برامج الأداة المساعدة ما يلي:
- برنامج مكافحة الفيروسات والأمان لأمان الملفات والتطبيقات ، مثل Malwarebytes و Microsoft Security Essentials و AVG.
- خدمات تقسيم القرص مثل Windows Disk Management و Easeus Partition Master و Partition Magic.
- إلغاء تجزئة القرص لتنظيم الملفات المتفرقة على محرك الأقراص. ومن الأمثلة على ذلك Disk Defragmenter و Perfect Disk و Disk Keeper و Comodo Free Firewall و Little Snitch.
- ضغط الملفات لتحسين مساحة القرص مثل WinRAR و Winzip و 7-Zip.
- النسخ الاحتياطي للبيانات لأسباب أمنية ، على سبيل المثال ، Cobian و Clonezilla و Comodo.
- خدمات تشخيص الأجهزة مثل Hard Disk Sentinel و Memtest و Performance Monitor.
- استعادة البيانات للمساعدة في استعادة البيانات المفقودة. تتضمن الأمثلة iCare Data Recovery و Recuva و EaseUs Data Recovery Wizard.
- جدار حماية للحماية من التهديدات الخارجية ، على سبيل المثال ، جدار حماية Windows.
