أنظمة التشغيل : 5 وظائف أساسية في إدارة العتاد

إن أهم ما يتم ذكره في هذا المقال هو أجهزة MainFraimed حيث بدورها كانت تفتقر لإحدى أهم الخصائص وهي أنظمة التشغيل. كما أنها لم تكن لتسمح بوجود أكثر من مستخدم مع جدولة فترات الإستخدام لفترات محددة.

تستقبل هذه الأجهزة برامج مؤقتة تقوم بتنفيذ الخوارزمية ريثما يتم تحطيمها أو التخلي عنها ثم بعد ذلك يقوم البرنامج بإتلاف نفسه مقدما بذلك نتائج مقبولة. كانت أدوات التحكم آنذاك موجودة ومتعارف عليها بالطبع مثل لوحة التحكم وتبديل المفاتيح بالإضافة إلى أضواء اللوحة التي كانت مرشدا للمستخدمين.

لم يستمر الأمر طويلا حتى تم الاستغناء عن هذه الطريقة في بناء البرامج والبدء في تطبيق مكتبات تعمل على البطاقات المثقوبة والأشرطة الممغنطة. وبذلك فهي أدوات يتم ربطها مع برنامج المستخدم تظهر نتائج المعالجة والتي مثل المدخلات والمخرجات , وهذه هي البادئة في نشأة أنظمة التشغيل الحديثة.

تعمل على خوارزمية ثابتة تم تهيئتها للعمل بشكل متكرر في جميع إصدارات الأنظمة الإلكترونية. ويتم زيادة حجم تلك الخوارزميات بناءً على حاجة الشركة المصنعة وإرفاقها بشرائح جديدة داخل الأجهزة. سنذكر أهم مكونات نواة التشغيل بطريقة مفاهيمية مبسطة.

إدارة الذاكرة

يتم استخدام الذاكرة في أنظمة التشغيل بالطريقة المثلى ، لتجنب إهدار المساحة المخصصة لإدارة الذاكرة ، وبالتالي يُسمح بتشغيل المزيد من الملفات والبرامج التي تشغل جزءًا ثابتًا أو مؤقتًا من الذاكرة. أنواع إدارة الذاكرة داخل الأنظمة :

• إدارة ذاكرة البيع بالتجزئة الثابتة: هي إحدى ميزات إدارة ذاكرة البيع بالتجزئة ، والتي تعمل بدورها على تقسيم الذاكرة إلى حجم ثابت وقبول تحميل البرامج المختلفة بداخلها.
• الإدارة الديناميكية للذاكرة: هي إحدى ميزات إدارة الذاكرة ، والتي تساعد على حجز مساحات في حلقة دون وجود مساحات تخزين فارغة محجوزة داخل نظام التشغيل.

إدارة المعالجة في أنظمة التشغيل

المعالج

وهو الوحدة المركزية القادرة على إدارة إدارة بيانات المعالجة ,على سبيل المثال هو المكون الرئيسي الذي يفسر العمليات ومعالجة البيانات داخل البرنامج ، وهو الموجه الرئيسي لأهم قطع ومكونات الأجهزة.  

تشمل إدارة العمليات في أنظمة التشغيل ما يلي:

• سجل عنوان الذاكرة: هو اصطلاح يسجل معرفات الوصول للذاكرة التي سيتم جلب البيانات منها.
• Program Counter: هو تعبير اصطلاحي لـ Program Counter ، والذي يعمل على تسلسل التعليمات من خلال قفزات الكمبيوتر أثناء المعالجة ونقل تسلسلات الذاكرة عند استيرادها بعنوان IP جديد.
• تسجيل ذاكرة التخزين المؤقت: هذا حجز مؤقت للإرشادات التي تم جلبها من الذاكرة.سجل التعليمات: هو تعبير اصطلاحي لسجل التعليمات ، يقوم على تعليمات فك التشفير عند جلبها من ذاكرة التخزين المؤقت لبدء تنفيذها في الحساب والمنطق.
• الموقت: السيطرة على الساعة الوقتية في أداء المهام.

إدارة الملفات

إدارة الملفات هي طريقة تتحكم في عملية استدعاء واسترجاع وحذف البيانات من الذاكرة ، وحجز العناوين والأسماء لتلك الملفات التي يتم الرجوع إليها عند الحاجة.

أحد المفاهيم الرئيسية لنظام إدارة الملفات

• تحديد المساحة: هو اصطلاح إدارة التباعد الذي يحدد مساحة ومواقع الملفات على القرص الثابت.
• أسماء الملفات: وهي تستند إلى حجز أسماء ملفات مختلفة للتأكد من تمييزها داخل الذاكرة وعدم تكرار السجلات..
• الدليل: هو دليل / دليل اصطلاحي ، يساعد على فرز المجموعات ويسمى مجلدًا.

إدارة أنظمة التشغيل للجهاز

إدارة الأجهزة: هي القدرة على إدارة موارد الأجهزة بطريقة متكاملة ، مثل وحدات إدخال IO أو منافذ USB أو أي منافذ اتصال خارجية وقنوات تحكم. يمكن تقسيم إدارة الجهاز إلى:

• قطاع الكتلة: يخزن المعلومات في كتلة واحدة ومستقلة ومستقرة مثل الأقراص.
• جهاز الأحرف: على سبيل المثال ، إدارة الطابعات والأجهزة الحرفية الأخرى.
• بطاقة الشبكة: تتولى نقل حزم البيانات.
• تتبع الجهاز: يتتبع جميع الأجهزة داخل نظام الإدخال والإخراج.

IO. إدارة

نظام الإدخال والإخراج: وهو نظام يمكن للمستخدم التعامل معه من خلال وحدات الإدخال والإخراج بالجهاز ، حيث أنه الأقرب إلى المستخدم في نظام وحدة المعالجة. تستخدم أنظمة التشغيل الأوضاع الأساسية للتعامل مع الإدخال / الإخراج:

• الاقتراع polling.
• نمط المبرمج.
• وضع المقاطعة interrupt mode.
• نمط DMA .

إدارة التخزين الثانوية

التخزين الثانوي / إدارة الذاكرة: لا تقل أهمية وتعتبر جزءًا من إدارة أنظمة التشغيل. هي وسائط التسجيل التي تستخدم لحفظ البيانات الرقمية ، ويمكن اعتمادها كتسلسل هرمي للتخزين في أنظمة التشغيل ، وتعمل كعامل تخزين مؤقت داخل الذاكرة.  

مدير الأمان

القاعدة الأساسية في أمان أنظمة التشغيل هي معالجة المخاوف الأمنية بالإضافة إلى تنفيذ الضمانات المطلوبة في حماية الأجهزة ، ولكي تتمتع بجميع خصائص أنظمة التشغيل ، يجب فرض سياسات أمنية تحقق استخدامًا مضمونًا لجميع الميزات. داخل الأجهزة. تأتي تهديدات نظام التشغيل في شكل:

• البرمجيات الخبيثة Malware.
• نفت الهجمات Denied attacks.
• اختراقات شبكية network penetration.
• تجاوز سعة المخزن المؤقت Buffer overflow.

سطر الأوامر command line

هو مترجم يخدم برامج معينة تعتمد عليه لتنفيذ بعض الأوامر ضمن أنظمة التشغيل ، ويتم التحكم فيه من قبل المستخدم عن طريق تزويد الأنظمة بأسطر الأوامر أو ما يسمى بتفسير الأوامر.  

الشبكات Networks

تم توفير إدارة الشبكة والتحكم فيها في الأنظمة وهي معروفة منذ القدم ، وهناك ضرورة لاستخدامها. تعتبر البوابة متصلة بأنظمة تشغيل وأجهزة أخرى ، وتعمل على مشاركة الملفات والوسائط وغيرها من المشاركات عبر الشبكات.  

أهم أنظمة التشغيل المتوفرة لعام 2021

• ويندوز Windows.
• لينيكس Linux.
• آبل system.
• أنظمة HAIKU.
• نواة TAILS.

تمت الكتابة بواسطة : محمد

آخر تحديث : 2023-02-04 10:51:37