مكونات نظام الحاسب
(components of a computer system)
يعتقد اكثر الناس أنهم يعرفون مكونات نظام التشغيل او نظام الحاسب ولكن هل هذا الاعتقاد صحيح ام خاطئ ؟؟
سوف نرى ذلك الان :
حيث أن كل نظام حاسب لابد ان يكون مقسم الى ثلاثة أقسام رئيسية :
برامج التطبيقات (application programs)
برامج النظام (system programs)
الاجزاء الصلبة (hard ware)
فلنبدأ بالحديث عن برامج التطبيقات
(application programs)
لايوجد مستخدم للكمبيوتر الا وهو يتعامل معها بكل مرونة وسهولة فهي مصممة للتسهيل عالمستخدم وتلبية طلباته في مختلف المجالات فهذا النوع من البرامج له اقسام عديدة
تتحدد أهميتها بحسب استخدام المستخدم لها تتنافس الشركات العالمية بتصميم احدث البرامج واسهلها للمستخدم العادي ومن اشهرها مثلا )Microsort Office 2007)
وكذلك منها
Banking system Airline reseravation Web browser
برامج النظام
(System programs)
كل برنامج له (system program) خاص به حسب طبيعة البرنامج
نذكر من امثلة برامج النظام
compiler Editor Command interpreter
نتساؤل ال compiler يتناسب معه اي نوع من البرامج ؟؟؟؟؟
فلنتعرف على مبدا عمله ونستنج ذلك :)
هذا النوع من برامج النظام يعمل على استكشاف الأخطاء وتحديد اماكنها سواء كان خطا منطقي(لوب غير منتهي ) (متغرات لم يتم استخدامها ) او خطا (عدم كتابة فاصلة ترك فراغ ..... الخ على حسب لغة البرمجة المتبعة )من اهم مميزاته الدقة المتناهية حيث لايتم تنفيذ اي برنامج الا وهو صحيح 100%
اذن ماذا نتوقع اي من برامج التطيقات تتناسب مع هذا النوع من برامج النظام
Banking system ---> Compiler
ما الرابط بينهم ؟
برامج البنوك برامج دقيقة جدا وحساسة حيث اننا نتعامل مع عمليات مالية تتم معالجتها (ايداع سحب كشف حساب تاسيس حساب ) ناهيك عن عمليات المحاسبة التى تتم بسرعة ودقة ومتناهية ولامجال للخطأ فيها فمن افضل برامج النظام لهذه الفئة من البرامج compiler حيث لامجال للخطأ .
Editor في اي البرامج يستخدم ؟؟؟؟؟؟؟؟
هذا النوع من برامج النظام يقوم بالمعالجة النصية تتلخص وظيفته بان تكون المدخلات النصية للبرنامج صحيحة حيث يتاكد من ادخال الاحرف عدم وجود رموز غير واضحة او ارقام خاطئة فنجد
Airline reservation --->Editor
ما الرابط بينهم ؟؟
برامج حجز خطوط الطيران لاتتطلب من المستخدم الا ادخال بيانات نصية ومعلومات عنه فمن الواضح انها تحتاج هذا النوع من برامج النظام .
Command interpreter && Web browser
نتساؤل مالعلاقة بينهم ؟؟؟؟
الCommand interpreter هو من بسط انواع المعالجات حيث لايستكشف الاخطاء وظيفته الاساسية البحث
يستخدم في المواقع الخاصة بالبحث واشهرها GOOGLE
بعد ماتعرفنا على البرامج وارتباطها ببرامج النظام للتاكد من صحتها وتنفيذها كيف نربطها ب Hardware???
كل برامج النظام (system program) مرتبطة او متصلة (Hardware)
الهاردوير ماذا يحوي :
هوعبارة عن نظام التشغيل (Operting System) , لغة الالة (Machine language) , المعمارية الداخلية (Microarchitecture) ,الاجهزة الخارجية (Physical device) ال
والان بعد هذا الحديث هل كان اعتقادك صحيح ام خاطئ
من الاكيد ان يتبادر الى ذهنك الان سؤال لم انا لم اكن من المكونات الاساسية لنظام الحاسب فكيف يتسنى له العمل من دوني
,
نعم انت بالفعل احد المكونات الاساسية له وليس من الضروري ان يكون المستخدم بشر ممكن ان يكون الة
ماهو نظام التشغيل
مقدمه:
هو البرنامج الذي يقوم بدور الوسيط ما بين المستخدم من جانب قطع الاجهزة التي تكونالحاسب من جانب ثاني والتطبيقات (البرامج) التي يعمل عليها المستخدم من جانب آخر
نظام التشغيل يوفر 3 واجهات وهي :
واجهة المستخدم(User Interface)
واجهة الاجهزة أو ما يسمى بمعرف الاجهزة( Drivers)
واجهة التطبيقات( API)
ويتقسم نظام التشغيل برمجيا إلى أقسام هي :
-
1-النواة (Kernel)
-
2-ادارة الذاكره
-
3-ادارة المعالج CPU
-
4-نظام الملفات
وهي أنواع كثيرة من أشهرها لينوكس Linux و ويندوز Windows و ماكينتوش Machintosh ويونكس Unix و غيرها
1-النواة(Kernal) :
وهو العمود الفقري للكمبيوتر
بالنسبة للمستخدمين لذلك كثير من الأشخاص يخلطون بينه وبين ونظام
التشغيل..فهو الذي يقوم باستقبال ارسال البيانات من وإلى وحدات التخزين وهو
الذي يتعامل مع الذاكرة
العشوائية(RAM) ، كما أنه يسمح لنا بتشغيل عدة برامج في نفس الوقت ويسمح
كذلك بدخول عدة أشخاص إلى نفس الجهاز في نفس الوقت.
2-إدارة الذاكرة:
نستطيع أن نلخص بعض الوظائف المهمة التي تؤديها هذه الإدارة وهي كالتالي:
-تجعل نظام التشغيل قادر على نسخ البرنامج من القرص الصلب إلى الذاكرة وهو مايعرف لدينا بالتحميل.
-تجعل نظام التشغيل يعلم بأي جزء من الذاكرة يقوم بتحميل البرنامج.
-ممكن تخصص جزء أعلى من الذاكرة للبرنامج إذا احتاج إلى ذلك.
-تجعل نظام التشغيل يستطيع نسخ مساحات من الذاكرة إلى القرص الصلب(الذاكرة الإفتراضية).
3- إدارة المعالج(CPU):
وحدة المعالجة المركزية هي
عبارة عن شريحة من السيليكون مغلفة وموصلة باللوحة الأم بطريقة خاصة لتقوم
بالأعمال الخاصة فيها وهو يتكون من جزئين رئيسيين:
1-وحدة المنطق الحسابية(ALU): وهي التي تؤدي العمليات الحسابية والمنطقية.
2-وحدة السيطرة:وهي التي تستقبل الأوامر من الذاكرة وتترجمها وتنفذها ثم تترسلها إلى الأجزاء الأخرى.
واجهة المستخدم هو الجزء الظاهر للمستخدممن نظام التشغيل واكثر الواجهات انتشارا هي الواجهة الرسومية التي تتميز بالألوانوالأشكال والقوائم و الأيقونات مثل الواجهات الرسومية لنظام لينكس مثل KDE و GNOME . وهناك
الواجهات النصية التي تكون فيها الشاشة غالبا سوداء وتتعامل فيها مع سطرالأوامر.
ان الواجهات الرسومية اكثر انتشارا من غيرها نظرا لسهولة استخدامها وكثرةالامكانيات المتاحة من خلالها للاتصال بالنظام والبرامج الاخرى. فتكون أي من هذه الواجهات هي الوسيط بين المستخدم والحاسب.
الهدف من هذه البرامج هو تشغيل كافة (أو بعض) مميزات إحدىمكونات الحاسب الصلبة - Hardware - على نظام التشغيل. فمثلا إذا اشتريت بطاقة رسوميات -كارت شاشة- جديدة و كنت تعمل على نظام تشغيل ما فعليك أن تحمّـل و
تثب تبرنامج التعريف الخاص بهذا الكارت و المصمم خصيصًـا من أجل هذا النظام حتى تتمكن منالاستفادة من كل امكانيات الكارت و لكى تتمكن من تشغيل ألعابك المفضلة على الحاسوب
. وفي أغلب الأحوال تكون هذه البرامج ضمن مجموعة البرامج التي تأتي مع نظام التشغيل (لينوكس مثلا) ولا تحتاج لتنزيلها من مصر آخر.
تحتاج
التطبيقات لاستعمال طرق معينه تمكنها من ادارة الذاكره والوصول الى
الملفات وعرض الصور على الشاشة وغيرها من الحاجات الاساسيه الكثيره، فيقوم
نظام التشيغل بتوفير هذه الطرق (تسمى الدوال) التي تستطيعمن خلالها
التطبيقات التي يستعملها المستخدم إجراء هذه العمليات.
وباسلوب آخر فهذهالواجهة توفر لمطوري البرامج والتطبيقات مجموعة من الدوال الاساسية التي يكثراستعمالها مثل دوال لادارة الذاكرة والدوال الرسومية ودوال لادارة الملفات وغيرها . هذه الواجهة تسهل عمل المبرمج حيث انها توفر
عليه القيام بهذه المهمات في البرامج التي يكتبها.
يعتبر المختصون بنظام التشغيل يونكس، أن نظام التشغيل يتألف من ثلاثة أجزاء رئيسية،هي :
1- النواة (Kernel).
2- القشرية . (Shell)
3- نظام الملفات (File system).
بينما يتجه مستخدمو دوس/ويندوز إلى عدم استخدام المصطلح "النواة"، واستخدام مصطلح "القشرية"، أحياناً فقط. لكن هذه المصطلحات مرتبطة بالموضوع بشدة. فالنواة هيمجموعة الوظائف الأدنى مستوى في نظام التشغيل، والتي
تحمّل إلى الذاكرة، كلما قمت بإقلاع الجهاز، وذلك مباشرة بعد أن تعمل بعض الوظائف الموجودة في بيوس.
تتولى الوظائف الموجودة في نواة أنظمة التشغيل دوس، وويندوز95، وويندوز98، وويندوز إن.تي،معالجة عمليات نقل البيانات، بين مختلف أجزاء نظام الكمبيوتر، كعملية نقل البيانات من القرص الصلب إلى الذاكرة رام، ثم المعالج،
أو تحديد مقاطع من الذاكرة لمختلف عمليات النظام، التي تحدث دائماً مادام الجهاز ينفذ عملاً معيناً، وبرمجيات النواةمسؤولة، أيضاً، عن جدولة عمليات المعالج، لتسمح لوظائف القشرية بالوصول إليه.
لنظام التشغيل وظائف أساسية في عمل الحاسوب من أهمها:
1- تنظيم ملفات المستخدم على العديدمن وسائط التخزين (Storage Media) كالقرص الصلب والقرص المضغوط (CDROM). كما يعتمدكل نظام تشغيل على نظام ملفات ( File System) خاص به. فمثلا، تعتمد معظم
أنظمةتشغيل مايكروسوفت ويندوز الجديدة على نظام NTFS, ويعتمد العديد من توزيعات نظامالتشغيل لينوكس على نظام ext2,3
2- تنظيم البرامج المحمَلة على الحاسوب حيث تستطيع تشغيل أكثر من برنامج في نفس الوقت ومع ذلك لا يحدث تداخل بينها أو أخطاءويستخدم كل منها الذاكرة رام RAM والمعالج Processor بنسبة معينة
3- وتتحكم أيضافي المدخلات والمخرجات من قطع الأجهزة(hardware) المتصلة به، كالشاشة و الطابعة ولوحة المفاتيح...الخ. وتقوم بالتعرف على قطع الأجهزة واتاحة امكانيات هذه القطع للبرامج التي تستخدمها
-4معالجة أخطاء قطع الأجهزة و البرامج و تفادي خسارةالمعلومات.
5- السيطرة والتحكم بالذاكرة
6- تفضيل طلبات النظام
7- تسهيل ربط الشبكات وادارة نظام الملفات
عموماً ,الحاسوبات المستخدمة كثيراً في
الوقت المعاصر هي الاجهزة المحمولة (لاب توب) و الاجهزة المكتبية
لمايكروسوفت ويندورز . واحياناً تستخدم انظمة اقوى مثل اللينكس او FreeBSD
ا و Mac OSX جميعها انظمة تشغيل تستخدم في اجهزة الحاسوب الشخصية .
المشاركات
