أنظمة التشغيل وكيفية تصنيفها

فهم أنظمة التشغيل

تُعتبر أنظمة التشغيل (Operating Systems) بمثابة الأنظمة البرمجية التي تشغّل جميع التطبيقات والبرامج، بما في ذلك متصفحات الإنترنت، برامج الوسائط، وبرامج معالجة النصوص وغيرها من البرمجيات الشائعة. تلعب هذه الأنظمة دورًا محوريًا في إدارة ذاكرة الحاسوب والعمليات التي تُجرى عليه؛ حيث بدونها لن يكون للحاسوب أي جدوى. عادةً، يتم تثبيت نظام التشغيل مسبقًا على أي جهاز قبل بيعه، مما يجعله ضروريًا لعمل الحاسوب بشكل كامل. يمكن أيضًا تعريف أنظمة التشغيل بأنها برامج ذات طبيعة خاصة تعمل كواجهة رسومية تربط المستخدم بمكونات الحاسوب.

أنواع أنظمة التشغيل

تختلف أنظمة التشغيل لأسباب عدة؛ حيث تتباين في طرق التشغيل، العروض، المكونات، وغرض استخدامها. كما تتفاوت أيضًا بحسب حداثة الجهاز المستخدم. الميزة الأكثر بروزًا التي تميز نظامًا عن آخر هي ما يُعرف بالواجهة الرسومية (GUI)، والتي تتيح للمستخدم استخدام الفأرة للتوجيه، والتنقل عبر القوائم، وعرض المحتوى على الشاشة، سواء كان رسومات أو نصوص. على الرغم من وجود العديد من أنظمة التشغيل، إلا أن هناك ثلاثة منها تتصدر القائمة من حيث الشهرة: Microsoft Windows، macOS، وLinux.

لقد شهدت أنظمة التشغيل تطورًا ملحوظًا مع مرور الزمن، ويعد نظام Windows الأكثر شهرة بلا منازع، حيث يتفاعل غالبية المستخدمين مع أجهزة ذات أنظمة ويندوز المطورة. وتسيطر أنظمة Android وiOS على سوق الهواتف الذكية، حيث يُستخدم Android على نطاق واسع نظرًا لانتشاره في الهواتف من مختلف الشركات، في حين يُستخدم iOS في أجهزة شركة Apple.

دوس (DOS)

يعتبر نظام تشغيل دوس (DOS) أول نظام تشغيل تم استخدامه في واجهات الكمبيوتر، وقد تم تطويره من قبل شركة IBM في عام 1981م. كانت الحاجة إلى أنظمة التشغيل بارزة مع انتشار الكمبيوترات الشخصية، مما تطلب وجود نظام يدير الحاسوب ويوفر سهولة الاستخدام. وقد ظهر نظام DOS الذي يعتمد على واجهات نصية لتلقي وتنفيذ أوامر المستخدم.

يمتاز نظام تشغيل DOS بعدة خصائص، أبرزها:

نظام تشغيل مجاني.
كفاءة عالية في إدارة الملفات نظرًا لصغر حجمه.
سرعة تحميل الملفات من القرص الصلب إلى الذاكرة الرئيسية.

ومع ذلك، يتمتع DOS بعدة عيوب بارزة نظرًا لقدمته، منها:

عدم وجود دعم للت multitasking.
عدم توفر آلية للتشغيل التلقائي؛ إذ يجب على المستخدم كتابة كل أمر يدوياً.
ذاكرته العشوائية (RAM) لا تتجاوز 640 ميغابايت.

ويندوز (Windows)

يُعتبر نظام ويندوز (Windows) من الأنظمة الأكثر شعبية في العالم. أطلق أول إصدار له في عام 1985م بواسطة شركة مايكروسوفت. بدأ كواجهة رسومية لتحسين تجربة المستخدم مع نظام DOS، وفي عام 1995م، أُطلق أول نظام تشغيل مستقل تحت اسم Windows، مما سمح بالتحكم الكامل في النظام دون الحاجة إلى إدخال يدوي لكل أمر. كما تم إضافة ميزات مثل تشغيل الفيديو والألعاب.

على مر السنين، تم إصدار العديد من النسخ المتنوعة من Windows، أبرزها:

Windows 98.
Windows 2000.
Windows XP.
Windows 7.
Windows 8.
Windows 10.

يتحكم نظام Windows بكافة واجهات وبرامج الحاسوب، وله عدة مزايا منها:

سهولة الاستخدام؛ حيث يمكن لأي شخص استخدامه بسهولة.
إنتاجية مرتفعة؛ كما يستفيد المستخدم من إمكانية إنشاء قواعد بيانات ومهام أخرى.
يعتبر أفضل نظام تشغيل للألعاب.
تحديث تلقائي للبرنامج.
توفر دعم مستمر من مايكروسوفت لمساعدة المستخدمين في حل مشاكلهم.

لينكس (LINUX)

يعد نظام تشغيل لينكس (LINUX) من أشهر أنظمة التشغيل. رغم تشابه طريقة عمله مع Windows، إلا أنه نظام مفتوح المصدر يتيح للمستخدمين الوصول الكامل إلى جميع تطبيقات النظام والتعديل عليها. يعتمد تطويره على تعاون عدة شركات بدلاً من شركة واحدة.

يتميز نظام لينكس بعدد من الخصائص الهامة، منها:

مجاني.
سهل التثبيت.
مفتوح المصدر، مما يسمح بالتعديلات بسهولة مقارنةً بـ Windows.
صعوبة تعرضه للاختراق أو الإصابة بالفيروسات.

يستخدم نظام لينكس في العديد من المهام، منها:

اكتشاف أخطاء الأجهزة الأخرى ومحاولة إصلاحها.
بناء واستضافة المواقع الإلكترونية.
إنشاء خوادم الشبكة بأسعار معقولة.

ماك (Mac OS)

نظام تشغيل ماك (Mac OS) هو نظام قديم تم إطلاقه من قبل شركة آبل الأمريكية في عام 1984م. هو نظام يعتمد على الرسوم البيانية، وأصبح مخصصًا لأجهزة Apple Macintosh بعد استحواذ شركة Apple Inc. عليه، حيث يتحكم في واجهة الاستخدام للأجهزة والتطبيقات الخاصة بها.

يمتاز نظام ماك بالعديد من المزايا، منها:

واجهة استخدام بسيطة تفوق باقي الأنظمة.
نظام تشغيل شامل يلبي احتياجات مستخدمي أجهزة Apple.
حماية قوية من الفيروسات والاختراقات.
يقدم مجموعة كبيرة من التطبيقات المجانية المرفقة بالنظام.

أندرويد (Android)

أُصدر نظام أندرويد (Android) لأول مرة في عام 2008م من قبل شركة جوجل، ويُعتبر واحدًا من الأكثر شهرة في أنظمة تشغيل الهواتف الذكية والحواسيب اللوحية. يتحكم في معظم أنظمة الهواتف المدعومة بواسطة Google، ويحتوي على العديد من التطبيقات المجانية المتاحة لمستخدميه.

يشتمل نظام أندرويد على العديد من الميزات، أبرزها:

تحديثات دائمة للنظام والتطبيقات.
إمكانية تحميل التطبيقات من مصادر خارج متجر Google.
إمكانية توسيع الذاكرة المرفقة بالنظام.
مجموعة من التطبيقات المفيدة مثل التقويم والطقس والملاحظات.

آي أو إس (IOS)

نظام آي أو إس (IOS) هو نظام تشغيل محمول خاص بأجهزة شركة آبل، ويمثل ثاني أكبر نظام تشغيل عالميًا بعد أندرويد بحصة 13.4% من المستخدمين. يتميز نظامه بشبهه من حيث السمات مع أنظمة التشغيل ماك وأندرويد، لكن لا يمكن الوصول إلى بيانات الملفات الشخصية أو تعديلها إلا من قِبل مصممي النظام.

يحتوي نظام iOS على العديد من الميزات، أبرزها:

واجهة مستخدم بسيطة وسهلة الاستخدام.
توفر أكثر من 1.2 مليون تطبيق في متجر النظام.
نظام آمن ومستقر.
جودة عالية في الصور الملتقطة بواسطة الأجهزة التي تعمل بالنظام.
يدعم العديد من اللغات المختلفة.

هايكو (Haiku)

يعتبر نظام هايكو (Haiku) أحد الأنظمة الحديثة مفتوحة المصدر التي تعتمد على نظام (NewOS)، وقد بدأ استخدامه تحت اسم (OpenBeOS) في عام 2001م. يمتاز النظام بعدة مزايا، نذكر منها:

مفتوح المصدر ومجاني.
سهل الاستخدام.
ٍ قوي ويصعب تعطيله.
سريع الأداء.

كروم أو إس (Chrome OS)

كروم أو إس (Chrome OS) هو نوع من أنظمة التشغيل المتخصصة، يعتمد كليًا على نظام تطبيقات كروم، وقد أُصدر لأول مرة في 15 يونيو 2011م من قبل شركة Gentoo Linux ثم طورتها شركة جوجل. تم تصميم النظام بشكل خاص لأجهزة ChromeBooks، ومع ذلك يمكن استخدامه على أجهزة حاسوب أخرى.

يحتوي نظام كروم أو إس على العديد من الميزات، منها:

نظام قوي جدًا.
مجاني.
مساحة تخزين مجانية تصل إلى 100 جيجابايت.
خفة وزنه.
يدعم تطبيقات الأندرويد.

مينيوت (MENUET)

يُعتبر نظام مينيوت (MENUET) من أقل أنظمة التشغيل من حيث المساحة؛ حيث لا تتجاوز حجمه 1.44 ميغابايت فقط. هو نظام بسيط تم برمجته بلغة التجميع بواسطة المبرمج (Ville Turjanmaa)، ويمكن تحميله واستخدامه على أي جهاز ومع نظام تشغيل آخر، ولكنه لا يمكن تعديله حيث أن الكود المصدري مغلق.

نظام (eComStation)

يُعتبر نظام (eComStation) من أقل أنظمة التشغيل شهرة، وجرى تطويره بواسطة شركتي مايكروسوفت و(IBM). لكن بعد انسحاب مايكروسوفت، بدأت IBM بتطويره، ومع ذلك يحتوي النظام على عدة عيوب جعلته أقل شعبية، منها:

بطء الأداء.
استهلاكه لمساحة كبيرة من ذاكرة الجهاز.
ليس مجانيًا.

تايلز (TAILS)

يُعد نظام تشغيل تايلز (TAILS) من الأنظمة الفريدة، حيث تم تصميمه لزيادة الحماية والتشفير وضمان الخصوصية أثناء استخدام الإنترنت. يتم تطوير البرنامج بواسطة فريق لينكس، ويعمل من خلال متصفح خاص يُدعى (Tor) لضمان أمان المستخدم، حيث لا يمكن تحميله على القرص الصلب، بل يعمل من قرص صلب خارجي.

وظائف نظام التشغيل

يؤدي نظام التشغيل العديد من الوظائف التي تجعل استخدام الحاسوب ممكنًا؛ فبما أن لغة الحاسوب تختلف تمامًا عن لغة البشر، يحتاج المستخدمون إلى لغة برمجية تعمل كحلقة وصل بينهم وبين مكونات الحاسوب، وتتلخص وظائف النظام فيما يلي:

تنفيذ البرامج والتطبيقات المختلفة.
إجراء عمليات الإدخال والإخراج، مثل التفاعل مع لوحة المفاتيح، الشاشة، والصوت.
تصحيح الأخطاء البرمجية أثناء تنفيذ العمليات.
إدارة وتنظيم ملفات النظام واستغلال مكونات الحاسوب بشكل فعال.

فيديو لغة الحواسيب والهواتف

كيف يتواصل جهاز الحاسوب مع المستخدم؟ وما هي أشهر أنظمة التشغيل المتاحة للحواسيب والهواتف في العالم؟

تُعتبر أنظمة التشغيل مجموعة من البرمجيات المُطورة بشكل احترافي، وتتمتع بأهمية كبيرة في التحكم في الأجهزة الإلكترونية وتسهيل استخدامها. فلا يمكن تشغيل أو استخدام أي جهاز حاسوب أو هاتف دون نظام تشغيل، إذ يتطلب فتح التطبيقات والبرامج وجود النظام المناسب.