التخصصس ‎١١‏ شبك الوحلة الأولى
حول هذه الوحدة
لمحة تاريخية عن أنواع و مزايا أنظمة التشغيل التي استخدمت حتى الآن
لأنظمة التشغفيل بشكل مبسمل و سهل جداً. تقدم لك كيف
تشرح هذه الوحدة الوظائف الرثي
يعمل نظام الت بموعة المكونات المادية على الحاسب أداة بر
أنظمة الت
بل التي وجدت .يخ السوق موضحاً المزايا و العيوب و تطلمات المستقبل لهذه الأنظمة
تحتوي الوحلة على :
* الدرس الأول: كيف تعمل أنظمة التشغيل
* الدرس الثاني: أنواع أنظمة التشغيل
قبل البدء
لا توجد متطلبات خاصة لإتمام هذه الوحدة

التخصص ‎١١‏ بك الوحلة الأولى
الدرس الأول : كيف تعمل أنظمة التشغيل
يقدّم هذا الدرس طريقة عمل أي نظام
الوظائف المختلفة لأي نظام
نِ بل عام. يعتبر هذا الدرس ضروري لفهم
تشغيل و علاقته بالتعلبيقات و المكونات المادية
‎٠‏ تعريف نظام التشغيل و أصتافه
* معرفة الوظائف الأساسيات التي يقوم بها أي نظام تشغيل
* وص يف يدير نظام التشغيل كل من المعالج و الذاكرة و نات المادة و أجهزة
‎٠‏ شرح وظيفة واجهة تطبيقات البرامج 1118:1266 تصعبوه:2 ددناوعناترزم) 031) و أهميتها ليا تسهيل
استخدام البرامج لنظام التشغيل
‎٠‏ شرح وظيفة واجهة المستخدم 1112:5968 :0758 101) و تفاعلها ما بين المستخدم و الحاسب.
‏الزمن: ‎17١‏ دقيقة
‏تعريف
‏التشغيل هو أول برنامج تشاهده عند تشغيل جهازك و آخر برنامج تشاهده عند إغلاق
جهازك. هو عبارة عن حزمة برامج تجعل جهاز الحاسب يعمل بشكل صحيح. يقوم بإخبار الحاسب كيف
يتمامل مع البرامج الأخرى و يتحكم يج الملكونات المادية المركبة على الجهاز
‏يقوم نظام التشغيل بدورين رئيسيين:
‏إدارة موارد الكونات المادية و البرمجية للحاسب. هذه الموارد تضم: المعالج؛ الذاكرة؛ مساحة
‏ويعمل بطريقة فمالة لربحل التعلبيقات بالمكونات المادية بدون معرفة تفاصيلها مما يسمح لمطوري
البرامج كتابة تعلبيقات تعمل على أكثر من جهاز. هذا بفضل ما يسمى ب (0ا217:ع2:0 ممتاوعناوبط) اط(
©1010:80). الشكل ‎١١‏ يِبيّن المهام ‎١‏ يقوم بها نظام التشغيل بإدارتها و التحكم بها

التخصص ‎١١‏ شبك الوحلة الأولى
ل بإدارتها و التحكم بها
أصناف أنظمة التشفيل
‎.١‏ نظام التشغيل الوقت الفملي؛ 14800ر8 متا 0 مسن امع 2708)
‎٠‏ آلات تحكمء؛ أجهزة قياس أنظمة صناعية
". مستخدم واحد و مهمة واحدة: امم عاهماة 87 فلا81
* نظام دوس 108
؟. مستخدم واحد و عدة مهام ؛ ومتعاما تالسده دقن ايضاق
* هذا النوع هو الأكثر استخداما على حاسبات سملح المكتب و المحمولة
‎٠‏ يمكن للمستخدم تنفيذ عدة برامج يخ نفس الوقت: مثلا: كتابة تقرير و تحميل ملف من
الإنترنت و طباعة نص لبريد الكتروني.
؛. متعدد المستخدمين: :8ئنداد1
* يسمح لعدة مستخدمين الاستفادة من موارد جهاز واحد يا نفس الوقت
يجب التفرقة ما بين نظام تشغيل متعدد المستخدمين و نظام تشغيل لمستخدم واحد
على الشبكة لكنه ليس بنظام تشغيل متعدد المستخدمين حقيقي.

التخصص ‎١١‏ شبك الوحلة الأولى
الوظائف الأسسية لنظام التشفيل
يقوم الحاء عند تشغيله ب
‎٠‏ فحص المكونات المادية و التأكد من سلامتها. يسمى هذا البرنامج ب 6 02501778-00-3627 2087)
و يقوم بالكشف على الأخطاء الناتجة من المعالج و الذاكرة و أنظمة الدخل و الخرج الأساسية
عة تعليمات بلى ذا ة الحا 4 تقوم ب:
متسعاونرة نم01 -ا10(011 516 810808) و يخزنها ل ذاكرة خاصة
‎٠‏ تنشيط مشغّل الأقراص و البحث عن الجزء الأول من نظام التشغيل الذي يسمى ب 00و36
‎٠‏ 10808 32001030 هو عبارة عن برنامج صغير لديه مهمة واحدة و هي تحميل نظام التشغيل يخ
الذاكرة و السماح له ببدء التحكم يا الحاسب.
تتلخص وظائف نظام التشغيل بشكل عام يذ الأصناف الست الثالية:
* إدارة الممالج 1160682101506 6650 12:06
‎٠‏ إدارة الذاكرة ممع ف0ه21 تمتها
‏* إدارة الملكونات المادية 60801 ع 190166146068
* إدارة عملية التخزين 876 6171ع6 160 81086
‎٠‏ واجهة التطبيقاحة1010:7:6 ممتاودناوبظط
‎1756: ‏واجهة المستخدمةه:1018:7‎ ٠
‏فلننظر إلى الأدوات التي يستعملها نظام التشغيل لأداء كل من تلك الوظائف.‎
151:0265501: 112012610 ‏إدارة الممائج دع‎
‏* قلب إدارة المعالج تقتصر على أمرين:
‎.١‏ التأكد من أن كل عملية و تمل
‏تلقى زمن كاي من وقت المعالج للعمل بشكل سليم
". استعمال اكبر عدد ممكن من عمليات المعالج
‏* وحدة البرنامج الأساسية التي يتعامل معها نظام التشغيل لجدولة تنفيذ العمل من قبل الممالج
تكون إما عملية 8000885 إما جزم من برنامج 01880 حسب نظام التشغيل
‎٠‏ التطبيق الذي نستعمله مثل 7770:4 1410:0508 هو بالفمل عملية 0000055 لكن قد يُشْعْل عدد من
‏* قد تجد عدد من العمليات 0000855 تعمل بدون ما تعلم

التخصص ‎١١‏ شبك الوحلة الأولى
* تقوم العملية 0000855 بتنفيز بعض التعليمات؛ و يمكن التحكم فيه من خلال المستخدم أو تطبيق
آخر أو نظام ‎١|‏
يا نظام تشغيل من نوع المهمة الواحدة 608 891816-18 مثل نظام دوس 508:
* تكون جدولة المهام بسيعلة و مباشرة
‎٠‏ لا يتوقف تنفيذ برنامج ما إلا بالمقاطعات أو مُدخلات المستخدم
‎٠‏ المقاطعة هي عبارة عن !.
ارة ترسل من أجهزة خارجية أو برنامج إلى المعالج و تتقسم إلى نوعين:
". غير المحجوبة 17100-13518018
يجب التعامل مع المقاطمة غير المحجوبة 2104 مباشرة بدون تأخير و تُمعلى لها الأولوية القصوى. مثال:
حالات الأخطاء و مشاكل الذاكرة
يل متعدد المهام 1401489011 مثل نظام ويندوز؛
‎٠‏ العملية معقدة أكثر لأنه لا يمكن تتفين أكثر من عملية يخ وقت واحد
‏كيف حدث هذا؟
مساحة ذاكرة الممالج و نظام ال
بعد مرور فترة؛ يضع نظام التشغيل نسخة من السجلات و الطوابير المستعملة من قبل العملية و
يلاحل متى تتوقف العملية من ‎١‏
‎٠‏ تحميل السجلات و الملوابير المستمملة من العملية الثانية و السماح له بالتنفيذ
‏* عند النهاية؛ يضع نظام التشغيل نسخة من السجلات و العلوابير من العملية الثائية و يحمل المملية
الأول

الوجلة الأولى
جميع المعلومات المستخدمة ا متابعة العملية تحفظ .ي حزم بيانات تسمى حزمة مراقبة البيانات
كيف يدير
2168 000001 20302:00655). كل هذا يحدث بدون تدخل المستخدم. الشكل ‎٠١‏ يب
معالج واحد ثلاث عمليات مختلفة يخ حالة نظام تشغيل متعدد المهام.
الشكل ‎١١‏ : إدارة المعالج يا حالة تنفيذ ؟ عمليات .يا نظام تشغيل متمد المهام.
كل ما تم شرحه حتى الآن كان حول استعمال معالج واحد. .يا حالة استخدام أكشر من معالج
على نظام التشغيل تقسيم الحمل لموازنة الللب لبرنامج ما
يوجد نوعان من أنظمة التشغيل التي تستعمل أكثر من معالج:
‎.١‏ غير تناظري 89/010001 : يستعمل ممالج خاص لنظام التشغيل و باقي المعالجات للتعلبيقات
؟. تناظري 000080:18: توزع الأحمال على جميع الممالجات بالتوازي
‏الشكل ‎١8‏ يوضّح طريقة عمل نظام تشغيل من نوع تناظري و غير تناظري .يا حالة استعمال أربع

التخصص ‎١١‏ بك الوحلة الأولى
ثلاحظ تخصيص ممالج بالكامل فقط لنظام نلاحظ أن جميع المعالجات
التشغيل مستعملة بالتساوي.
الشكل ‎:١8‏ إدارة المعالجة يا حالة نظام تشغيل (08) يعمل على حاسب بعدة أربعة
إدارة الذاكرة و التحُزين أدت عع فص 11 8101086 عله تجتمهه11
توجد مهمتان يجب على نظام التشغيل تلبيتها عند إدارة الذاكرة:
‎١‏ يجب توفير ذاكرة كاف لى عملية 000855 عند التتفيذ؛ و لا يمكن استخدام مساحة
الذاكرة نفسها لعملية أخرى أو العكس.
‏". يجب استخدام جميع أنواع الذاكرة المتاحة َي النظام بطريقة
على الوجه الأمثل.
‏يتطاب على نظام التشغيل كأول مهمة تحديد حدود الذاكرة المتاحة ل أو عملية
‏فلننظر مثال لنظام وهمي ب ‎١‏ ميجابايت ذاكرة 8234. أن النظام مصمم للذهاب إلى أعلى عنوان ل
الذاكرة أثثناء عملية بداية التشغيل. لنفرض أن نظام التشغيل يحتاج إلى ‎٠١‏ كيلوبارٍ
‏بل الآن إلى أسفل الذاكرة لتحميل با
‏عند بد تحميل التعلبيقات يا الذاكرة؛ تحمل على شكل مجموعات يحدد حجمها نظام التشغيل
إذا كان حجم المجموعة ؟ كيلوبايت؛ إذن أي برنامج يحمل .2 الذاكرة يصبح حجمه ل الذاكرة
مضاعف ل ؟ كيلوبايت.
‏يذهب نظام الت ة البرامج. يبدا بتحميل المشتّلات للتحكم ب
‏ة من الذاكرة 55014 يذ هذه الحالة

التخصص ‎١١‏ شبك الوحلة الأولى
استخدام القرص الصلب كذاكرة وهمية هي أحد أنواع الذاكرة المستعملة يخ نظام ‎١١‏
‏الأبطأ بالمقارثة مع الأنواع الأخرى
أنواع الذاكرة المستعملة يا الحاسب تتلخص يذ التالي كما هو موضتّح يا الشكل ‎:٠+‏
‎.١‏ الذاكرة كاش 08007 0#ءة»: سريعة جداً ‎٠١(‏ ننو ثانية)؛ حجمها صغير و متاحة
للمعالج من خلال توصيلة سريمة. يقاس حجمها بالكلوبات.
؟. الذاكرة الرئيسية 8234: سرعتها ‎٠١‏ ننو ثانية و يقاس حجمها بالميجابايت
. الذاكرة الثانوية أو الوهمية: 2814 700101 جزء من القرص؛ سرعتها ‎١7‏ ميلي ثانية
* موازنة الاحتياحات لمختلف البرامج بين مختلف أنواع الذاكرة
* نقل البيانات على شضكل مجموعات تسمى صفحات 8868م ما بين الذاكرة المتاحة
إدارة المكونات المادية حت 1101600 1761166
الربط بين نظام التشغيل و جميع الملكونات المادية ما عدا اللوحة الرئيسية يمر على برنامج خاص
يسمى المشغل 2:308. وظيفة المشغل هي المترجم بين الإشارات الكهربائية و برنامج نظام التشغيل و
المشغّلات هي جزم منفصل عن نظام التشغيل لأن برنامج المشغل يُحدت باستمرار من دون الحاجة
إلى تغيير نظام التشغيل
إدارة المكونات المادية تتحصر بق إدارة الطوابير 101/8085 و السجلات 00885: و هو مكان تخزين
واجية التطبيقات 1016166 سمتام ناتريظ
كما تتيح المشّلات طريقة لجمل التطبيقات تستخدم المكونات المادية بدون معرفة طريقة عمل
ذلك اللكون المادي فإن واجهة تطبيقات البرامج أو ما يسمى 515م) فم عام مودعم دمتاوعاا0ر0م) تتيح
للمبرمجين استخدام برامج نظام التشغيل بدون الحاجة إلى تتبع تفاصيل العملية لي الممالج

التخصص ‎١١‏ شبك الوحلة الأولى
مثال: مبرمج يريد كتابة تطبيق لتخزين بيانات من جهاز قياس على ملف. المستخدم هو الذي يحدد اسم
ملف. يوفر نظام ‎١‏
‏المبرمج إدراج سطر يشبه:
يذ هذا الملف؛ يخبر الأمر نظام ‎١‏ لف يتم اختيار اسمه من طرف المستخدم (/05:718
ماذا يفعل نظام التشغيلة
* يرسل استعلام إلى القرص للحصول على مكان أول مساحة متاحة
يا نظام الملفات مكان البداية و النهاية للملف؛ اسم الملفء نوع الملفء إذا كان الممذ
أرشيف أو لاء أسماء المستخدمين النين لديهم الصلاحية لفتح الملف؛ تاريخ و وقت إنشاء الملف.
* يكتب معلومات "يا بداية اممف لمعرضة الملف و يحدد نوع الوصول الممكتة و إدراج معلومات
أخرى لربعل الملف بتلبيق معين.
كل ما فعله المبرمج هو كتابة كود ل 21م و أعطلى ثقته لنظام التشغيل لتنفيز الباقي. أصبحت وخلية
واجهة المستتخدم 10165:66 :17:6
كما يوفر 31م طريقة فمالة للتعامل مع موارد الحاسب؛ فإن واجهة المستخدم 1012:5666071 :1758)
تجلب التفاعلية ما بين المستخدم و الحاسب.
جميع التطورات الحالية تصب ا مجال واجهة رسومية للمستخدم 60171) عع تنقاص عون لوعنتامةرع) من خلال
يوجد نموذج ثالث لنظام يونكس يسمى بشل 8:8(15
واجهة المستخدم هي عبارة عن برنامج أو مجموعة برامج تجلس فوق نظام التشغيل نفسه.
المستقبل
أحد التساؤلات يا المستقبل هي كيف يمكن توزيع نظام تشفيل يُستعمل من طرف المؤسسات و
الأشخاص مماً. تم تصميم و توزيع نظام التشغيل لينكس 0ض حسب المبداً الكود المفتوح 5001002 00960
مجاناً؛ و يمكن لهذا التظام أن يكون له صدى كبير على أنظمة التشغيل عموماً يا المستقبل