الفصل التاسع
نظام التشغيل
عبارة عن مجموعة متكاملة من البرامج التي تنتجها شركات الحاسبات بهدف إخضاع
الكيان الآلي لتنفيذ برامج المستخدم دون تدخل مباشر في أداء الآلات, وهي نظم
ضرورية للحاسبات الكبيرة والصغيرة سواء بسواء. |
يتولى نظام التشغيل ما يلي: |
|
|
9-3موقع نظام التشغيل في الحاسب:
1.فور تشغيل الحاسب تنتقل برامج نظام التشغيل حوالي
80 %
إلى الذاكرة الأساسية وتبقى بها طالما الحاسب يعمل
أما الجزء الباقي فيبقى على الأقراص حتى يستدعي للعمل, ويسمى الجزء المنقول إلى
الذاكرة الأساسية البرنامج المنفذ
Kernel Executive Supervisor
وهو يمثل
برامج السيطرة والقيادة لجميع موارد الحاسب. في حين يسمى هذا الجزء في الحاسبات
الصغيرة والمنزلية
Monitor
وفي نظام دوس يسمى الأوامر الداخلية.
2.يقوم على نقل برامج نظام التشغيل من على الأقراص المغناطيسية إلى الحاسب برنامج صغير يسمى الشاحن المبدئي وذلك في حالة الحاسبات الكبيرة ويسمى Boot Strap في حاسبات PC. 3.عادة وفي حالة عدم تشغيل الحاسب تتواجد برامج نظم التشغيل على الأقراص المغناطيسية على النحو التالي :
فيما يوضحه الشكل9-1 موقع نظام التشغيل في الذاكرة. |
9-4التباين بين قدرات الكيان الآلي للحاسب:
1.مجموعة
وحدة المعالجة المركزية
CPU
أو الميكروبروسيسور
MPU
وهي وحدات بالغة السرعة تقاس بوحدات النانو ثانية , ( الثانية تعادل بليون
نانو ثانية ) (1 ثانية =1000000000 نانو ثانية ). 2.مجموعة الوحدات الآلية للمدخلات والمخرجات وهي بطيئة السرعة نسبيا ومسئولة عن تغذية الحاسب بالبيانات مثل لوحة المفاتيح ـ قارئ الكروت المثقبة, أو يتم تغذيتها بالحروف مثل الطابعات, وهذه الوحدات تعتبر بطيئة جداً مقارنة بوحدة المعالجة المركزية. 3.أما المجموعة الثالثة فهي وحدات المدخلات والمخرجات السريعة مثل الأقراص المغناطيسية أو الشرائط, ورغم سرعتها الفائقة في الأجهزة الحديثة إلا أنها لازالت بطيئة نسبيا مقارنة بوحدة المعالجة المركزية. 4.جميع الآلات عليها أن تتكامل مع بعضها لتنجز المهام التي ينفذها الحاسب وبالتالي فإن الأبطأ منها هو الذي سوف يتحكم في سرعة المعالجة الإلكترونية. 5.أفضت هذه الأشكال إلى ضرورة عزل الوحدات البطيئة للمدخلات والمخرجات وإعطاء السيطرة عليها إلى حاسبات صغيرة ملحقة بالحاسب الأصلي أطلق عليها مسمى القنوات CHANNEL فيما يوضحه الشكل 9-2 وتعمل القنوات بأوامر من وحدة المعالجة المركزية مما يتيح للوحدة تنفيذ إيعازات في برامج أخرى لا تتطلب عملا من وحدات المدخلات والمخرجات البطيئة . 6.بهذا الأسلوب زادت سرعة التشغيل وزادت إنتاجية الحاسبات زيادة كبيرة وابتكرت أساليب جديدة في تنفيذ سياسات المعالجة الإلكترونية حققت نجاحا يعتد به لدرجة تنفيذ عديد من المهام تشغيلا متداخلا دون أن يشعر أي مستخدم بأدنى بطئ في سرعة المعالجة.
|
يتكون نظام
التشغيل في أبسط صورة من البرامج التالية:
2.لغات
نظام التشغيل :
|
1.التحكم
في المدجلات والمخرجات : ويتم لنظام التشغيل ذلك من خلال مجموعة متكاملة من البرامج منها مخصص لإدارة آلة مدخلات أو مخرجات بذاتها, ويتم تنفيذها تحت إشراف وإرشاد البرنامج المشرف بعد إعطاء الأوامر المناسبة للقناة. 2.معالجة المقاطعات: هي إحدى وظائف البرنامج المشرف الأساسية، فعندما تحدث مقاطعة INTERRUPT ينقل التحكم في الحاسب إلى البرنامج المشرف والذي يحدد بدوره نوع المقاطعة والبرنامج المناسب للتعامل معها. وتتنوع أنواع المقاطعات إلى الآتي:
3.معالجة
الأخطاء:
4.توزيع
المعدات على المهام:
5.حماية
الملفات:
6.تسجيل:كل
نشاط على الملفات والمعدات بإصدار معلومات إلى شاشة
Console
عن حالة وحدة المعالجة المركزية وموقف المهام خلال عمليات التنفيذ.
8.تحميل
البرامج : |
يتوقف اختيار نظام التشغيل على طبيعة التطبيقات التي تجري على الحاسب و التي
تحدد بدورها حجم و نوعية الكيان الآلي وأيضاً نظام التشغيل الملائم, وهنا يجب
تحديد ما يلي:
|
9-8 أساليب المعالجة الالكترونية:
لزيادة كفاءة الحاسب و حسن استغلال موارده الاستغلال الأمثل
تطورت أساليب التشغيل و المعالجة الالكترونية تطوراً كبيراً نعرض منها إلى عدة
أساليب على النحو التالي: 1.أسلوب الدفعة: BATCH و هو أقدم الأساليب بصفة عامة حيث واكب البدايات الأولى للحاسبات و فيه تخصص جميع موارد الحاسب لمهمة واحدة(البرنامج+ البيانات اللازمة) ولا يمكن تنفيذ أي مهمة قبل انتهاء المهمة الجارية،لذلك يطبق في هذا الأسلوب سياسة المهمة التي تأتي أولاً تعالج أولاً. ويمتاز هذا الأسلوب بالبساطة الشديدة و عدم الحاجة إلى استخدام معدات جديدة أو معدات إضافية كما يستخدم نظام تشغيل بسيط. ويعيب أسلوب الدفعة اقتصار التشغيل على المهام التي لا يزيد حيزها بوحدة الكيلو بايت عن الحيز الخال من الذاكرة الأساسية بعد تحميل نظام التشغيل. و يتلخص أسلوب الدفعة في عدة خطوات هي: • تجميع البيانات اللازمة على ملف مستقل. • فرز البيانات بنفس ترتيب الملف الأصليMaster File . • إجراء المعالجة و تحديث الملف الأساسي خلال مر حلة معالجة واحدة. و يصلح هذا الأسلوب في إصدار كشوف المرتبات أو أرصدة العملاء في البنوك أو حجم المبيعات من مختلف السلع أو تحديد المخزون السلعي لدى الشركات و ما شابه من أنشطة.
2.أسلوب
تعددية البرامج:
3.نظام المشاركة الزمنية
Time Sharing:
4.تعددية
المعالجة:
5.نظام
الوقت الحقيقي
Real Time: |
9-9 تطورات في نظم تشغيل الحاسبات الشخصية:
•نظم
تشغيل عربية: و هو عبارة عن الإصدار العربي لنظام تشغيل MS-DOS و قامت على تطويره شركة "العالمية" بأن وضعت طبقة بينية أخرى بين برامج المستخدم و نواة نظام التشغيل، و تقوم هذه الطبقة بترجمة أمر المستخدم باللغة العربية إلى الأمر المناظر في نظام DOS فيما يوضحه الشكل 9-6.
|
حول الموقع
الصفحة الرئيسية المراجع