|
|
|
|
|
|
|
=== المنفرد المستخدم المنفرد المهمة === |
|
=== المنفرد المستخدم المنفرد المهمة === |
|
أبسط أنواع نظم التشغيل تخدم مستخدما واحدا في الوقت الواحد وهو منفرد المهمة (Single-Tasking) بمعنى آخر ويمكنه أن ينفذ برنامجا واحدا فقط في الوقت الواحد ومن الأمثلة عليه نظام م س دوس (DOS-MS). |
|
أبسط أنواع نظم التشغيل تخدم مستخدما واحدا في الوقت الواحد وهو منفرد المهمة (Tasking - Single) بمعنى آخر ويمكنه أن ينفذ برنامجا واحدا فقط في الوقت الواحد ومن الأمثلة عليه نظام م س دوس (DOS-MS). |
|
|
|
|
|
=== '''المنفرد المستخدم المتعدد المهمات''' === |
|
=== '''المنفرد المستخدم المتعدد المهمات''' === |
|
|
|
هو عباره عن نظم التشغيل الحديثة حيث تتيح للمستخدم تشغيل عدة برامج حتى إن كان تعدد المعالجات (CPU) غير كافية لذلك. تقوم نظم التشغيل بتوزيع وقت المعالج بين هذهالبرامج بحيث يأخذ كل برنامج وقت محدد من المعالج من ثم يقوم بإيقاف مؤقت للبرنامجوإعطاء برنامج اخر هذا الوقت. هذا يعني ان خلال اللحظة الواحدة برنامج واحد يعمل على المعالج ونظام التشغيل يقوم بالتغيير بسرعة كبيرة جداً كأجزاء من الثانية. عملية توزيع وقت المعالج تسمى بالجدولة (scheduling) حيث يحتفظ نظام التشغيل بقائمة من البرامج التيقام المُستخدم بتشغيلها و تقوم عملية الجدولة بتوزيع وقت لكل برنامج موجود في هذه القائمةليستفيد من المُعالج في هذا الوقت. |
|
هو عباره عن نظم التشغيل الحديثة حيث تتيح للمستخدم تشغيل عدة برامج حتى إن كان تعدد المعالجات (CPU) غير كافية لذلك. تقوم نظم التشغيل بتوزيع وقت المعالج بين هذهالبرامج بحيث يأخذ كل برنامج وقت محدد من المعالج من ثم يقوم بإيقاف مؤقت للبرنامجوإعطاء برنامج اخر هذا الوقت. هذا يعني ان خلال اللحظة الواحدة برنامج واحد يعمل على المعالج ونظام التشغيل يقوم بالتغيير بسرعة كبيرة جداً كأجزاء من الثانية. عملية توزيع وقت المعالج تسمى بالجدولة (scheduling) حيث يحتفظ نظام التشغيل بقائمة من البرامج التيقام المُستخدم بتشغيلها و تقوم عملية الجدولة بتوزيع وقت لكل برنامج موجود في هذه القائمةليستفيد من المُعالج في هذا الوقت. |
|
|
|
|
|
== حوسبة الزمن الحقيقي == |
|
=== '''نظام التّشغيل الزمن الحقيقي''' === |
|
|
هي انظمة لها قيود في الزمن، اي يجب ان تستجيب المنظومة في زمن محدد جدا وتستعمل هذه الانظمة في" المركبات الفضائية وايضا في صناعة السيارات والطائرات وخطوط الانتاج والعمليات الصناعية "وما يميزه عن الانظمة الأخرى ان الانظمة الأخرى غير مقيدة بزمن معين ولكن كلما كانت أسرع كلما كانت أفضل اما انظمة الزمن الحقيقي اما ان تستجيب في وقت محدد واما أن تنهار. |
|
حوسبة الزمن الحقيقي هي دراسة للعتاد و البرامج التي تكون لها قيود في الزمن الحقيقي بمعنى أن النظام لا بد أن يضمن معالجة الأحداث أو البيانات في وقت محدد، على عكس الأنظمة الأخرى حيث لا تكون هناك قيود على مدة الاستجابة على الرغم أنه كلما كانت أسرع استجابة كلما كانت أفضل ، و يتم تلبية الطلب على برامج الوقت الحقيقي بواسطة أنظمة تشغيل الوقت الحقيقي (مثل VxWork ، و Windows CE ، و RTLinux ) و لغات البرمجة المتزامنة ( مثل Averest و ChucK و SyncCharts ). |
|
|
|
|
|
|
=== الصعوبات === |
|
=== الأنظمة المدمجة === |
|
تتمثل الصعوبة الرئيسية للمبرمج في الحفاظ على نظام التشغيل ضمن القيود الزمنية الثابتة لنظام في الوقت الحقيقي، فعلى سبيل المثال إذا لم يكمل النظام مهمة في إطار زمني معين ، فقد يتسبب في انهيار النظام بأكمله الذي يعمل عليه، لذلك عند كتابة نظام تشغيل لنظام الوقت الحقيقي ، يجب أن يكون المبرمج على يقين من أن مخططات الجدولة الخاصة به لا تسمح بوقت الاستجابة لتتجاوز وقت القيد. |
|
|
|
|
|
== الأنظمة المدمجة == |
|
|
تعني ارتباط شي بشيء آخر، وهذا النظام صمم خصيصًا للقيام بمهمة محددة أو عدد من المهمات المحددة، أي أنه مصمم لأغراض محددة، وهو المتحكم أو المعالج القائم على النظام الذي تم تصميمه ليؤدي مهمة محددة أو عدة مهمات محددة.على سبيل المثال: إنذار الحريق هو نظام مدمج، والآلات الصناعية، والأجهزة الزراعية والمعدات الطبية والكاميرات والأجهزة المنزلية، فضلًا عن الأجهزة النقالة (المحمول)، وأيضًا أجهزة الراوتر (Routers) وأمثلة على الأنظمة المدمجة في منتج أكبر وهو الحاسوب (Computer) الـDVD Player وكارت الـLAN.والأنظمة المدمجة بعضها يحتوي على واجهة مستخدم (UI) وآخر لا.. على سبيل المثال الأجهزة التي صممت لأداء مهمة واحدة لا تحتوي على واجهة مستخدم في كثير من الأحيان، والأخرى الأكثر تعقيدًا والتي صممت لأداء عدد أكبر من المهمات مثل الأجهزة النقالة (المحمول) صممت بواجهة مستخدم رسومية (GUI).يحتوي النظام المدمج على ثلاث مكونات اساسية هي الجزء المادي (Hardware) و تطبيقات برمجية (Application Software) و RTOS وهو اختصار لـ Real Time Operating system. |
|
تعني ارتباط شي بشيء آخر، وهذا النظام صمم خصيصًا للقيام بمهمة محددة أو عدد من المهمات المحددة، أي أنه مصمم لأغراض محددة، وهو المتحكم أو المعالج القائم على النظام الذي تم تصميمه ليؤدي مهمة محددة أو عدة مهمات محددة.على سبيل المثال: إنذار الحريق هو نظام مدمج، والآلات الصناعية، والأجهزة الزراعية والمعدات الطبية والكاميرات والأجهزة المنزلية، فضلًا عن الأجهزة النقالة (المحمول)، وأيضًا أجهزة الراوتر (Routers) وأمثلة على الأنظمة المدمجة في منتج أكبر وهو الحاسوب (Computer) الـDVD Player وكارت الـLAN.والأنظمة المدمجة بعضها يحتوي على واجهة مستخدم (UI) وآخر لا.. على سبيل المثال الأجهزة التي صممت لأداء مهمة واحدة لا تحتوي على واجهة مستخدم في كثير من الأحيان، والأخرى الأكثر تعقيدًا والتي صممت لأداء عدد أكبر من المهمات مثل الأجهزة النقالة (المحمول) صممت بواجهة مستخدم رسومية (GUI).يحتوي النظام المدمج على ثلاث مكونات اساسية هي الجزء المادي (Hardware) و تطبيقات برمجية (Application Software) و RTOS وهو اختصار لـ Real Time Operating system. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
== الخدمات == |
|
== الخدمات == |
|
|
|
|
[[ملف:Operating system placement-ar.svg|تصغير|صورة توضح مكانة نظام التشغيل في الحاسوب]] |
|
[[ملف:Operating system placement-ar.svg|تصغير|صورة توضح مكانة نظام التشغيل في الحاسوب]] |
|
|
|
|
|
|
|
=== الأمن === |
|
=== الأمن === |
|
الأمن من منظور نظام التشغيل يعنى: التحقق من المستخدمين قبل السماح بالوصول، تصنيف مستوى السماحية بالوصول الذي يملكه المستخدم، وتحجيم مستوى الوصول تبعا للسياسة التي يحددها مدير النظام. |
|
الأمن من منظور نظام التشغيل يعنى: التحقق من المستخدمين قبل السماح بالوصول، تصنيف مستوى السماحية بالوصول الذي يملكه المستخدم، وتحجيم مستوى الوصول تبعا للسياسة التي يحددها مدير النظام. |
|
|
|
|
'''<big>تمييز بين وضع النواة ووضع المستخدم كشكل أولي من نظام الحماية الأمن .</big>''' |
|
|
|
|
|
يوفر وضع النواة ووضع المستخدم شكلاً أوليًا من الحماية يمكن تنفيذ التعليمات (التعليمات) فقط عندما تكون وحدة المعالجة المركزية في وضع النواة لا يمكن الوصول إلى الأجهزة إلا عند تنفيذ البرنامج في وضع النواة . يمكنك التحكم عند تمكين المقاطعات أو تعطيلها فقط عندما تكون وحدة المعالجة المركزية في وضع النواة .وحدة المعالجة المركزية لديها قدرة محدودة للغاية عند التنفيذ في وضع المستخدم. |
|
|
|
|
|
|
=== واجهة المستخدم === |
|
=== واجهة المستخدم === |
|
|
|
[[ملف:Windows 7.png|thumb|نظام التشغيل [[ويندوز 7]]]] |
|
[[ملف:Windows 7.png|thumb|نظام التشغيل [[ويندوز 7]]]] |
|
وهي الوسيلة لربط المستخدم بالحاسوب، ومن فوائدها: |
|
وهي الوسيلة لربط المستخدم بالحاسوب، ومن فوائدها: |
|
|
|
|
* توفر للمستخدم وسيلة للتعامل مع الحاسوب |
|
* توفر للمستخدم وسيلة للتعامل مع الحاسوب |
|
* تمكن المستخدم من الوصول لخدمات النواة |
|
* تمكن المستخدم من الوصول لخدمات النواة |
|
* تمكن المستخدم من تشغيل التطبيقات. |
|
* تمكن المستخدم من تشغيل التطبيقات. |
|
* تسمح للمستخدم باستعراض الملفات والمجلدات. |
|
* تسمح للمستخدم باستعراض الملفات والمجلدات. |
|
|
|
|
ومن أشهر أنواعها : |
|
ومن أشهر أنواعها : |
|
[[ملف:Unison-cli-screenshot.png|250px |thumb|واجهة [[سطر أوامر]] على أحد انظمة التشغيل [[لينكس]]]] |
|
[[ملف:Unison-cli-screenshot.png|250px |thumb|واجهة [[سطر أوامر]] على أحد انظمة التشغيل [[لينكس]]]] |
|
|
|
|
* [[واجهة سطر الاوامر]] CLI: |
|
* [[واجهة سطر الاوامر]] CLI: |
|
|
|
|
وتعتبر من أقدم الواجهات التي تعتمد على كتابة الأوامر بواسطة لوحة المفاتيح فيقوم المعالج بتنفيذها مباشرة ومن هنا يتضح أن هذه الواجهات لا تدعم التنفيذ المتعدد للمهام ،من الأنظمة التي تستخدمها دوس بإصداراته المختلفة. |
|
وتعتبر من أقدم الواجهات التي تعتمد على كتابة الأوامر بواسطة لوحة المفاتيح فيقوم المعالج بتنفيذها مباشرة ومن هنا يتضح أن هذه الواجهات لا تدعم التنفيذ المتعدد للمهام ،من الأنظمة التي تستخدمها دوس بإصداراته المختلفة. |
|
|
|
|
* [[واجهة المستخدم الرسومية]] GUI: |
|
* [[واجهة المستخدم الرسومية]] GUI: |
|
|
|
|
عبارة عن واجهة توفر صور و أيقونات تسهل للمستخدم التعامل معها و تعبر من انسب أنواع الواجهات واكثرها استخداما, من الأنظمة التي تستخدم هذه الواجهات [[ويندوز]] بإصداراته المختلفة و [[جنو/لينكس]] و [[يونكس]]، من الجدير بالذكر أن أكثر الأنظمة تمكن المستخدم من استخدام [[واجهة سطر الأوامر]] ضمن الواجهات الرسومية. |
|
عبارة عن واجهة توفر صور و أيقونات تسهل للمستخدم التعامل معها و تعبر من انسب أنواع الواجهات واكثرها استخداما, من الأنظمة التي تستخدم هذه الواجهات [[ويندوز]] بإصداراته المختلفة و [[جنو/لينكس]] و [[يونكس]]، من الجدير بالذكر أن أكثر الأنظمة تمكن المستخدم من استخدام [[واجهة سطر الأوامر]] ضمن الواجهات الرسومية. |
|
|
|
|
* [[واجهة مستخدم تكبيرية|واجهة المستخدم القابلة للتكبير]] ZUI: |
|
* [[واجهة مستخدم تكبيرية|واجهة المستخدم القابلة للتكبير]] ZUI: |
|
|
|
|
في هذا النوع من الواجهات تكون جميع [[التطبيقات]] قيد التشغيل ولكنها تكون مصغرة في سطح المكتب وبمجرد النقر على ايقوناتها يقوم نظام التشغيل بتكبيرها فقط وعند الإنهاء أيضا يقوم بتصغيرها، من التطبيقات التي تستخدم هذا النوع من الواجهات [[آي فون]]، [[خرائط جوجل]]، لكنها غير محبذة لأنظمة التشغيل العملاقة كونها تستوجب أن تكون جميع التطبيقات قيد التشغيل وبالتالي تكون متواجدة في الذاكرة الأساسية، وهذا ما يصعب تنفيذه للأنظمة ذات البرامج والتطبيقات الكثيرة. |
|
في هذا النوع من الواجهات تكون جميع [[التطبيقات]] قيد التشغيل ولكنها تكون مصغرة في سطح المكتب وبمجرد النقر على ايقوناتها يقوم نظام التشغيل بتكبيرها فقط وعند الإنهاء أيضا يقوم بتصغيرها، من التطبيقات التي تستخدم هذا النوع من الواجهات [[آي فون]]، [[خرائط جوجل]]، لكنها غير محبذة لأنظمة التشغيل العملاقة كونها تستوجب أن تكون جميع التطبيقات قيد التشغيل وبالتالي تكون متواجدة في الذاكرة الأساسية، وهذا ما يصعب تنفيذه للأنظمة ذات البرامج والتطبيقات الكثيرة. |
|
|
|
|
|
أغلب أنظمة التشغيل الحديثة اليوم توفر [[واجهة مستخدم رسومية]](GUI). بعض أنظمة التشغيل الأقدم تربط بشكل وثيق بين الواجهة الرسومية و[[نواة (علم حاسوب)|النواة]] مثل الإصدارات الأولى من [[ويندوز]] و[[ماك أو.إس]]. أنظمة التشغيل الأحدث تفصل بين نظام الرسوميات الفرعي والنواة (كما في [[ماك أو.إس.إكس]] والأنظمة المبنية على [[ويندوز إن تي]].) |
|
أغلب أنظمة التشغيل الحديثة اليوم توفر [[واجهة مستخدم رسومية]](GUI). بعض أنظمة التشغيل الأقدم تربط بشكل وثيق بين الواجهة الرسومية و[[نواة (علم حاسوب)|النواة]] مثل الإصدارات الأولى من [[ويندوز]] و[[ماك أو.إس]]. أنظمة التشغيل الأحدث تفصل بين نظام الرسوميات الفرعي والنواة (كما في [[ماك أو.إس.إكس]] والأنظمة المبنية على [[ويندوز إن تي]].) |
|
|
|
|
'''<big>قامت بعض أجهزة الكمبيوتر المبكرة بحماية نظام التشغيل من خلال وضعه في قسم ذاكرة لا يمكن تعديله بواسطة وظيفة المستخدم أو نظام التشغيل نفسه. و لكن توجد مشكلتين في هذا المخطط</big>''' . |
|
|
|
|
|
1 - يجب تمرير البيانات المهمة مثل كلمات المرور ومعلومات التحكم في الوصول التي يتطلبها أو يتم إنشاؤها بواسطة نظام التشغيل من خلال أو تخزينها في فتحات ذاكرة غير محمية ويمكن للمستخدمين غير المصرح لهم الوصول إليها. |
|
|
|
|
|
2 - لا يمكن أبداً تحديث نظام التشغيل أو ترقيته ، حيث إنه غير قابل للتعديل أو يمكن الوصول إليه من قبل المستخدم أو نظام التشغيل نفسه. |
|
|
|
|
|
|
=== مشغلات العتاد === |
|
=== مشغلات العتاد === |
|
|
|
=== الوظائف الأساسية === |
|
=== الوظائف الأساسية === |
|
لنظام التشغيل وظائف أساسية في عمل [[حاسوب|الحاسوب]] من أهمها: |
|
لنظام التشغيل وظائف أساسية في عمل [[حاسوب|الحاسوب]] من أهمها: |
|
|
|
|
* تنظيم ملفات المستخدم على العديد من وسائط التخزين (Storage Media) [[قرص صلب|كالقرص الصلب]] والقرص المضغوط (CDROM). كما ويعتمد كل نظام تشغيل على نظام ملف(File System) خاص به، مثلا، تعتمد معظم أنظمة تشغيل [[مايكروسوفت]] [[ويندوز]] الجديدة على نظام [[إن تي إف إس|NTFS]]. |
|
* تنظيم ملفات المستخدم على العديد من وسائط التخزين (Storage Media) [[قرص صلب|كالقرص الصلب]] والقرص المضغوط (CDROM). كما ويعتمد كل نظام تشغيل على نظام ملف(File System) خاص به، مثلا، تعتمد معظم أنظمة تشغيل [[مايكروسوفت]] [[ويندوز]] الجديدة على نظام [[إن تي إف إس|NTFS]]. |
|
* تنظيم البرامج المحمَلة على الحاسوب وقطع الأجهزة(hardware) المتصلة به، كالشاشة و[[طابعة|الطابعة]] و[[لوحة المفاتيح]]...الخ |
|
* تنظيم البرامج المحمَلة على الحاسوب وقطع الأجهزة(hardware) المتصلة به، كالشاشة و[[طابعة|الطابعة]] و[[لوحة المفاتيح]]...الخ |
|
|
|
* إدارة الذاكرة الرئيسية ووحدات الإدخال والإخراج وإدارة وحدة المعالجة ووحدات التخزين الثانوي. |
|
* إدارة الذاكرة الرئيسية ووحدات الإدخال والإخراج وإدارة وحدة المعالجة ووحدات التخزين الثانوي. |
|
|
|
|
|
|
== '''<big>1) الفرق بين خدمة النظير إلى النظير و خدمة الزبائن</big>''' == |
|
== '''التطبيقات''' == |
|
|
|
خدمة الزبائن هي خدمة تعتمد على علاقة رئيس ضد المستعبد, يكون فيه رئيس محدد و مستعبد محدد يتصلون ببعض ويتشاركون, وتكون العملية بمشاركة البيانات و المعلومات, ويتطلب فيه عنوان بروتوكول الإنترنت للتواصل, ومن الأمثلة على هذه الخدمة : الإيميل و خدمة شبكة الانترنت. خدمة النظير إلى النظير هي خدمة تعتمد على التشاركية, حيث لا يوجد رئيس ولا مستعبد, النقاط كلها تعمل و تتشارك معا, والخدمة تعتمد على خاصية بروتوكول الاكتشاف, من الأمثلة على هذه الخدمة : بلوتوث. |
|
يجب أن يتضمن نظام التشغيل بعض التطبيقات مثل متصفحات الويب وبرامج البريد الالكتروني ،حيث يمكن أن يوفر اقتران متصفح الويب (أو أي تطبيق آخر) مع نظام التشغيل مزايا أداء معين ، على سبيل المثال لان متصفح الانترنت (Internet Explore) مقترناً بنظام التشغيل (Windows) ، فإنه يتم تخزينها مؤقتًا بينما يقوم Windows بالتمهيد لأعلى مما يجعل تحميل البرنامج أسرع ، وهذا يعارض FireFox والذي لا يتم تخزينه مؤقتًا (بشكل افتراضي) بواسطة Linux ، ولذلك يتم تحميله ببطء في كل مرة يتم فيها استدعاؤه ، ولكن يجب أن تكون محدودة الحجم ؛ لكي لا تأثر على سرعة النظام. |
|
|
|
|
|
|
|
== '''<big>2) الفرق بين الأنظمة المجمعة و متعدد المعالجات</big>''' == |
|
== '''الحاسوب الشبكي''' == |
|
|
|
يتم عادةً إنشاء الأنظمة المجمعة عن طريق ضم أجهزة كمبيوتر متعددة في نظام واحد لإجراء مهمة حسابية موزعة عبر النظام المجمع. من ناحية أخرى ، يمكن أن تكون أنظمة المعالجات المتعدد يشتمل على وحدات معالجة مركزية متعددة. الأنظمة المجمعة أقل إحكامًا من نظام متعدد المعالجات. تتواصل الأنظمة المجمعة باستخدام الرسائل ، في حين أن المعالجات في نظام متعدد المعالجات يمكن أن تتصل باستخدام الذاكرة المشتركة و كل معالج لديه ذاكرة التخزين المؤقت الخاصة به. |
|
'''حاسوب شبكي'''(بالإنجليزية: '''''Network Computer''''') هو نظام لربط جهازين أو أكثرباستخدام إحدى تقنيات نظم الاتصالات من أجل تبادل ومشاركة المعلومات والمواردوالبيانات المتاحة للشبكة مثل الآلة الطابعة أو البرامج التطبيقية وكذلك يسمح بالتواصل المباشر بين المستخدمين. الفكرة وراء الحاسوب الشبكي هو أن العديد من المستخدمين المتصلين بالشبكة لا يحتاجون إلى كل طاقة الكمبيوتر التي يحصلون عليها من كمبيوترشخصي نموذجي. بدلا من ذلك، يمكنهم الاعتماد على قوة الجهاز المركزي لمعظم الخدمات. |
|
|
|
|
|
|
|
== '''3) ما المطلوب لجهازين تابعين للأنظمة المجمعة لتوفير خدمة عالية التوفر ؟''' == |
|
'''إيجابيات الحاسوب الشبكي:''' |
|
|
|
من أجل ان تتوفر خدمة عالية التوفر في الأنظمة المجمعة ، يجب تكرار الحالة على الجهازين ويجب تحديثها باستمرار. عندما تفشل إحدى هذه الأجهزة ، يمكن للآخر التولي على وظائف الجهاز الفاشل. |
|
|
|
|
|
|
== '''<big>4) ذاكرة الكاش او الذاكرة المخبئية (cache memory )</big>''' == |
|
* أجهزة الكمبيوتر المتصلة بالشبكة تخدم العمود الفقري في المكاتب، للاتصال اليوميمن المستوى الأعلى إلى مستوى أقل من المنظمة. |
|
|
|
هي نوع من انواع الذاكرة في الحاسب وهي من أسرع الذواكر ؛ فتستخدم الذاكرة المخبئية لحفظ البيانات وعند طلب هذه البيانات يتم استرجاعها بشكل أسرع ؛ فإذا كان المعلومات او البيانات موجودة في الذاكرة يتم قراءة البيانات من الذاكرة وبذلك يتم الإجابة على الطلب. تتم عملية القراءة من الذاكرة المخبئية بشكل أسرع مع المقارنة بمحاولة قراءة البيانات من مخزنها الأصلي. |
|
* تعتبر أجهزة الكمبيوتر المتصلة بالشبكة مفيدة حيث تكون التكاليف الإدارية عالية. |
|
|
* تبادل البيانات والموارد: يمكن مشاركة البيانات مثل الملفات والمستندات والبرامج التطبيقية ومقاطع الفيديو ومعلومات ضمن الشبكات المتصلة. |
|
|
* يسمح الحاسوب الشبكي لعدة مستخدمين بالوصول إلى نفس البيانات في نفسالوقت. |
|
|
|
|
|
|
|
تحديث البيانات : اذا تم تحديث البيانات في مخزنها الأصلي يجب ايضا تحديثها في الذاكرة المخبئية. |
|
== '''الحاسوب الشخصي''' == |
|
|
'''حاسوب شخصي''' (بالإنجليزية: '''''Personal Computer''''') هو نظام الاكتفاء الذاتي الغيرمتصل بأي كمبيوتر آخر يمكن استخدامه من قبل مستخدم واحد. الحاسوب الشخصي قادر على توفير جميع الوظائف اللازمة ويستخدم لأغراض عامة ويكون حجمه وقدراته مناسبين للاستخدام الشخصي. وهو نظام مستقل لا يعتمد على الجهاز المركزي. |
|
|
|
|
|
|
|
== '''<big>5) العقبات الاقتصادية للذاكرة المخبئية</big>''' == |
|
== '''المقاطعة ضد الفخ''' == |
|
|
|
الذاكرة المخبئية هي ذاكرة ذات كلفة عالية، فسيكون من الصعب ومن المكلف جداً تجهيز حاسوب مع هذا النوع من الذواكر. فسيكون إنشاء ذاكرة تخزين مؤقت (ذاكرة مخبئية)كبيرة مثل القرص غير فعال لأنه سيكون مكلف للغاية ، فإن الحجم الهائل سيبطئ من عمل الذاكرة. |
|
١- ماهو الهدف من المقاطعة: |
|
|
|
|
|
|
|
== '''<big>6) المعالجة المتعددة</big>''' == |
|
المقاطعة هي تغيير في تدفق النظام داخل النظام. يتم استدعاء معالج المقاطعة لمعالجة سببالمقاطعة؛ ثم يعود التحكم إلى السياق والتعليمات المتقطعة. |
|
|
|
هي استخدام مجموعة من وحدات المعالجة المركزية في نظام كمبيوتر واحد. وهي تحتوي على نوعين : |
|
|
|
|
|
|
١. المعالجة المتعددة المتماثلة : هي مجموعة من وحدات المعالجة المركزية تتشارك في استخدام الذاكرة وكل وحدة معالجة مركزية تعمل على كل المهام . |
|
٢-كيف تختلف المقاطعه عن الفخ: |
|
|
|
|
|
|
|
٢. المعالجة المتعددة الغير متماثلة: هي مجموعة من وحدات المعالجة المركزية التي لا تتشارك في استخدام الذاكرة و كل وحدة معالجة مركزية تعمل على معمة معينة و توجد وحدة معالجة مركزية تعمل على ادارة هذه المهام. |
|
* المقاطعه: |
|
|
|
|
|
|
|
== '''7) ايجابيات وسلبيات المعالجة المتعددة المتماثلة''' == |
|
يمكن استخدام مقاطعة للإشارة إلى إكمال المدخلات/المخرجات لتجنب الحاجة إلى اقتراع الجهاز. |
|
|
|
ايجابيات : |
|
|
|
|
|
|
* زيادة الانتاجية: زيادة عدد المعالجات. |
|
* الفخ: |
|
|
|
* الاقتصاد الكلي: تتشارك في استخدام الذاكرة و المحيط |
|
|
* زيادة الموثوقيه : اذا تعطلت وحدة معالجة مركزية واحدة لا يتأثر النظام. |
|
|
|
|
|
|
سلبيات: |
|
يمكن استخدام فخ لاستدعاء إجراءات نظام التشغيل أو للقبض على أخطاء حسابية. |
|
|
|
|
|
|
|
* اذا تعطلت وحدة معالجة مركزية ستتأثر السرعة. |
|
تحدث المصائد عن طريق تنفيذ التعليمات الحالية وبالتالي فهي تسمى أحداث متزامنة. |
|
|
|
|
|
|
|
== '''استدعاءات النظام''' == |
|
٣- هل يمكن إنشاء الافخاخ عن قصد بواسطة برنامج المستخدم: |
|
|
|
'''استدعاءات النظام''' هي طريقه تعمل في وضع المستخدم لطلب بعض الخدمات من نظام التشغيل. أي بمعنى آخر تمكن المستخدم أن يطلب من نظام التشغيل أن يقوم ببعض الأمور نيابة عنه. مثال:أن يطلب من نظام التشغيل أن يقوم بعمل نسخ لمحتويات ملف ووضعه في ملف آخر. |
|
|
|
|
|
|
== '''هناك خمسة أنشطه رئيسيه لنظام التشغيل تتعلق بإدارة العمليات''' == |
|
يمكن إنشاء الفخ عن قصد بواسطة مستخدم البرنامج يمكن استخدامه لاستعداء نظامالتشغيل أو للقبض على أخطاء حسابية. تسمى أحداث متزامنة. |
|
|
|
'''1-إنشاء وحذف المستخدم ونظام التشغيل:''' |
|
|
|
|
|
|
بعض العمليات على جهاز الكمبيوتر الخاص بك قد تعمل لفترات قصيرة من الزمن، و مع الآخرين تعمل بشكل مستمر على فترات أطول. على سبيل المثال، ستبدأ بعض عمليات الخلفية عند تشغيل الكمبيوتر لأول مرة، مثل تلك المرتبطة بالإدخال والمخرجات. ستبدأ عمليات أخرى عند تشغيل التطبيقات. عادة ما تتوقف العمليات التي تم إنشاؤها عند تشغيل تطبيق البرنامج عند الخروج أو إنهاء التطبيق. يدير نظام التشغيل إنشاء وحذف جميع العمليات التي هي قيد التشغيل. |
|
== '''المصادر المفتوحة''' == |
|
|
'''المصادر المفتوحة''' (بالإنجليزية: '''''open souce''''') : يشير إلى أي برنامج يتوفر شفرة مصدره(souce code) للاستخدام أو التعديل كما يرى المستخدمون أو غيرهم من المطورين. |
|
|
|
|
|
|
|
2'''-تعليق واستئناف العمليات:''' |
|
'''سلبيات المصادر المفتوحة:''' |
|
|
|
|
|
|
|
على الرغم من أن العمليات على جهاز الكمبيوتر قد يبدو أنها تعمل بشكل مستمر،ولكن إنها غالبا ما تدخل في حالات توقف لفترة قصيرة من الزمن. إذا لم يتم تنفيذ عملية في هذا الوقت - على سبيل المثال، إذا كان الكمبيوتر ينتظر عملية إدخال أو إخراج فإنه قد يتم تعليقه. ويدير نظام التشغيل عملية التعليق واستئناف هذه العمليات عندما تصبح الموارد المطلوبة متاحة. |
|
* صعوبة الاستخدام: بعض المصادرالمفتوحة قد تكون صعبة الإنشاء والاستخدام. والأخرى قد لا تمتلك واجهة (i'''''nterface''''')سهلة التعامل. |
|
|
* مشكلات التوافق: تحتاج العديد من أنواع الأجهزة إلى برامج تشغيل متخصصة لتشغيل برامج مفتوحة المصدر، والتي لا تتوفر في الغالب إلا من قبل الشركة المصنعة للمعدات. هذا يمكن أن يضيف إلى تكلفة مشروعك. حتى إذا كان هناك برنامج تشغيل مفتوحة المصدر، فقد لا يعمل مع برنامجك. |
|
|
* الخصوم والضمانات: عادةً ما يحتوي ترخيص برنامج المصدر المفتوح العادي على ضمان محدود فقط دون أي التزامات. |
|
|
|
|
|
|
|
'''3-وضع آليه لعملية التزامن:''' |
|
* تكاليف المخفية: البرمجيات قد تكون مجانية في البداية ولكن في وقت لاحق تكلف أموالا للتشغيل يمكن أن تشكل عبئا كبيرا، خاصة إذا لم تكن قد أخذت في الاعتبار هذه التكاليف الخفية منذ البداية. |
|
|
|
|
|
|
|
يحتوي الكمبيوتر على مجموعة محدودة من موارد المعالجة التي يجب أن تكون مشتركة بين جميع العمليات التي تكون قيد التشغيل. نظام التشغيل يخلق انطباعا بأن العديد من العمليات يتم تنفيذها في نفس الوقت، ولكن في الواقع يتم تبديل الموارد المتاحة بينهما بسرعة بحيث يبدو أنها تعمل في وقت واحد. يقوم نظام التشغيل بتنفيذ تزامن العملية للحفاظ على أي برامج تشغيل وظيفية ومتاحة لتفاعل المستخدم. |
|
'''إيجابيات المصادر المفتوحة:''' |
|
|
|
|
|
|
|
4-'''وضع آلية لعملية الإتصال:''' |
|
يمكن للعديد من الأشخاص العمل والتحديث والتصحيح على الأكواد. ومن إيجابيات المصادر المفتوحة: |
|
|
|
|
|
|
|
من أجل الحفاظ على عمليات التشغيل متزامنة وتستقبل الموارد اللازمة، يجب أن يكون نظام التشغيل قادرا على التواصل مع العمليات. على سبيل المثال، يجب أن يكون نظام التشغيل قادرا على تحديد متى تكون العمليه معلقع أو جاهزه لتخصيص الموارد. وإذا احتاجت العمليات إلى النفاذ إلى نفس موارد النظام، يصبح نشاط الاتصالات هذا أكثر حيوية. |
|
* سهولة التوزيع: المصادر المفتوحة تتطور بشكل مستمر في الوقت الحقيقي حيث يقوم المطورون بتعديله والاضافة عليه، وهذا يجعل الكود جودته جيدة مع مصادر اكثر واقل عرضة للمشكلات من الأنظمة الاحتكارية. |
|
|
* المرونة والقدرة: يمكن الطلاب والمبرمجين على التعديل والاضافة على مصدر الأكواد بسهولة في أي مكان وفي أي وقت. |
|
|
* السرعة: يمكن الأشخاص التعديل على الأكواد وتحديثها بشكل أسرع. |
|
|
* القدرة على البدء من الصفر: مع المصادر المفتوحة يمكنك البدء من الصغر وبسرعة مع إصدارات المجتمع، ودمجها مع الاصدارات الأخرى لتصبح مدعومة تجاريا. |
|
|
* جذب مواهب أفضل: لأن المصادر المفتوحة تسمع للجميع بالتحديث والإضافة عليها، فإنه بذلك يجذب أصحاب المواهب من كل مكان ليقوموا بإظهار مواهبهم وخبراتهم. |
|
|
* التكلفة: المصادر المفتوحة تعتبر مجانية لذلك تسهل للجميع المشاركة بها والتصحيح عليها. |
|
|
|
|
|
|
|
'''5-وضع آلية لمعالجة الجمود:''' |
|
== '''<big>1) الفرق بين خدمة النظير إلى النظير و خدمة الزبائن</big>''' == |
|
|
خدمة الزبائن هي خدمة تعتمد على علاقة رئيس ضد المستعبد, يكون فيه رئيس محدد و مستعبد محدد يتصلون ببعض ويتشاركون, وتكون العملية بمشاركة البيانات و المعلومات, ويتطلب فيه عنوان بروتوكول الإنترنت للتواصل, ومن الأمثلة على هذه الخدمة : الإيميل و خدمة شبكة الانترنت. خدمة النظير إلى النظير هي خدمة تعتمد على التشاركية, حيث لا يوجد رئيس ولا مستعبد, النقاط كلها تعمل و تتشارك معا, والخدمة تعتمد على خاصية بروتوكول الاكتشاف, من الأمثلة على هذه الخدمة : بلوتوث. |
|
|
|
|
|
|
|
عندما يكون عدد من العمليات قيد التشغيل في حالة متوقفة مؤقتا، كل واحد في انتظار الموارد المستخدمة حاليا بواسطة عملية تشغيل أخرى، هنا يمكن أن تحدث حالة توقف تام. وقد يؤدي ذلك إلى توقف جميع البرامج إلى أجل غير مسمى إذا لم يتدخل نظام التشغيل. يمكن لنظام التشغيل اتخاذ خطوات على حد سواء لتجنب وإنهاء حالة الجمود إذا حدث. أنظمة التشغيل تستخدم استراتيجيات مختلفة للتعامل مع الجمود. |
|
== '''<big>2) الفرق بين الأنظمة المجمعة و متعدد المعالجات</big>''' == |
|
|
يتم عادةً إنشاء الأنظمة المجمعة عن طريق ضم أجهزة كمبيوتر متعددة في نظام واحد لإجراء مهمة حسابية موزعة عبر النظام المجمع. من ناحية أخرى ، يمكن أن تكون أنظمة المعالجات المتعدد يشتمل على وحدات معالجة مركزية متعددة. الأنظمة المجمعة أقل إحكامًا من نظام متعدد المعالجات. تتواصل الأنظمة المجمعة باستخدام الرسائل ، في حين أن المعالجات في نظام متعدد المعالجات يمكن أن تتصل باستخدام الذاكرة المشتركة و كل معالج لديه ذاكرة التخزين المؤقت الخاصة به. |
|
|
|
|
|
|
|
== '''واجهة سطر الاوامر''' == |
|
== '''3) ما المطلوب لجهازين تابعين للأنظمة المجمعة لتوفير خدمة عالية التوفر ؟''' == |
|
|
|
واجه سطر الاوامر والمعروفة باسم (Command Line Interface “CLI”) او مترجم الاوامر وهي التي تسمح للمستخدم بإدخال الأوامر مباشرة ليتم تنفيذها بواسطة نظام تشغيل، وفي بعض الأحيان يتم تطبيق واجه سطر الاوامر في النواه (Kernal)، واحيانًا بواسطة برمجيات النظام. |
|
من أجل ان تتوفر خدمة عالية التوفر في الأنظمة المجمعة ، يجب تكرار الحالة على الجهازين ويجب تحديثها باستمرار. عندما تفشل إحدى هذه الأجهزة ، يمكن للآخر التولي على وظائف الجهاز الفاشل. |
|
|
|
|
|
|
|
عادة ما يكون مترجم الأوامر منفصلاً عن النواه (Kernal)لأن النواه هو مركز نظام التشغيل الذي يدير كل شيء في نظام التشغيل، يقرأ مترجم الأوامر الأوامر من المستخدم أو من ملف الأوامر وينفذها، عادةً عن طريق تحويلها إلى واحد أو أكثر من استدعاء النظام(system calls)، أي ان واجه سطر الاوامر (CLI) عادة لا تكون جزءًا من النواه (Kernal); لأن مترجم الأوامر يخضع للتغييرات. وبما ان واجه سطر الاوامر او مترجم الاوامر هو وحدة المستخدم ليس وحده النواه (Kernal) ولذلك فان واجه سطر الاوامر منفصله عن النواه (Kernal). |
|
== '''<big>4) ذاكرة الكاش او الذاكرة المخبئية (cache memory )</big>''' == |
|
|
هي نوع من انواع الذاكرة في الحاسب وهي من أسرع الذواكر ؛ فتستخدم الذاكرة المخبئية لحفظ البيانات وعند طلب هذه البيانات يتم استرجاعها بشكل أسرع ؛ فإذا كان المعلومات او البيانات موجودة في الذاكرة يتم قراءة البيانات من الذاكرة وبذلك يتم الإجابة على الطلب. تتم عملية القراءة من الذاكرة المخبئية بشكل أسرع مع المقارنة بمحاولة قراءة البيانات من مخزنها الأصلي. |
|
|
|
|
|
|
|
== '''لماذا نحتاج الى وحدات التخزين ( الأقراص الصلبة ) ؟''' == |
|
تحديث البيانات : اذا تم تحديث البيانات في مخزنها الأصلي يجب ايضا تحديثها في الذاكرة المخبئية. |
|
|
|
ثلاثة وظائف رئيسية لنظام تشغيل فيما يتعلق بإدارة التخزين الثانوية: |
|
|
|
|
|
|
1-إدارة المساحة الخالية داخل ذاكرة الحاسوب . |
|
== '''<big>5) العقبات الاقتصادية للذاكرة المخبئية</big>''' == |
|
|
الذاكرة المخبئية هي ذاكرة ذات كلفة عالية، فسيكون من الصعب ومن المكلف جداً تجهيز حاسوب مع هذا النوع من الذواكر. فسيكون إنشاء ذاكرة تخزين مؤقت (ذاكرة مخبئية)كبيرة مثل القرص غير فعال لأنه سيكون مكلف للغاية ، فإن الحجم الهائل سيبطئ من عمل الذاكرة. |
|
|
|
|
|
|
|
2- وضع بيانات بوحدة التخزين و تخصيص الذاكرة. |
|
== '''<big>6) المعالجة المتعددة</big>''' == |
|
|
هي استخدام مجموعة من وحدات المعالجة المركزية في نظام كمبيوتر واحد. وهي تحتوي على نوعين : |
|
|
|
|
|
|
|
3-جدولة الأقراص : وضع بيانات في وحدة التخزين وتخصيص الذاكره (في الأنظمة متعددة البرمجة هناك عدة عمليات مختلفة تريد استعمال مصادر النظام في وقت واحد. يحتاج مشغل الأقراص إلى بعض الآلية لحل هذا النزاع، ومشاركة المصدر بين العمليات بإنصاف) |
|
١. المعالجة المتعددة المتماثلة : هي مجموعة من وحدات المعالجة المركزية تتشارك في استخدام الذاكرة وكل وحدة معالجة مركزية تعمل على كل المهام . |
|
|
|
|
|
|
|
== '''مستويات وحدات التخزين''' == |
|
٢. المعالجة المتعددة الغير متماثلة: هي مجموعة من وحدات المعالجة المركزية التي لا تتشارك في استخدام الذاكرة و كل وحدة معالجة مركزية تعمل على معمة معينة و توجد وحدة معالجة مركزية تعمل على ادارة هذه المهام. |
|
|
|
|
|
|
|
{| class="wikitable" |
|
== '''7) ايجابيات وسلبيات المعالجة المتعددة المتماثلة''' == |
|
|
|
|5 |
|
ايجابيات : |
|
|
|
|4 |
|
|
|3 |
|
|
|2 |
|
|
|1 |
|
|
|المستوى |
|
|
|- |
|
|
|magnetic diskالقرص المغناطيسي |
|
|
|solid state disk وسيط تخزين ذو حاة ثابتة |
|
|
|Main memory الذاكرة الرئيسية |
|
|
|Cashe الذاكرة المخبأة |
|
|
|Registerسجل التخزين |
|
|
|الاسم |
|
|
|- |
|
|
|<10TB |
|
|
|<1TB |
|
|
|<64GB |
|
|
|<16MB |
|
|
|<1KB |
|
|
|الحجم الفعلي |
|
|
|- |
|
|
|… |
|
|
|… |
|
|
|… |
|
|
|… |
|
|
|… |
|
|
|… |
|
|
|- |
|
|
|5000000 |
|
|
|25000-50000 |
|
|
|80-250 |
|
|
|0.5-25 |
|
|
|0.25-.05 |
|
|
|زمن الوصول |
|
|
|- |
|
|
|20-150 |
|
|
|500 |
|
|
|1000-5000 |
|
|
|5000-10000 |
|
|
|20000-100000 |
|
|
|عرض الموجة |
|
|
|- |
|
|
|نظام التشغيل |
|
|
|نظام التشغيل |
|
|
|نظام التشغيل |
|
|
|الكيان المادي |
|
|
|المجمع |
|
|
|أدير من قبل |
|
|
|- |
|
|
|القرص |
|
|
|القرص |
|
|
|القرص |
|
|
|الذاكرة الرئيسية |
|
|
|الذاكرة المخبأة |
|
|
|دعم من قبل |
|
|
|} |
|
|
|
|
|
|
== '''إدارة الذاكرة''' == |
|
* زيادة الانتاجية: زيادة عدد المعالجات. |
|
|
|
"الذاكرة الرئيسية ": تشير الى الجزء الصلب في الذاكرة الداخلية للكمبيوتر، وكلمة "الرئيسية " تستخدم لتمييزه عن جهاز التخزين الخارجي وايضا تعرف الذاكرة الرئيسية ب |
|
* الاقتصاد الكلي: تتشارك في استخدام الذاكرة و المحيط |
|
|
* زيادة الموثوقيه : اذا تعطلت وحدة معالجة مركزية واحدة لا يتأثر النظام. |
|
|
|
|
|
|
|
.(RAM) |
|
سلبيات: |
|
|
|
|
|
|
هناك 3 مهام رئيسية |
|
|
|
|
|
|
'''أولاً " تخصيص الذاكرة"''':هي عملية تتم بواسطة الكمبيوتر |
|
* اذا تعطلت وحدة معالجة مركزية ستتأثر السرعة. |
|
|
|
|
|
|
يتم تخصيص الذاكرة "المساحة "في ثلاثة أنواع: |
|
|
|
|
|
1 "الاول ": الثقب الأول كبير بما فيه الكفاية لتخصيص البرنامج. |
|
|
|
|
|
|
2" الافضل “: ثقب صغير لكن كبير بما فيه الكفاية لتخصيص البرنامج. |
|
'''<big>توفر بعض وحدات المعالجة المركزية (CPUs) أكثر من وضعين للتشغيل واستخدامين محتملين لهذه الأوضاع المتعددة .</big>''' |
|
|
|
|
|
|
|
3 "الأسوأ": ثقب أكبر وهو كبير بما فيه الكفاية لتخصيص البرامج. |
|
١.وضع النواة. |
|
|
|
|
|
|
|
'''ثانياً: "تحديد أي عملية يتم تحميلها":''' |
|
٢. وضع المستخدم. |
|
|
|
|
|
|
|
في تخصيص الذاكرة المتجاورة كل عملية واردة في كتلة واحدة متجاورة من الذاكرة.تنقسم الذاكرة إلى عدة أقسام ذات حجم ثابت.كل قسم يحتوي على عملية واحدة بالضبط. متى ما كان المكان فارغ. |
|
دعمت بعض وحدات المعالجة المركزية* أساليب متعددة * للتشغيل من خلال توفير اختلافات مختلفة في وضع النواة ووضع المستخدم بشكل منفصل ، بدلاً من التمييز بين وضع النواة ووضع المستخدم فقط. |
|
|
|
|
|
|
|
'''ثالثاً: "تتبع جزءٌ من الذاكرة":''' |
|
١. تتمثل إحدى الاحتمالات في تقديم اختلافات مختلفة في شفرة النواة. على سبيل المثال ، يسمح رمز معين لأجهزة USB أن تسمح لأجهزة USB بتشغيل برنامج التشغيل. وهذا يعني أنه يمكن صيانة أجهزة USB دون الحاجة إلى التبديل إلى وضع النواة ، وذلك من خلال السماح بشكل أساسي بتشغيل برامج تشغيل USB في وضع شبه مستخدم / النواة. |
|
|
|
|
|
|
|
تعمل وظيفة "تتبع الذاكرة" على تتبعحالة كل موقع في الذاكرة، إما مستخدم واما فارغ. يحددها بواسطة عمليات متنافسة.يحدد ايضا اي عملية تحصل على الذاكرة ومتى تتلقها وكم مسموح لها ان تأخذ. |
|
٢. الاحتمال الثاني هو توفير اختلافات مختلفة في وضع المستخدم. يمكن استخدام أوضاع المستخدم المتعددة لتوفير نهج أمان أكثر دقة. ربما ينفذ المستخدمون الذين ينتمون إلى المجموعة نفسها كل رمز آخر. عندما كان الجهاز في هذا الوضع ، يمكن أن يعمل عضو من المجموعة ينتمي إلى أي شخص آخر في المجموعة. |
|
|
|
|
|
|
|
عندما يتم تخصيص مكان في الذاكرة يتم تحديد اي مكان بالضبط سيكون معين لهذه العملية، وسيتم معرفة اي مكان فارغ او غير مخصص وحالة الذاكرة تحدث باستمرار. |
|
'''<big>المؤقتات يمكن استخدامها لحساب الوقت الحالي.</big>''' يمكن للبرنامج تعيين جهاز توقيت لبعض الوقت في المستقبل والذهاب إلى النوم. عندما يستيقظ من قبل المقاطعة ، فإنه يمكن تحديث حالتها المحلية ، والتي تستخدمها لتتبع عدد المقاطعات التي تلقتها حتى الآن. فإنه يمكن ثم تكرار هذه العملية باستمرار تعيين المقاطعات جهاز ضبط الوقت وتحديث حالته المحلية عند رفع المقاطعات بالفعل. |
|
|
|
|
|
|
== هيكل نظام التشغيل == |
|
== هيكل نظام التشغيل == |