ما هو نظام التشغيل؟ التعريف والأنواع الرئيسية

from Handbook on 10/08/2023 12:48 PM

نظام التشغيل (Operating System – OS) هو البرنامج الأساسي الذي يدير موارد الكمبيوتر ويوفر بيئة لتشغيل جميع برامج التطبيقات الأخرى.
من خلال واجهة المستخدم، سواء كانت GUI (واجهة رسومية) أو CLI (سطر الأوامر)، يمكن للمستخدم التفاعل مع الجهاز بسهولة وفعالية.

في هذا المقال، سنستعرض تعريف نظام التشغيل، أهم وظائفه، وأنواع أنظمة التشغيل الرئيسية المستخدمة اليوم مثل Windows وLinux وMacOS، بالإضافة إلى لمحة تاريخية عن تطور هذه الأنظمة عبر الزمن.

واجهة المستخدم و

API في نظام التشغيل

نظام التشغيل يوفر واجهة برمجية للتطبيقات
(API)
، وهي مجموعة من الأدوات والتعليمات التي تسمح لبرامج التطبيقات بالتواصل مع نظام التشغيل لأداء وظائف محددة.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمستخدمين التفاعل مباشرة مع نظام التشغيل من خلال واجهة المستخدم، والتي تأتي في شكلين رئيسيين:

1- واجهة سطر الأوامر (CLI – Command Line Interface):

2- واجهة المستخدم الرسومية (GUI – Graphical User Interface):

توفر عناصر رسومية مثل الأيقونات والنوافذ والأزرار للتفاعل مع النظام بسهولة.

شائعة لدى معظم المستخدمين اليوم.

أمثلة على أنظمة التشغيل الحديثة:

Windows

Linux

Mac

يقتصر فهم بعض الناس لأجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم على معرفة كيفية تثبيت البرامج والعمليات الأساسية بواسطة الأجهزة، ولا يعرفون العنصر الأساسي المكون لجهاز الحاسوب ألا وهو نظام التشغيل

(Operating System)

وهو برنامج يعمل كواجهة بين مستخدم الكمبيوتر والجهاز، وينشئ بيئة يمكن للمستخدم من خلالها تشغيل البرامج بشكل ملائم وفعال، وفيما يأتي ذكر لمراحل تطور أنظمة تشغيل الحاسوب عبر السنوات الماضية:

أنظمة التشغيل بين عامي 1940 و1955:

لم يكن لدى أجهزة الكمبيوتر الأقدم أنظمة تشغيل، فقد كان يمكن للمبرمج إجراء حسابات رياضية بسيطة وحلها فقط أثناء تشغيل جهاز الحاسوب ولا يتطلب هذا الحساب نظام تشغيل، وكانت هذه العملية تضيع وقتا لا يمكن تعويضه، ومن أجل التغلب على هذا الوقت الضائع الباهظ، ابتكرت أنظمة التشغيل الأولية OS

أنظمة التشغيل بين عام 1955 و1965

أنشئ أول نظام تشغيل في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي وكان يُعرف باسم GMOS

طورته شركة جنرال موتورز

General Motors Company

نظام تشغيل لأجهزة كمبيوتر

IBM

اعتمد نظام التشغيل من الجيل الثاني على نظام معالجة دفعة واحدة لأنه يجمع جميع الوظائف المتشابهة في مجموعات أو دفعات ثم يرسل المهام إلى نظام التشغيل باستخدام بطاقة مثقبة لإكمال جميع المهام في الجهاز

وقد كان يطلق على أنظمة التشغيل في الخمسينيات اسم أنظمة معالجة الدفعة أحادية التدفق لأن البيانات كان يتم إدخالها في مجموعات، ثم قامت شركة مايكروسوفت بتطوير Microsoft Windows

بناءً على طلب شركة

IBM

واستحداث نظام لتشغيل مجموعة أجهزة الكمبيوتر الشخصية الخاصة بها، وقد كان الهدف من نظام التشغيل حينها هو التنقل خلال جهاز كمبيوتر أثناء التخزين وتنفيذ الأوامر.

قامت Microsoft

بإنشاء أول نظام تشغيل ويندوز في عام 1975م، ثم قام بيل جيتس وبول ألين بنقل أجهزة الكمبيوتر الشخصية إلى المستوى التالي عبر إنشاء نظام التشغيل

MS-DOS 

في عام 1981م، والذي كان يصعب فهم أوامره المشفرة، وقد أصبح نظام التشغيل Windows

من Microsoft

هو نظام التشغيل الأكثر استخدامًا في العالم بنسبة وصلت إلى 70.92% من أنظمة التشغيل على أجهزة الكمبيوتر المكتبية والأجهزة اللوحية ووحدات التحكم حتى فبراير 2021م.

أنظمة التشغيل بين عامي 1965 و1972

ظهر بين عامي 1965 و1972 أنظمة التشغيل الآتية

كان نظام

MULTICS

واحدًا من أقدم أنظمة التشغيل الرسمية، وقد صمم بين عامي 1965 و 1972 في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا MIT
بدأ كين طومسون ودينيس ريتشي في عام 1969 العمل على نظام التشغيل

UNIX

وكان نظام

UNIX

متأثرًا بشدة بنظام

MULTICS

لكن كان يستخدم لغة برمجة الأنظمة

C

لتحل محل لغة التجميع المستخدمة سابقًا

(1940' s to early 1950's) الجيل الأول 

الجيل الثاني (1955-1965)

الجيل الثالث (1965-1980)

الجيل الرابع (1980 – اليوم)

أنظمة التشغيل أبل ومايكروسوفت في السبعينات
سمح تطوير شركة إنتل للمعالج الدقيق

Intel 4004

في عام 1971 بظهور مفهوم الكمبيوتر الشخصي ونما سوقه، وظهر بعدها نظامي التشغيل الآتيين:

صمم كل من ستيف جوبز وستيف وزنياك وبنيا نظام تشغيل

Apple I

في عام 1976أعلنوا عن إصدار نظام تشغيل

Apple II

1980 

Apple III

بحلول عام 1977، الذي رفع المعيار لأجهزة الكمبيوتر الشخصية
أسس بيل جيتس وبول ألين شركة مايكروسوفت في نفس العام
أنظمة التشغيل في الثمانينات
ظهر المزيد من أنظمة التشغيل في الثمانينات، بالإضافة لتطور وازدهار الأنظمة الموجودة في الساحة، وذلك عبر المراحل الآتية:
طور مبرمج كمبيوتر اسمه تيم باتيرسون نظام تشغيل يسمى

86 DOS

في عام 1980، وفي نفس العام قررت شركة

IBM

صنع جهاز كمبيوتر شخصي واختارت شركة مايكروسوف لتوفير نظام التشغيل لجهاز الكمبيوتر الجديد.
قدمت شركة

Apple

في يناير 1984 جهاز حاسوب مبتكر يحمل اسم ماكنتوش، وكان أول جهاز حاسوب ناجح تجاريًا بواجهة مستخدم رسومية GUI، واستمرت شركة Apple في تقديم كل من Apple II & Macintosh طوال الثمانينيات.

أنتجت شركة مايكروسوفت نظام تشغيل

Microsoft Windows 1.0

في عام 1985 من أجل التنافس مع

Macintosh

تعاونت شركتي مايكروسوفت وآي بي أم بين عامي 1985 و1987 لإنشاء نظام تشغيل جديد، لكن انسحبت مايكروسوفت لاحقا من التعاون وأصدرت نظام التشغيل

Windows 3.0

استنادًا إلى التكنولوجيا التي طوروها بشكل مشترك
واصلت آي بي أم العمل على نظام التشغيل الجديد وأصدرته في عام 1987، لكنه لم يحقق نجاحًا تجاريًا كبيرًا
أنظمة التشغيل في التسعينات
أنتجت شركة مايكروسوفت نظام

Microsoft Windows NT

في عام 1993، وكان مصمم للتنافس مع سوق الخوادم الذي كان يهيمن عليه

UNIX

أما شركة أبل فقد خسرت مكانتها في سوق أجهزة الكمبيوتر الشخصية حتى عام 1997 الذي استعادتها فيه عند طرحها جهاز

Powermac G3

التي تبعها في عام 1998 أجهزة كمبيوتر

iMac

الناجحة ومنخفضة التكلفة
ظهور نظام التشغيل لينكس

Linux
طور لينوس ترافالدس نظام تشغيل لينكس كإصدار يوزع مجانًا من

UNIX

لأجهزة الكمبيوتر الشخصية، وقد أصبح نظام تشغيل قابلًا للتطبيق بحلول عام 1994، وزادت شهرته وزاد الاهتمام به مما دفع إلى إقناع الشركات المصنعة للبرامج التجارية لتجعل حزمها متوافقة مع نظام Linux.

هذه نبذة مختصرة عن نظم التشغيل وهناك الكثير لم يذكر في هذه المقالة ......