في هذه المقالة، سوف نقدم لك جوهر أدوات النظام. هناك العديد من أجهزة الكمبيوتر التي تحتوي على نواة برنامج النظام والعديد من أنواع تطبيقات البرامج المختلفة. هناك أيضًا العديد من الأنظمة التي بدونها يصبح الكمبيوتر جزءًا عديم الفائدة. حيث تعتبر نواة النظام ذات أهمية كبيرة لتشغيل الكمبيوتر والتعامل مع أنواع مختلفة من التطبيقات والبرامج التي يمكن فتحها على الكمبيوتر.
جدول المحتويات
إنها نواة برنامج النظام
كما ذكرنا، يشتمل النظام على مجموعة من البرامج المسؤولة عن إدارة تطبيقات وموارد الكمبيوتر. يعمل هذا النظام كوسيط بين المستخدمين والكمبيوتر، كما يقوم النظام بالعديد من المهام الأساسية مثل تخصيص وإدارة موارد الكمبيوتر المختلفة. وربطها بإنجاز العمليات المختلفة وتحديد أولويات معالجة الأوامر والتحكم في أجهزة الإدخال والإخراج المختلفة. لتسهيل التعامل مع إدارة الملفات والشبكات المختلفة. السؤال دائمًا هو نواة برنامج النظام والإجابة هي نظام التشغيل. الأمثلة هي Unix و Linux و Microsoft Windows و Mac OS X و Darwin وغيرها. النواة هي قلب كل نظام تشغيل للكمبيوتر وهي رابط بين أجهزة وبرامج الكمبيوتر. تعتمد أنظمة التشغيل الحديثة على وجود نواة النظام.
راجع أيضًا ما هي وظائف نظام التشغيل
نواة نظام التشغيل في علوم الكمبيوتر
في معظم الحالات، يقوم مُحمل نظام التشغيل بتنزيل النواة كعملية أثناء بدء تشغيل الكمبيوتر. عندما ينتهي تنزيل نظام التشغيل، يصبح مجموعة مضمنة من الوظائف التي يمكن استخدامها لأداء عمليات مثل الكتابة على القرص الصلب. في علوم الكمبيوتر، جوهر نظام التشغيل هو البرمجة، والتي تضمن الاتصال بين البرامج والأجهزة وإدارة البرامج المختلفة على الجهاز. بالإضافة إلى التحكم في الأجهزة ومكونات الجهاز، بما في ذلك الذاكرة والمعالج والذاكرة.
المهام التي تؤديها النواة
عادةً ما يتم تنزيل التعليمات البرمجية الهامة من النواة إلى منطقة محمية من الذاكرة، حيث تؤدي النواة مهامها في تنفيذ العمليات ومعالجة المقاطعات. النواة لها عدة أدوار أساسية بما في ذلك
- تأكد من تنفيذ العمليات.
- تنزيل وفحص المداخل والمخارج.
- توفير بيئة مناسبة للاتصال بين المستخدم والجهاز.
إدارة الذاكرة
يتمتع kernel بوصول كامل إلى ذاكرة النظام ويجب أن يسمح للعمليات بالوصول الآمن إلى هذه الذاكرة عند الطلب. غالبًا ما تكون الخطوة الأولى هي العنونة الافتراضية، والتي يتم تحقيقها من خلال التجزئة أو الترحيل. تمكن العنونة الافتراضية النواة من جعل عنوان مادي معين يبدو كعنوان آخر ويُعرف باسم العنوان الظاهري. يمكن أن تختلف مساحات العناوين الافتراضية من عملية إلى عملية، لذلك يمكن لأي برنامج أن يتصرف كما لو كان البرنامج الوحيد. هذا مستقل عن النواة التي يتم تشغيلها وبالتالي يمنع التطبيقات من التداخل مع بعضها البعض.
إدارة الجهاز
من أجل أداء وظائف مختلفة، تحتاج العمليات إلى الوصول إلى الأجهزة الطرفية المتصلة بالكمبيوتر. يتم التحكم في هذا بواسطة kernel من خلال معرفات الأجهزة، والتي تمكّن المعرفات نظام التشغيل من التعرف على الأجهزة. من الناحية النظرية، يجب أن يعمل الجهاز بشكل صحيح مع المعرف الصحيح. تُستخدم معرّفات الأجهزة لأشياء مثل بطاقات الرسومات والطابعات وبطاقات الصوت والماسحات الضوئية وبطاقات الشبكة المحلية وأجهزة المودم. يجب أن تحتفظ النواة بقائمة بالأجهزة المتاحة، وقد تكون هذه القائمة معروفة مسبقًا. نظرًا لأن إدارة الجهاز هي مشكلة في نظام التشغيل، يتم التعامل مع المعرفات بشكل مختلف من kernel إلى kernel. في أي حال، يجب أن توفر النواة وحدات الإدخال / الإخراج من أجل تمكين المعرفات من الوصول الفعلي والموثوق إلى الأجهزة المقابلة عبر منفذ أو موقع تخزين.
راجع أيضًا يسمى تحويل خوارزمية إلى لغة يمكن للكمبيوتر فهمها
في نهاية المقال حول ماهية نواة برامج النظام، تجدر الإشارة إلى أن أنظمة التشغيل في عصرنا متنوعة وتمثل عصب وروح الأجهزة الذكية.