البرمجيات، نظام التشغيل والمقاطعات
| English | العربية |
|---|---|
| software/ˈsɒftweə/ | البرمجيات |
| operating system/ˈɒpəreɪtɪŋ ˈsɪstəm/ | نظام تشغيل |
| hardware/ˈhɑːdweə/ | المعدات |
| system software/ˈsɪstəm ˈsɒftweə/ | برمجيات نظام |
| application software/ˌæplɪˈkeɪʃn ˈsɒftweə/ | برمجيات تطبيقية |
| device drivers/dɪˈvaɪs ˈdraɪvəz/ | محركات الأجهزة |
| utility software/juːˈtɪlɪti ˈsɒftweə/ | برامج الأداة |
| interrupt/ˈɪntərʌpt/ | انقطاع |
| multitasking/ˈmʌltitæskɪŋ/ | متعدد المهام |
البرمجيات ونظام التشغيل
- العتاد (Hardware) هو الأجزاء المادية؛ البرمجيات (Software) هي البرامج التي تتحكم فيها.
- تنقسم البرمجيات إلى برمجيات نظام وبرمجيات تطبيق.
- أهم برمجيات النظام هي نظام التشغيل.
برمجيات النظام مقابل برمجيات التطبيق
- برمجيات النظام تتحكم في الكمبيوتر وتوفر أساسًا للبرامج الأخرى: نظام التشغيل، والمترجمات (compilers)، ومحركات الأجهزة (device drivers)، وبرمجيات المساعدة (utility software) (مضادات الفيروسات، النسخ الاحتياطي).
- برمجيات التطبيق تسمح للمستخدم بأداء مهمة: محرر نصوص، جداول بيانات، قاعدة بيانات، متصفح ويب.
- برمجيات النظام تعمل في الخلفية؛ برمجيات التطبيق يستخدمها المستخدم مباشرة.
تنقسم البرمجيات إلى برمجيات نظام (تشغيل الكمبيوتر) وبرمجيات تطبيق (تسمح للمستخدم بأداء مهمة).
في حالة المقاطعة، يحفظ المعالج موقعه الحالي، وينفذ روتين خدمة المقاطعة، ثم يستعيد موقعه ويستمر.
أي منها هو برنامج نظام؟
نظام التشغيل (والبرامج الوظيفية والأدوات المساعدة) هو برمجيات نظام؛ أما الباقي فهو برمجيات تطبيقية.
رتب هذه الأنواع بين برمجيات النظام وبرمجيات التطبيقات.
تشغيل الأجهزة والبرامج الوظيفية هو عمل نظام الكمبيوتر؛ والمتصفح هو تطبيق للمستخدم.
نظام التشغيل
- نظام التشغيل (OS) يتحكم في الكمبيوتر بالكامل حتى يعمل العتاد والتطبيقات والمستخدم معًا. تشمل أدواره ما يلي:
- إدارة الملفات، إدارة الذاكرة، إدارة الأجهزة الطرفية (ومحركاتها)، تعدد المهام، معالجة المقاطعات، توفير واجهة مستخدم، منصة للتطبيقات، والأمان.
اللوحة الأم والأجزاء المتصلة بها تمثل العتاد — وهي الأجزاء المادية للكمبيوتر.
أي مما يلي يعد دوراً لنظام التشغيل؟
يدير نظام التشغيل الملفات، والذاكرة، والأجهزة الطرفية، والتعدد المتعدد للمهام، والمقاطعات، وواجهة المستخدم، والأمان.
المقاطعات
- المقاطعة (Interrupt) هي إشارة للمعالج تفيد بأن هناك حاجة للانتباه الآن.
- قد تأتي من عتاد (ضغط مفتاح، نفاد ورق الطابعة)، أو برمجيات (القسمة على صفر)، أو المستخدم (ضغط زر الإلغاء).
- يتوقف المعالج، يحفظ موقعه الحالي، يعالج المقاطعة، ثم يستأنف — بحيث يتفاعل الكمبيوتر بسرعة مع الأحداث الهامة.
يقع نظام التشغيل بين العتاد وبرمجيات التطبيق والمستخدم، مما يسمح لهم بالعمل معًا.
كيف تتعامل الوحدة المعالجة المركزية مع المقاطعة
مرّ بخطوات المقاطعة. توقف CPU عما يقوم به، ويتعامل مع الحدث العاجل، ثم يستكمل بالضبط حيث توقف — وهذا هو الطريقة التي يتعامل بها معالج واحد مع لوحة المفاتيح والطابعة والعداد في آنٍ واحد.
المقاطعة هي:
تجعل المقاطعة CPU تتوقف، وتخدم الحدث، ثم تستأنف — للاستجابة السريعة.
تأتي المقاطعة العتادية من جهاز (مثل طابعة نفدت منها الورق)، بينما تأتي المقاطعة البرمجية من برنامج (مثل القسمة على صفر) — وكلاهما يجعل CPU يتوقف ويخدم الحدث.
يمكن أن تكون المقاطعات عتادية أو برمجية أو محفزة بالمستخدم؛ وفي كل حالة يحفظ CPU حالته، ويعالجها، ثم يستأنف.
لقد فهمت الأمر
- برمجيات النظام تشغل الكمبيوتر (نظام التشغيل، المحركات، أدوات المساعدة)؛ برمجيات التطبيق تقوم بمهمة المستخدم.
- نظام التشغيل يدير الملفات، الذاكرة، الأجهزة الطرفية، تعدد المهام، المقاطعات، واجهة المستخدم والأمان.
- المقاطعة = إشارة تتطلب انتباهاً فورياً (عتاد / برمجيات / مستخدم).
- عند حدوث مقاطعة، يحفظ المعالج موقعه الحالي، يعالجها، ثم يستأنف العمل.