قائمة الطعام
مجانا
التسجيل
الصفحة الرئيسية  /  البرامج الثابتة/ نظام التشغيل خصائصه العامة. قائمة أنظمة التشغيل: الميزات والمواصفات والاستعراضات

نظام التشغيل هو خصائصه العامة. قائمة أنظمة التشغيل: الميزات والمواصفات والاستعراضات

سنة بعد سنة ، تتطور بنية وقدرات أنظمة التشغيل. في الآونة الأخيرة ، تضمنت أنظمة التشغيل الجديدة والإصدارات الجديدة من أنظمة التشغيل الموجودة بالفعل بعض العناصر الهيكلية التي أحدثت تغييرات كبيرة في طبيعة هذه الأنظمة. تلبي أنظمة التشغيل الحديثة متطلبات الأجهزة المتطورة باستمرار البرمجيات. إنهم قادرون على إدارة أنظمة المعالجات المتعددة الأسرع ، وأجهزة الشبكات الأسرع ، ومجموعة متنوعة متزايدة من أجهزة التخزين. من التطبيقات التي أثرت في تصميم أنظمة التشغيل ، يجب ملاحظة تطبيقات الوسائط المتعددة وأدوات الوصول إلى الإنترنت ونموذج العميل / الخادم.

لا يؤدي النمو المطرد لمتطلبات أنظمة التشغيل إلى تحسينات في بنيتها فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى ظهور طرق جديدة لتنظيمها. تمت تجربة مجموعة متنوعة من الأساليب ولبنات البناء في أنظمة التشغيل التجريبية والتجارية ، ويمكن تجميع معظمها في الفئات التالية.

  • - الهندسة المعمارية Microkernel.
  • - تعدد.
  • - المعالجة المتعددة المتماثلة.
  • - أنظمة التشغيل الموزعة.
  • - التصميم الكينوني.

السمة المميزة لمعظم أنظمة التشغيل اليوم هي نواة متجانسة كبيرة. يوفر نواة نظام التشغيل معظم ميزاته ، بما في ذلك الجدولة ، ومعالجة نظام الملفات ، ووظائف الشبكة ، وبرامج تشغيل الأجهزة المختلفة ، وإدارة الذاكرة ، والعديد من الميزات الأخرى. عادةً ما يتم تنفيذ النواة المتجانسة كعملية واحدة ، تستخدم جميع عناصرها نفس مساحة العنوان. في بنية microkernel ، يتم تخصيص عدد قليل فقط من الوظائف الأكثر أهمية للنواة ، والتي تشمل إدارة مساحة العنوان ، والاتصال بين العمليات (IPC) ، والجدولة الأساسية. يتم توفير خدمات أنظمة التشغيل الأخرى من خلال العمليات التي يشار إليها أحيانًا بالخوادم. تعمل هذه العمليات في وضع المستخدم وتعاملها microkernel تمامًا مثل التطبيقات الأخرى.

يتيح لك هذا الأسلوب تقسيم مهمة تطوير نظام التشغيل إلى تطوير kernel وتطوير الخادم. يمكن تخصيص الخوادم حسب متطلبات التطبيق أو البيئة المحددة.

يعمل تخصيص النواة الدقيقة في هيكل النظام على تبسيط تنفيذ النظام ، ويضمن مرونته ، كما أنه يتناسب جيدًا مع البيئة الموزعة.

تعد Multithreading تقنية يتم فيها تقسيم عملية تنفيذ أحد التطبيقات إلى عدة مؤشرات ترابط تنفيذية في وقت واحد. فيما يلي الاختلافات الرئيسية بين الخيط والعملية.

تدفق:وحدة عمل قابلة للتوزيع تتضمن سياق معالج (يتضمن محتويات عداد البرنامج ومؤشر المكدس) ، بالإضافة إلى منطقة المكدس الخاصة بها (لتنظيم مكالمات الروتين الفرعي وتخزين البيانات المحلية). يتم تنفيذ أوامر الخيط بالتتابع ؛ يمكن مقاطعة الخيط عندما ينتقل المعالج إلى مؤشر ترابط آخر.

معالجة:مجموعة من موضوع واحد أو أكثر ، بالإضافة إلى المواضيع المرتبطة بها موارد النظام(مثل منطقة الذاكرة التي تتضمن رمزًا وبيانات ، الملفات المفتوحة، أجهزة مختلفة). هذا المفهوم قريب جدًا من مفهوم البرنامج قيد التشغيل. من خلال تقسيم التطبيق إلى خيوط متعددة ، يحصل المبرمج على جميع مزايا نمطية التطبيق والقدرة على إدارة الأحداث الزمنية المتعلقة بالتطبيق.

يعد Multithreading مفيدًا جدًا للتطبيقات التي تقوم بالعديد من المهام المستقلة التي لا تتطلب التنفيذ المتسلسل. مثال على هذا التطبيق هو خادم قاعدة البيانات الذي يقبل طلبات العملاء المتعددة ويعالجها في نفس الوقت. إذا تم معالجة العديد من سلاسل العمليات في نفس العملية ، فإن التبديل بين الخيوط المختلفة له عبء أقل على وحدة المعالجة المركزية من التبديل بين العمليات المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، تعد الخيوط مفيدة في هيكلة العمليات التي تشكل جزءًا من نواة نظام التشغيل ، كما هو موضح في الفصول اللاحقة.

حتى وقت قريب ، كانت جميع أجهزة الكمبيوتر الشخصية ومحطات العمل الفردية تحتوي على معالج دقيق افتراضي واحد للأغراض العامة. نتيجة لمتطلبات الأداء المتزايدة باستمرار وانخفاض تكاليف المعالجات الدقيقة ، تحول المصنعون إلى إنتاج أجهزة كمبيوتر ذات معالجات متعددة.

تُستخدم تقنية المعالجة المتعددة المتماثلة (SMP) لتحسين الكفاءة والموثوقية.

يشير هذا المصطلح إلى بنية أجهزة الكمبيوتر ، وكذلك الطريقة التي يتصرف بها نظام التشغيل وفقًا لتلك الميزة المعمارية. يمكن تعريف المعالجة المتعددة المتماثلة على أنها نظام كمبيوتر مستقل بالخصائص التالية.

  • - يحتوي النظام على معالجات متعددة.
  • - تشترك هذه المعالجات ، المتصلة ببعضها البعض عن طريق ناقل اتصال أو بعض الدوائر الأخرى ، في نفس الذاكرة الرئيسية ونفس أجهزة الإدخال / الإخراج.
  • - يمكن لجميع المعالجات أداء نفس الوظائف (ومن هنا جاء اسم المعالجة المتماثلة).

يقوم نظام التشغيل الذي يعمل على نظام ذي معالجة متعددة متماثلة بتوزيع العمليات أو الخيوط بين جميع المعالجات. تتمتع الأنظمة متعددة المعالجات بالعديد من المزايا المحتملة مقارنة بالأنظمة أحادية المعالجات ، بما في ذلك ما يلي.

أداء.إذا كان من الممكن ترتيب المهمة التي يحتاج الكمبيوتر إلى تشغيلها بحيث تعمل أجزاء من هذه الوظيفة بالتوازي ، فسيؤدي ذلك إلى أداء أفضل من نظام معالج واحد مع نفس النوع من المعالج. الموقف الذي تمت صياغته أعلاه موضح في الشكل. 2.12. في وضع تعدد المهام ، يمكن تشغيل عملية واحدة فقط في نفس الوقت ، بينما تضطر بقية العمليات إلى انتظار دورها. في نظام متعدد المعالجات ، يمكن تشغيل العديد من العمليات في وقت واحد ، كل منها يعمل على معالج منفصل.

الموثوقية.مع المعالجة المتعددة المتماثلة ، لن يؤدي فشل أحد المعالجات إلى توقف الجهاز ، لأن جميع المعالجات يمكنها أداء نفس الوظائف. بعد هذا الفشل ، سيستمر النظام في العمل ، على الرغم من أن أدائه سينخفض ​​قليلاً.

بناء.من خلال إضافة معالجات إضافية إلى النظام ، يمكن للمستخدم زيادة أدائه.

قابلية التوسع.يمكن للمصنعين تقديم منتجاتهم في مجموعة متنوعة من تكوينات السعر والأداء المصممة للعمل مع أعداد مختلفة من المعالجات.

من المهم ملاحظة أن الفوائد المذكورة أعلاه محتملة وليست مضمونة. لتحقيق الإمكانات الموجودة في أنظمة الحوسبة متعددة المعالجات بشكل صحيح ، يجب أن يوفر نظام التشغيل مجموعة مناسبة من الأدوات والقدرات.

الشكل 4 تعدد المهام والمعالجة المتعددة

من الشائع أن نرى تعدد مؤشرات الترابط والمعالجات المتعددة تتم مناقشتهما معًا ، لكن المفهومين مستقلين. يعد Multithreading مفهومًا مفيدًا لهيكلة عمليات التطبيقات والنواة ، حتى على جهاز معالج واحد. من ناحية أخرى ، يمكن أن يتمتع النظام متعدد المعالجات بمزايا مقارنة بنظام المعالج الفردي حتى لو لم يتم تقسيم العمليات إلى خيوط متعددة ، لأنه من الممكن تشغيل عمليات متعددة في نفس الوقت على مثل هذا النظام. ومع ذلك ، فإن كلا الاحتمالين في اتفاق جيد مع بعضهما البعض ، ويمكن أن يكون لاستخدامهما المشترك تأثير ملحوظ.

الميزة المغرية للأنظمة متعددة المعالجات هي أن وجود العديد من المعالجات شفاف للمستخدم - نظام التشغيل مسؤول عن توزيع الخيوط بين المعالجات ومزامنة العمليات المختلفة. يناقش هذا الكتاب آليات الجدولة والمزامنة المستخدمة لجعل جميع العمليات والمعالجات مرئية للمستخدم في النموذج نظام موحد. مهمة أخرى على مستوى أعلى هي التمثيل كنظام واحد لمجموعة من عدة أجهزة كمبيوتر فردية. في هذه الحالة ، نحن نتعامل مع مجموعة من أجهزة الكمبيوتر ، لكل منها ذاكرتها الأساسية والثانوية ووحدات الإدخال / الإخراج الخاصة بها. ينشئ نظام التشغيل الموزع مظهر مساحة واحدة من الذاكرة الأساسية والثانوية ، بالإضافة إلى مساحة واحدة نظام الملفات. على الرغم من تزايد شعبية المجموعات بشكل مطرد وظهور المزيد والمزيد من المنتجات المجمعة في السوق ، إلا أن أنظمة التشغيل الموزعة الحديثة لا تزال متخلفة عن الأنظمة أحادية ومتعددة المعالجات قيد التطوير. مع أنظمة مماثلةستلتقي في الجزء السادس من الكتاب.

أحد أحدث الابتكارات في تصميم أنظمة التشغيل هو استخدام التقنيات الموجهة للكائنات. يساعد التصميم الموجه للكائنات في تنظيف عملية الإضافة إلى النواة الصغيرة الرئيسية وحدات إضافية. على مستوى نظام التشغيل ، تسمح البنية الموجهة للكائنات للمبرمجين بتخصيص نظام التشغيل دون انتهاك سلامته. بالإضافة إلى ذلك ، يسهل هذا النهج تطوير الأدوات الموزعة وأنظمة التشغيل الموزعة الكاملة.

لتحديد الخصائص التشغيلية ، أولاً وقبل كل شيء ، يتم تجميع مصفوفة القرار ، والتي تستند إلى دراسة مجموعة من المرضى ، تتكون من مجموعتين - الأصحاء والمرضى الذين لديهم تشخيص دقيق (مرجعي) للمرض (الجدول) 1).

الجدول 9.1.

مصفوفة القرار لحساب الخصائص التشغيلية لطرق التشخيص

تشمل الخصائص التشغيلية لطريقة التشخيص ما يلي:

1. الحساسية (Se ، حساسية) ،

2. الخصوصية (Sp ، الخصوصية) ،

3. الدقة (AC ، الدقة) ، أو الكفاءة التشخيصية

4. القيمة التنبؤية الإيجابية (+ VP ، القيمة التنبؤية الإيجابية) ،

5. القيمة التنبؤية السلبية (-VP ، القيمة التنبؤية السلبية).

بعض المعايير المذكورة أعلاه لمحتوى المعلومات لتشخيص الإشعاع ليست ثابتة. يعتمدون على مدى انتشار المرض أو انتشاره.

الانتشار (Ps) هو احتمال الإصابة بمرض معين ، أو ببساطة أكثر ، تواتر حدوثه بين مجموعة الأشخاص المدروسة (الفوج) أو السكان ككل. يجب التمييز بين الحادثة (في) والانتشار - احتمالية الإصابة بمرض جديد في مجموعة الأشخاص قيد الدراسة لفترة زمنية معينة ، غالبًا لمدة عام واحد.

الحساسية (Se) هي نسبة نتائج الاختبار الإيجابية الصحيحة بين جميع المرضى. تحددها الصيغة:

حيث Se هي الحساسية ، TP هي الحالات الإيجابية الحقيقية ، D + هي عدد المرضى الذين يعانون من المرض.

تُظهر الحساسية مسبقًا ما ستكون عليه نسبة المرضى الذين ستعطي هذه الدراسة نتيجة إيجابية. كلما زادت حساسية الاختبار ، زاد عدد مرات اكتشاف المرض بمساعدته ، لذلك يكون أكثر فاعلية. في الوقت نفسه ، إذا كان هذا الاختبار شديد الحساسية سلبيًا ، فمن غير المرجح وجود المرض. لذلك ، يجب استخدامها لاستبعاد الأمراض. لهذا السبب ، غالبًا ما يشار إلى الاختبارات شديدة الحساسية بالمعرفات.

لتضييق نطاق الأمراض المشتبه بها. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن الاختبار شديد الحساسية يعطي الكثير من "الإنذارات الكاذبة" ، الأمر الذي يتطلب تكاليف مالية إضافية لمزيد من الفحص.

الخصوصية (Sp) هي نسبة نتائج الاختبارات السلبية الصحيحة بين المرضى الأصحاء. يتم تحديد هذا المؤشر من خلال الصيغة

حيث Sp - الخصوصية ، TN - الحالات السلبية الحقيقية ، D- المرضى الأصحاء.

بعد تحديد الخصوصية ، يمكن للمرء أن يفترض مسبقًا نسبة الأفراد الأصحاء الذين ستعطي هذه الدراسة نتيجة سلبية. كلما زادت خصوصية الطريقة ، كلما تم تأكيد المرض بشكل أكثر موثوقية بمساعدتها ، وبالتالي ، فهي أكثر فعالية. تسمى الاختبارات المحددة للغاية أدوات التمييز في التشخيص. تعتبر الطرق المحددة للغاية فعالة في المرحلة الثانية من التشخيص ، عندما يتم تضييق نطاق الأمراض المشتبه بها ومن الضروري إثبات وجود المرض بدرجة كبيرة من اليقين. العامل السلبي للاختبار المحدد للغاية هو حقيقة أن استخدامه مصحوب بعدد كبير جدًا من الأمراض المفقودة.

يتبع ما سبق استنتاج عملي مهم للغاية ، وهو أنه في التشخيص الطبي ، يكون الاختبار أمرًا مرغوبًا فيه والذي من شأنه أن يكون محددًا للغاية وحساسًا للغاية على حد سواء. ومع ذلك ، في الواقع ، لا يمكن تحقيق ذلك ، لأن الزيادة في حساسية الاختبار ستصاحبها حتمًا فقدان خصوصيته ، وعلى العكس من ذلك ، ترتبط الزيادة في خصوصية الاختبار بانخفاض حساسيته . ومن هنا يأتي الاستنتاج التالي: من أجل إنشاء نظام تشخيص أمثل ، من الضروري إيجاد حل وسط بين مؤشرات الحساسية والنوعية ، حيث تعكس التكاليف المالية للفحص على النحو الأمثل التوازن بين مخاطر "الإنذارات الكاذبة" و الأمراض المفقودة.

الدقة (AC) ، أو القيمة التثقيفية للاختبار التشخيصي. هي نسبة نتائج الاختبار الصحيحة بين جميع المرضى الذين تم فحصهم. يتم تحديده بواسطة الصيغة:

حيث AC - الدقة ، TP - الحلول الإيجابية الحقيقية ، TN - الحلول السلبية الحقيقية ، D + - جميع المرضى الأصحاء ، D- - جميع المرضى المرضى.

لذلك ، تعكس الدقة عدد الإجابات الصحيحة التي تم الحصول عليها نتيجة اختبار هذا الاختبار.

من أجل الفهم الصحيح للفعالية التشخيصية للطرق ، تلعب معايير الاحتمال اللاحق دورًا مهمًا - القدرة على التنبؤ بالنتائج الإيجابية والسلبية. هذه هي المعايير التي توضح ما هو احتمال وجود مرض (أو عدم وجوده) نتيجة معروفة للدراسة. من السهل أن ترى أن اللاحق أكثر أهمية من البداهة.

القيمة التنبؤية الإيجابية (+ VP) هي نسبة الحالات الإيجابية الصحيحة بين جميع قيم الاختبار الإيجابية. يتم تحديد هذا المؤشر من خلال الصيغة

حيث + PV - القيمة التنبؤية الإيجابية ، TP - الحالات الإيجابية الحقيقية ، FN - الحالات السلبية الكاذبة.

لذلك ، تشير القيمة التنبؤية للنتيجة الإيجابية بشكل مباشر إلى مدى احتمالية ظهور المرض بنتائج إيجابية لدراسة تشخيصية.

القيمة التنبؤية السلبية (-VP) هي نسبة السلبيات الحقيقية بين جميع السلبيات. يتم تحديد المعيار بواسطة الصيغة

حيث -PV - القيمة التنبؤية السلبية ، TN - الحالات السلبية الحقيقية ، FP - الحالات الإيجابية الكاذبة.

لذلك ، يوضح هذا المؤشر مدى احتمالية أن يكون المريض بصحة جيدة إذا كانت نتائج الفحص الإشعاعي سلبية.

دعونا نشرح منهجية حساب الخصائص التشغيلية للاختبار التشخيصي باستخدام المثال التالي.

افترض أنه يجري تطوير طريقة جديدة للتصوير الفلوري الرقمي. يجب تقييم قدرتها المعلوماتية في تشخيص أمراض الرئة. لهذا الغرض ، يتم اختيار المرضى الذين يعانون من تشخيص دقيق ودقيق لهذا المرض. لنفترض أنه تم اختيار إجمالي 100 مريض من كل مجموعة ، أي تم تجميع مجموعتين من الملاحظات. في المجموعة الأولى من مرضى السل ، كان اختبار التصوير الفلوري إيجابيًا في 88 مريضًا ، وكان سالبًا في 12 شخصًا. من المجموعة الثانية من المرضى ، تم التعرف على 94 شخصًا على أنهم أصحاء ، وكان 6 مرضى يشتبه في إصابتهم بالسل ، وتم إرسالهم لمزيد من الفحص. بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها ، يتم تجميع مصفوفة القرار (الجدول 9.2).

الجدول 9.2

توزيع المرضى حسب المرض ونتائج الفحوصات

تتيح لك نتائج الحسابات وفقًا للبيانات المعروضة في الجدول تحديد محتوى المعلومات التشخيصية ، أي تحديد الحساسية (Se) والنوعية (Sp) والدقة (Ac) واحتمال الموجب (+ VP) والسالب الردود (-VP):

وبالتالي ، ستكون الخصائص التشغيلية لهذه الطريقة على النحو التالي: الحساسية - 88٪ ، والنوعية - 96٪ ، والدقة - 92٪ ، والقيمة التنبؤية الإيجابية - 96٪ ، والقيمة التنبؤية السلبية - 89٪.

إذا كانت الخصائص التشغيلية للاختبارات مثل الحساسية والنوعية والدقة لا تعتمد بشكل كبير على حدوث المرض ، فإن القيمة التنبؤية للنتائج ، الإيجابية والسلبية ، ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالانتشار. كلما زاد انتشار المرض ، زادت القيمة التنبؤية لنتيجة إيجابية وانخفضت القيمة التنبؤية للاختبار السلبي. في الواقع ، من المعروف أن التشخيص الزائد لطبيب يعمل في مستشفى متخصص يكون دائمًا أعلى من التشخيص الذي يقوم به نفس الطبيب الذي يعمل في عيادة عامة. بطبيعة الحال ، من المفترض أن مؤهلات كلا المتخصصين متكافئة.

هناك تأثير متبادل لخصائص اختبارات الإشعاع. لذلك ، كلما زادت حساسية طريقة الأشعة ، زادت القيمة التنبؤية لنتيجتها السلبية. تعتمد القيمة التنبؤية لنتيجة إيجابية لدراسة الأشعة السينية بشكل أساسي على نوعيتها. الأساليب النوعية المنخفضة مصحوبة بحدوث عدد كبير من الحلول الإيجابية الخاطئة. هذا يؤدي إلى انخفاض في القيمة التنبؤية للنتائج الإيجابية للفحص الإشعاعي.

تستند معايير المعلومات التشخيصية المذكورة أعلاه إلى مبادئ القرارات ثنائية التفرع: "نعم" - "لا" ، "القاعدة" - "علم الأمراض". ومع ذلك ، فمن المعروف أن في العمل التطبيقيليس من الممكن دائمًا للطبيب تصنيف البيانات الواردة وفقًا لمخطط مماثل. في بعض الحالات ، قد يكون للأخصائي استنتاجات أخرى ، مثل ، على سبيل المثال ، "المرض موجود على الأرجح" أو "المرض غائب على الأرجح". تعكس الفروق الدقيقة المماثلة في قبول الآراء الطبية الخصائص الأخرى للمعلومات - نسبة الاحتمالية (نسبة الاحتمالية).

توضح نسبة احتمالية الحصول على نتيجة إيجابية (+ Lr) عدد المرات التي يكون فيها احتمال الحصول على نتيجة إيجابية أعلى لدى المرضى عنه في الأشخاص الأصحاء. ذو صلة

وبالتالي ، فإن نسبة احتمالية النتيجة السلبية (-Lr) توضح عدد المرات التي يكون فيها احتمال الحصول على نتيجة سلبية في المرضى الأصحاء أعلى مقارنة بالمرضى. يتم تحديد معايير المحتوى المعلوماتي للتشخيص ، بناءً على الجدول أعلاه ، وفقًا للصيغ التالية:

في الممارسة الطبية ، غالبًا ما يكون من الضروري استخدام العديد من طرق التشخيص. يمكن إجراء العديد من دراسات الإشعاع بطريقتين: بالتوازي والتسلسل.

غالبًا ما يستخدم الاستخدام الموازي للاختبارات في تشخيص الحالات الطارئة للمريض ، أي في الحالات التي يكون فيها من الضروري تنفيذ إجراءات التشخيص الأكثر شمولاً في وقت قصير. يوفر التطبيق الموازي للاختبارات حساسية أكبر ، وبالتالي ، قيمة تنبؤية أعلى للنتيجة السلبية. ومع ذلك ، يتم تقليل الخصوصية والقيمة التنبؤية للنتيجة الإيجابية.

يتم إجراء تطبيق متسق للاختبارات عند توضيح التشخيص ، لتفصيل حالة المريض وطبيعة العملية المرضية. مع الاستخدام المتسق للاختبارات التشخيصية ، تنخفض الحساسية والقيمة التنبؤية لنتائج الاختبار السلبية ، ولكن في نفس الوقت ، تزداد الخصوصية والقيمة التنبؤية للنتيجة الإيجابية.

وبالتالي ، فإن مجموعة من طرق البحث المختلفة ، والتغيير في ترتيب تنفيذها يغير إجمالي الخصائص التشغيلية لكل اختبار على حدة والقيمة التنبؤية الإجمالية لنتائجها. يتبع الاستنتاج الهام للطب المسند بالأدلة مما سبق: الخصائص التنبؤية لأي اختبار لا يمكن نقلها تلقائيًا إلى جميع المؤسسات الطبية دون مراعاة الانتشار وعدد من الظروف الأخرى.

عند إعطاء تقييم للفعالية التشخيصية لطريقة البحث ، فإنها تشير عادةً إلى العدد الإجمالي للاستنتاجات الخاطئة: فكلما قل عددهم ، زادت فعالية الطريقة. ومع ذلك ، كما لوحظ بالفعل ، من غير الواقعي تقليل عدد الأخطاء السلبية الإيجابية والخاطئة في نفس الوقت ، حيث إنها مترابطة. بالإضافة إلى ذلك ، من المقبول عمومًا أن أخطاء النوع الأول - الإيجابيات الخاطئة - ليست خطيرة مثل أخطاء النوع الثاني - السلبيات الزائفة. هذا ينطبق بشكل خاص على الكشف عن الأمراض المعدية والأورام: فقدان المرض أكثر خطورة بكثير من تشخيصه في شخص سليم.

في الحالات التي يتم فيها تحديد نتائج الدراسة التشخيصية ، يتم تصنيفها إلى طبيعية ومرضية بشروط. سيتم ملاحظة جزء من قيم الاختبار التي يتم أخذها كقاعدة عند المرضى ، وعلى العكس من ذلك ، في منطقة علم الأمراض ستكون هناك بعض التغييرات في الأشخاص الأصحاء. هذا أمر مفهوم: فبعد كل شيء ، تكون الحدود بين الصحة والمرحلة الأولية من المرض دائمًا مشروطة. ومع ذلك ، في العمل العملي ، تحليل المؤشرات الرقمية لدراسة تشخيصية ، يضطر الطبيب لاتخاذ قرارات بديلة: أن ينسب هذا المريض إلى مجموعة من الأشخاص الأصحاء أو المرضى. عند القيام بذلك ، يستخدم القيمة الفاصلة للاختبار المطبق.

دائمًا ما يكون تغيير الحدود بين القاعدة وعلم الأمراض مصحوبًا بتغيير في الخصائص التشغيلية للطريقة. إذا تم فرض متطلبات أكثر صرامة على الطريقة ، أي يتم تحديد الحدود بين القاعدة وعلم الأمراض عند قيم اختبار عالية ، ويزداد عدد الاستنتاجات السلبية الخاطئة (الأمراض المفقودة) ، مما يؤدي إلى زيادة خصوصية الاختبار ، ولكن في نفس الوقت إلى انخفاض في حساسيته. إذا كان من المستحسن تخفيف متطلبات الاختبار ، يتم تحويل الحدود بين القاعدة وعلم الأمراض نحو القيم الطبيعية ، والتي يصاحبها زيادة في عدد الاستنتاجات الإيجابية الخاطئة (الإنذارات الخاطئة) وفي نفس الوقت انخفاض في عدد السلبيات الكاذبة (الأمراض المفقودة). هذا يزيد من حساسية الطريقة ، لكنه يقلل من خصوصيتها.

وهكذا ، عند إجراء الدراسات التشخيصية وتقييم نتائجها من الناحية الكمية ، يكون الطبيب دائمًا في وضع الاختيار: إما أن يضحّي بالحساسية من أجل زيادة الخصوصية ، أو على العكس من ذلك ، يفضل التحديد على حساب تقليل الحساسية. كيف تفعل الشيء الصحيح في كل منهما حالة محددة، يعتمد على عوامل كثيرة: الأهمية الاجتماعية للمرض ، وطبيعته ، وحالة المريض ، ولا تقل أهمية عن الخصائص النفسية لشخصية الطبيب.

يأتي أهم نتيجة للتشخيص الطبي الحديث مما سبق. الطريقة الرياضية الكمية ، بغض النظر عن مدى إتقان الجهاز الرياضي أو الوسائل التقنية، فإن نتائجها دائمًا لها قيمة تطبيقية محدودة ، وتطيع التفكير المنطقي للطبيب وترتبط بحالة إكلينيكية واجتماعية محددة.

أوضحت نظرية الطب المسند أن التمييز بين مجموعات المرضى لأسباب صحية إلى الحالات الطبيعية والمرضية أمر مشروط ويعتمد على نقطة فصل هذه الحالات ، اعتمادًا على الصفات الذاتية للباحث - تحديده أو توخي الحذر منه. ، بالإضافة إلى المتطلبات الأساسية الأخرى - الخارجية والداخلية. على التين. 9.2 تم تقديم نظام الإحداثيات الذي يعكس اتخاذ القرار في الطب. المحور الصادي هو مؤشر على المرض ، والإحداثية هي لاتخاذ قرارات التشخيص ، أي . من الجدير بالذكر أن منحنيات توزيع بواسون ، التي تعكس مجمل القاعدة وعلم الأمراض ، يتم فرضها بشكل متبادل على بعضها البعض. يشكل هذا توزيعًا رسوميًا للحلول الصحيحة والخاطئة في التشخيص - الإيجابية والسلبية: النتائج الدقيقة ، والإغفالات ، والإنذارات الكاذبة.

الشكل 9.2. العلاقة بين نتائج الاختبار ومعايير القرار. PI - نتائج إيجابية حقيقية ،

TR - سلبي حقيقي ، LP - إيجابي كاذب ، LO - سلبي كاذب

النقطة X على محور القرار هي النقطة التي يتم فيها تقسيم النتائج إلى إيجابية وسلبية. على يسار هذا المحور توجد حلول سلبية وإغفالات للمرض بشكل صحيح ، على يمين المحور توجد حلول إيجابية وإنذارات كاذبة بشكل صحيح. العلاقة بين هذه المؤشرات تشكل الأشكال التمثيل البيانيحول الخصائص التشغيلية لطريقة البحث. يتم فرض السمات المميزة لشخصية الطبيب على هذه الصورة. إذا كان الطبيب حذرًا ، ينتقل محور اتخاذ القرار إلى اليسار ، إذا كان حاسمًا - إلى اليمين. في المقابل ، تتغير علاقة الخصائص التشغيلية للاختبار التشخيصي المطبق. يشير الفاصل d إلى قيمة معيار التعرف على المرض.

يعرف كل مستخدم للكمبيوتر نظام التشغيل Windows. يعتبر اليوم الأكثر شيوعًا وبسيطًا وملاءمة ، ويركز على كل من المالك المبتدئ و "المتقدم". في هذه المقالة ، ندعو القارئ للتعرف بإيجاز على جميع أنظمة تشغيل عائلة Windows ، من الأول إلى الأحدث. دعونا نقدم المعلومات الأساسية والخصائص المميزة للإصدارات.

حول MS Windows

ويندوز - "ويندوز". لذلك يتم ترجمة اسم نظام التشغيل الشهير إلى الروسية من الإنجليزية.

MS Windows هو اسم عائلة من عائلات التشغيل المملوكة لشركة Microsoft والموجهة نحو استخدام واجهة رسومية للإدارة. يجب أن أقول إن "Windows" في البداية كان مجرد إضافة رسومية لـ MS-DOS.

في أغسطس 2014 ، أجرى Net Application دراسة إحصائية ضخمة. وبحسب نتائجه ، فقد تم الكشف عن أن 89٪ من أجهزة الكمبيوتر الشخصية في العالم تعمل بأنظمة تشغيل من عائلة Windows. توافق ، مؤشر مهم.

يعمل Windows حاليًا على الأنظمة الأساسية x86 و x86-64 و IA-64 و ARM. في السابق كانت هناك إصدارات لـ DEC Alpha و MIPS و PowerPC و SPARC.

تطوير نظام التشغيل

لم تكن الإصدارات الأولى من أنظمة تشغيل عائلة Windows ، كما قلنا سابقًا ، أنظمة تشغيل كاملة. هذه إعدادات لـ MS-DOS. أضاف هذا الامتداد متعدد الوظائف أنماطًا جديدة لتشغيل المعالج ، ودعمًا لعمليات تعدد المهام ، وتوحيد واجهات أجهزة الكمبيوتر ، والبرامج الموحدة للمستخدمين. تنطبق هذه الميزة على الإصدارات التالية:

مرحلة جديدة من التطوير - عائلة Windows 9x: 95 و 98 ، 2000 ، ME.

تقع الخطوة الحالية للتنمية في 2001-2016. تعتبر بدايته إصدار نسختين شهيرة من "Windows XP" - الشركة و "المنزل". ثم تم تقديم إصدارات "Vista" ، 7 ، 8 ، 10.

ضع في اعتبارك كل شكل من أشكال نظام التشغيل بمزيد من التفصيل.

ويندوز 1.0

سنكشف عن ميزات نظام تشغيل عائلة Windows. كان هذا الإصدار هو Microsoft GUI لـ MS-DOS. هنا تم استخدام مبدأ مدير إطار الإطار. ساعد الحوار مع نظام التشغيل الموحد مظهر خارجيبرامج العمل الأمثل مع الأجهزة الطرفية.

أعلن بيل جيتس رسميًا عن التطوير في عام 1983 في نيويورك. في الاعلى إنشاء الويندوزعمل 1.0 24 عالمًا. دخلت الواجهة مبيعات التجزئة بعد ذلك بعامين - في عام 1985. في الولايات المتحدة ، كان المنتج يكلف 99 دولارًا ، وفي ألمانيا - 399 ماركًا.

أحد أهم عيوب التطوير: يتطلب استخدامه شراء مكونات باهظة الثمن - نموذج جديد للمعالج والماوس وذاكرة كبيرة للكمبيوتر.

نظام التشغيل Windows 2.0

تم إصدار هذه الإضافة إلى عائلة أنظمة التشغيل MS Windows في عام 1987. تميزت بمميزات وإمكانيات جديدة:

  • باستخدام صريح معالج إنتل 286.
  • احتمالات توسيع الذاكرة وإمكانية التشغيل البيني للتطبيق باستخدام DDE.
  • باستخدام مجموعات مفاتيح الاختصار.
  • استخدام بيئة متعددة النوافذ.
  • كود API الخاص.

بالرغم من كل ما سبق ، إلا أن نظام التشغيل هذا لم ينتشر على نطاق واسع ، على الرغم من وجود مطورين قاموا بكتابة برامج له. عيوبه الهامة: ضعف الأجهزة ، قيود البرامج الكبيرة.

ويندوز 3.0

السمة الرئيسية لنظام التشغيل لعائلة Windows: هذا هو المنتج الأول الذي حصل بالفعل على توزيع جماعي. بدأ إطلاقه في عام 1990. تم تفسير ذلك من خلال حقيقة أن نظام التشغيل قد تم تثبيته من قبل الشركات المصنعة على أجهزة الكمبيوتر المباعة.

تم استبدال غلاف ملف MS-DOS بـ "مدير البرامج" في هذا الإصدار. كما أنها تستخدم الوظيفة الإضافية الخاصة بها: "مدير الملفات" ، والتي تستخدم للتنقل في القرص.

يمكنك أيضًا إبراز التصميم الخارجي. كانت الواجهة شبه ثلاثية الأبعاد: تم تحقيق ذلك من خلال لوحة ألوان VGA موسعة. هذا الإصدار يحتوي بالفعل على "لوحة تحكم" تعمل بكامل طاقتها. لقد سمح لك بالعمل مع إعدادات النظام وفتح فرصة جديدة تمامًا - استخدام صورة كخلفية لسطح المكتب.

تم تنظيم نظام مساعدة المستخدم باستخدام لغة HTML ويحتوي بالفعل على ارتباطات تشعبية. تم أيضًا توسيع مجموعة البرامج ذات الصلة:

  • محرر نصوص Wordpad.
  • محرر رسوماتفرشاة الرسم.
  • ألعاب "خلايا خالية من سوليتير" ، "سوليتير-كيرشيف" ، "سابر".
  • المرافق الأخرى.

تم دعم العديد من أوضاع الذاكرة: 16 بت و 32 بت. وفقًا للمستخدمين ، من حيث سهولة الاستخدام ، كان نظام التشغيل على قدم المساواة مع منتجات Apple Macintosh المعاصرة.

ويندوز 3.1

ما هي ميزة نظام تشغيل الأسرة مايكروسوفت ويندوزالإصدار 3.1؟ هذا هو أول نظام تشغيل من شركة تدعم اللغة الروسية ، وهذا هو سبب انتشارها في روسيا.

دخلت السوق عام 1992. بعض السمات المميزةليس هنا - 3.1 كانت نسخة محسنة من الإصدار السابق. تمت إضافة إعدادات بيئة العمل المتقدمة ، وتحسينها واجهة المستخدم الرسوميةوإصلاح الأخطاء وتحسين الاستقرار.

نظام التشغيل Windows 95

الاسم الرمزي لنظام التشغيل الرسومي لعائلة Windows هو "Chicago". تم إصداره في أغسطس 1995 (تم تقديم النسخة الخاصة بروسيا في نوفمبر من نفس العام).

مصمم بشكل أساسي لأجهزة الكمبيوتر المنزلية. كانت هجينة: كانت تدعم أنظمة 16 بت و 32 بت. هنا ظهر سطح المكتب بأيقونات مألوفة وأشرطة مهام وقائمة ابدأ "ذات العلامة التجارية".

نظام التشغيل Windows 98

جاء الإصدار الرسمي (بعد الاختبار التجريبي) من هذا الإصدار في عام 1998. ندرج الميزات الرئيسية وخصائص نظام التشغيل لعائلة Windows:

  • تحسين دعم AGP.
  • برامج تشغيل معدلة لـ USB.
  • دعم تشغيل نظام متعدد الشاشات.
  • أولا متصفح الانترنتالمستكشف.
  • دعم Web TV.

في عام 1999 ، تم إصدار نسخة محدثة من نظام التشغيل. تميز بمتصفح أكثر تقدمًا ، إضافة دعم DVD.

نظام التشغيل Windows 2000 و ME

تم إصدار الإصدار ، على التوالي ، في عام 2000. تميزت بـ:

  • واجهة محدثة.
  • دعم خدمة دليل Active Directory.
  • نظام الملفات القياسي NTFS 3.0.
  • IIS ، الذي تم تقديمه في الإصدار 5.0.

في نفس عام 2000 ، تم إصدار إصدار جديد من النظام - Windows ME (إصدار الألفية). دعنا نلقي نظرة سريعة على ما يجعله مختلفًا:

  • تحسين العمل باستخدام أدوات الوسائط المتعددة.
  • القدرة على تسجيل المؤتمرات الصوتية والمرئية.
  • ظهور أدوات لاستعادة المعلومات بعد فشل النظام.
  • عدم وجود الوضع الحقيقي من MS-DOS.

نظاما التشغيل Windows XP و Vista

XP هو نظام التشغيل الأكثر شيوعًا في مجموعة Windows. كان لديه نسخة لكل من أجهزة الكمبيوتر المنزلية والشركات. الإضافات الرئيسية:

  • واجهة المستخدم الرسومية المحسنة.
  • التغيير السريع "للمستخدمين".
  • فرص جهاز التحكمكمبيوتر.
  • تحسين قدرات استعادة النظام.

في عام 2003 ، شهدت نسخة الخادم من نظام التشغيل الضوء - مشغل برامج وندوز 2003. وفقًا لمطوريها ، تم إيلاء اهتمام كبير لأمان النظام. في عام 2006 ، ظهر إصدار من XP لأجهزة الكمبيوتر منخفضة الطاقة يسمى Windows Fundamentals for Legacy PCs (FLP).

في عام 2006 ، تم تقديم Vista للعملاء من الشركات. كان المستخدمون العاديون قادرين على شراء نسخته "الرئيسية" فقط في عام 2007. تميز "فيستا" بالآتي:

  • ضوابط واجهة مستخدم جديدة.
  • تحديث النظام الفرعي لإدارة الذاكرة ، المدخلات والمخرجات.
  • ظهور وضع "السبات".
  • ميزات أمان محسنة.

ويندوز 7

ظهر نظام التشغيل هذا من Windows على أرفف المتاجر في عام 2007. دعونا نلقي نظرة على خصائصه المميزة:

  • دعم "Unicode 5.1".
  • القدرة على التحكم باللمس المتعدد.
  • ظهور 50 خطًا جديدًا بالإضافة إلى الخطوط القياسية المعدلة.
  • دعم الأسماء المستعارة للمجلدات داخليًا.
  • تكامل محكم مع الشركات المصنعة للسائقين.
  • التوافق مع عدد من التطبيقات القديمة التي لم يكن إطلاقها ممكنًا على نظام التشغيل Vista.
  • واجهة جديدةمشغل وسائط قياسي.
  • دعم الشاشات المتعددة ، ملحقات الوسائط المتعددة ، القدرة على تشغيل الملفات الصوتية بزمن انتقال منخفض.

ويندوز 8

تم طرح هذا الإصدار للبيع في عام 2012. وبحسب الإحصائيات فهي في المرتبة الثانية من حيث الانتشار في العالم (بعد النسخة السابعة).

الابتكارات هنا هي:

  • تسجيل الدخول مع الحسابمايكروسوفت.
  • طريقتان جديدتان لمصادقة المستخدم.
  • مظهر متجر التطبيقات لنظام التشغيل.
  • نسخة جديدةمتصفح الإنترنت: في إصدار سطح المكتب واللمس.
  • القدرة على استعادة النظام وإعادة ضبطه.
  • جديد "مدير المهام".
  • ظهور خيار "أمان العائلة".
  • لوحة تحكم جديدة ، تغيير شاشة الترحيب.
  • نظام بحث محسّن.
  • تبديل تخطيطات لوحة المفاتيح بسهولة.

نظام التشغيل Windows 10

تم إصدار أحدث إصدار من نظام التشغيل حتى الآن في يوليو 2015. فيما يلي الاختلافات الرئيسية عن سابقاتها:

  • تعديل قائمة ابدأ: يتم تقديمه على شكل مربعات قابلة للتكوين بواسطة المستخدم.
  • قم بتغيير حجم البداية.
  • ميزات جديدة لاستخدام متجر التطبيقات.
  • ظهور "مركز الإعلام".
  • تم تحديث التقويم والساعة ومؤشر البطارية (لأجهزة الكمبيوتر المحمولة).
  • نوافذ حديثة برسوم متحركة جديدة.
  • واجهات ترحيب وحظر محدثة.

بهذا نختتم مراجعتنا لأنظمة تشغيل Windows. ربما في المستقبل القريب سيتم استكمال القائمة بنسخة جديدة.

نظام التشغيل(OS) عبارة عن مجموعة من البرامج التي توفر إدارة موارد الكمبيوتر والعمليات التي تستخدم هذه الموارد في الحوسبة. معالجة هي سلسلة من الإجراءات التي يحددها البرنامج. الموارد هو أي مكون منطقي أو مكونات أجهزة الكمبيوتر. الموارد الرئيسية هي وقت وحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي. قد تنتمي الموارد إلى واحد أو أكثر من أجهزة الكمبيوتر الخارجية التي يتم الوصول إليها بواسطة نظام التشغيل باستخدام شبكة الكمبيوتر.

إدارة الموارديتكون من وظيفتين: تبسيط الوصول إلى المورد وتوزيع الموارد بين العمليات المتنافسة عليها. لحل المشكلة الأولى ، تدعم أنظمة التشغيل العادة و واجهات البرمجة . لحل المشكلة الثانية ، تستخدم أنظمة التشغيل ذاكرة افتراضية مختلفة وخوارزميات إدارة المعالج.

نظام التشغيلتتميز بالمميزات الرئيسية:

عدد المستخدمين الذين يخدمهم النظام في نفس الوقت (مستخدم واحد ومتعدد المستخدمين) ؛

عدد العمليات الجارية في وقت واحد (مهمة واحدة وتعدد المهام) ؛

نوع نظام الحوسبة المستخدم (أحادي المعالج ، متعدد المعالجات ، شبكة ، موزع).

مثال.نظام التشغيل Windows98 متعدد المهام ، ولينكس متعدد المستخدمين ، و MS-DOS يقوم بمهمة واحدة وبالتالي مستخدم واحد. يمكن أن تدعم أنظمة التشغيل Windows NT و Linux أجهزة الكمبيوتر متعددة المعالجات. نظام التشغيل Novell NetWare هو نظام تشغيل شبكة ؛ يحتوي Windows NT و Linux أيضًا على أدوات شبكة مضمنة.

واجهات المستخدم والبرنامج.لتبسيط الوصول إلى موارد الكمبيوتر ، تدعم أنظمة التشغيل واجهات المستخدم والبرامج. واجهة المستخدم عبارة عن مجموعة من الأوامر والخدمات التي تسهل على المستخدم العمل مع الكمبيوتر. واجهة البرمجة هي مجموعة من الإجراءات التي تسهل على المبرمج التحكم في جهاز الكمبيوتر.


أرز. 1. واجهات نظام التشغيل

مثال.يوفر نظام التشغيل Windows للمستخدم واجهة رسومية ، وهي (من وجهة نظر المستخدم) مجموعة من القواعد للتحكم المرئي في الكمبيوتر. بالإضافة إلى الواجهة الرسومية الرئيسية ، يتم تزويد المستخدم أيضًا بواجهة أوامر ، أي مجموعة أوامر بتنسيق معين. للقيام بذلك ، يوجد في قائمة النظام عنصر "تشغيل". عدة وظائف النظامفي Windows يطلق عليه API (واجهة برمجة التطبيقات). تحتوي هذه المجموعة على أكثر من ألف إجراء لحل مشاكل النظام المختلفة. يحتوي نظام التشغيل Linux أيضًا على خيارين للتحكم في الكمبيوتر ، ولكن كقاعدة عامة ، يُفضل الأوامر.

تنظيم وقت المعالج والذاكرة.لتنظيم وضع تعدد المهام ، يجب أن يوزع نظام التشغيل بطريقة ما وقت المعالج بين البرامج قيد التشغيل في نفس الوقت. عادة ما يتم استخدام ما يسمى بوضع تعدد المهام الوقائي. في الوضع الوقائي ، يعمل كل برنامج بشكل مستمر لفترة زمنية محددة بدقة (شريحة زمنية) ، وبعد ذلك ينتقل المعالج إلى برنامج آخر. نظرًا لأن الوقت صغير جدًا ، مع أداء معالج كافٍ ، يتم إنشاء وهم التشغيل المتزامن لجميع البرامج.

إحدى المهام الرئيسية لنظام التشغيل هي إدارة الذاكرة. عندما تكون الذاكرة الرئيسية منخفضة ، تتم كتابة جميع البيانات غير المستخدمة حاليًا في ملف ترحيل خاص. تسمى الذاكرة التي يمثلها ملف المبادلة ذاكرة الصفحة الخارجية. يُطلق على مجموعة ذاكرة الصفحة الرئيسية والخارجية اسم الذاكرة الظاهرية. ومع ذلك ، بالنسبة للمبرمج ، تبدو الذاكرة الظاهرية ككيان واحد ، أي أنها تعتبر مجموعة غير مرتبة من البايت. في هذه الحالة ، نقول أنه يتم استخدام عنونة الذاكرة الخطية.

مثال.تستخدم أنظمة تشغيل Windows و Linux عنونة الذاكرة الظاهرية الخطية. استخدم نظام التشغيل MS-DOS عنونة غير خطية للذاكرة الرئيسية. الذاكرة الرئيسية لها بنية معقدة يجب أن تؤخذ في الاعتبار عند البرمجة. لم يتم دعم ملفات المبادلة بواسطة MS-DOS.

هيكل نظام التشغيل.أنظمة التشغيل الحديثة ، كقاعدة عامة ، لها هيكل متعدد المستويات. يعمل مباشرة مع الأجهزة النواة نظام التشغيل. النواة عبارة عن برنامج أو مجموعة من البرامج ذات الصلة التي تستخدم ميزات أجهزة الكمبيوتر. وبالتالي ، فإن النواة هي جزء يعتمد على الآلة من نظام التشغيل. تحدد النواة واجهة البرمجة. في المستوى الثاني توجد برامج نظام التشغيل القياسي و shell التي تعمل مع النواة وتوفر واجهة المستخدم. يحاولون جعل برامج المستوى الثاني مستقلة عن الآلة. من الناحية المثالية ، فإن استبدال النواة يعادل تغيير إصدار نظام التشغيل.


أرز. 2. مستويات نظام التشغيل Linux

نظام الملفات.يتم تخزين أي بيانات في ذاكرة خارجيةالكمبيوتر في شكل ملفات. يجب إدارة الملفات: إنشاء ، حذف ، نسخ ، تعديل ، إلخ. يتم توفير هذه الأدوات للمستخدم في شكل واجهات مستخدم وبرنامج بواسطة نظام التشغيل. تسمى الطريقة التي يتم بها تنظيم الملفات وإدارتها بنظام الملفات. يحدد نظام الملفات ، على سبيل المثال ، الأحرف التي يمكن استخدامها لاسم الملف ، وما هو الحد الأقصى لحجم الملف ، وما هو اسم الدليل الجذر ، وما إلى ذلك. تؤثر طريقة تنظيم الملفات على سرعة الوصول إلى الملف المطلوبوأمن تخزين الملفات وما إلى ذلك.

يمكن أن يعمل نفس نظام التشغيل في وقت واحد مع العديد من أنظمة الملفات. كقاعدة عامة ، يتم تنفيذ وظائف نظام الملفات عن طريق نواة نظام التشغيل.

مثال.هناك عدة أنواع من أنظمة الملفات المستخدمة لأجهزة الكمبيوتر:

FAT16 - يُستخدم في Windows95 و OS \ 2 و MS-DOS ؛

FAT32 و VFAT - يُستخدمان في Windows95 ؛

NTFS - يُستخدم في Windows NT ؛

HPFS - يستخدم في OS \ 2 ؛

Linux Native و Linux Swap - يُستخدم في نظام التشغيل Linux.

نظام الملفات FAT هو الأبسط. يكون اسم الدليل الجذر دائمًا بالشكل: A: \ ، B: \ ، C: \ ، إلخ. يتكون اسم الملف من ثلاثة أجزاء: المسار والاسم الفعلي والملحق. المسار هو اسم الدليل حيث يوجد الملف. يشير الامتداد إلى نوع الملف. على سبيل المثال ، الاسم الكامل للملف هو C: \ Windows \ System \ gdi.exe ، والمسار هو C: \ Windows \ System \ ، والامتداد هو exe ، والاسم الفعلي هو gdi. وفقًا لقواعد FAT ، يمكن أن يحتوي اسم الملف نفسه من 1 إلى 8 أحرف ، ويمكن أن يحتوي امتداد الاسم ، المفصول عن الاسم بنقطة ، على ما يصل إلى 3 أحرف. عند تسمية الملفات ، لا يتم تمييز الأحرف الكبيرة والصغيرة. يتضمن الاسم الكامل للملف اسم الجهاز المنطقي الذي يوجد عليه الملف واسم الدليل الذي يوجد به الملف. يخزن النظام معلومات حول حجم الملف وتاريخ إنشائه.

من حيث تنظيم البيانات ، تشبه VFAT الدهون. ومع ذلك ، فإنه يسمح لك باستخدام أسماء ملفات طويلة: أسماء تصل إلى 255 حرفًا ، وأسماء كاملة تصل إلى 260. كما يسمح لك النظام أيضًا بتخزين تاريخ آخر وصول إلى الملف ، مما يؤدي إلى إنشاء ميزات إضافيةلمحاربة الفيروسات.

يمكن تنفيذ نظام الملفات كمحرك ، حيث تتواصل من خلاله جميع البرامج التي تقرأ أو تكتب المعلومات إلى الأجهزة الخارجية من خلال نظام التشغيل. قد يتضمن نظام الملفات أمان تخزين المعلومات. على سبيل المثال ، ملف نظام NTFSلديه الوسائل الإصلاح التلقائيأخطاء واستبدال القطاعات التالفة. هناك آلية خاصة تراقب وتسجل جميع الإجراءات التي يتم إجراؤها على الأقراص المغناطيسية ، لذلك في حالة حدوث عطل ، تتم استعادة سلامة المعلومات تلقائيًا. بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون لنظام الملفات وسائل لحماية المعلومات من الوصول غير المصرح به.

نموذج خادم العميل.من السمات المهمة لأنظمة التشغيل الحديثة أن نموذج خادم العميل هو أساس التفاعل بين برنامج التطبيق ونظام التشغيل. تتم معالجة جميع مكالمات برنامج المستخدم (العميل) إلى نظام التشغيل بواسطة برنامج خاص (خادم). يستخدم هذا آلية مشابهة لاستدعاء إجراء عن بعد ، مما يجعل من السهل الانتقال من التفاعل بين العمليات داخل نفس الكمبيوتر إلى نظام موزع.

تقنية التوصيل والتشغيل.التوصيل والتشغيل (تقنية PnP) هي طريقة للتفاعل بين نظام التشغيل والأجهزة الخارجية. يستقصي نظام التشغيل جميع الأجهزة الطرفية ويجب أن يتلقى استجابة محددة من كل جهاز ، والتي يمكن من خلالها تحديد الجهاز المتصل وأي برنامج تشغيل مطلوب لتشغيله العادي. الغرض من استخدام هذه التقنية هو تبسيط اتصال الأجهزة الخارجية الجديدة. يجب أن يدخر المستخدم عن العمل المعقد للإعداد جهاز خارجيتتطلب مؤهلات عالية.

أنظمة الخدمة- منتج برمجي يغير ويكمل واجهات المستخدم والبرنامج لنظام التشغيل. تنقسم أنظمة الخدمة إلى بيئات تشغيل وقذائف وأدوات مساعدة.

بيئة التشغيل- نظام يغير ويكمل كلاً من واجهة المستخدم والبرنامج. بيئة التشغيل تخلق للمستخدم و برامج التطبيقاتوهم العمل في نظام تشغيل كامل. عادة ما يعني ظهور بيئة التشغيل أن نظام التشغيل المستخدم لا يفي بمتطلبات الممارسة بشكل كامل.

أرز. 3. دور بيئة التشغيل

حماية البيانات- هذه مشكلة كبيرة جدا. كجزء من تشغيل نظام التشغيل ، تعني حماية المعلومات بشكل أساسي ضمان سلامة المعلومات والحماية من الوصول غير المصرح به. النزاهة هي إلى حد كبير مسؤولية نظام الملفات ، بينما الحماية من العبث هي مسؤولية النواة. الآلية المعتادة لمثل هذه الحماية هي استخدام كلمات المرور ومستويات الامتياز. لكل مستخدم ، يتم تحديد حدود الوصول إلى الملفات وأولوية برامجه. مسؤول النظام له الأولوية القصوى.

مرافق الشبكة والأنظمة الموزعة.جزء لا يتجزأ من أنظمة التشغيل الحديثة هي الأدوات التي تسمح لك بالاتصال عبر شبكة الكمبيوتر مع التطبيقات التي تعمل على أجهزة الكمبيوتر الأخرى. للقيام بذلك ، يعمل نظام التشغيل بشكل أساسي على حل مشكلتين: توفير الوصول إلى الملفات الموجودة على أجهزة الكمبيوتر البعيدة و القدرة على تشغيل البرنامج على جهاز كمبيوتر بعيد.

يتم حل المهمة الأولى بشكل طبيعي باستخدام ما يسمى بنظام ملفات الشبكة ، والذي ينظم عمل المستخدم الملفات المحذوفةكما لو كانت هذه الملفات على القرص المغناطيسي الخاص بالمستخدم.

يتم حل المهمة الثانية باستخدام آلية استدعاء الإجراء عن بُعد ، والتي يتم تنفيذها عن طريق النواة ، كما تخفي عن المستخدم الاختلاف بين البرامج المحلية والبعيدة.

يعد توفر الموارد لإدارة موارد أجهزة الكمبيوتر البعيدة الأساس لإنشاء أنظمة الحوسبة الموزعة. نظام الحوسبة الموزعة عبارة عن مجموعة من عدة أجهزة كمبيوتر متصلة تعمل بشكل مستقل ، ولكنها تؤدي مهمة مشتركة. يمكن اعتبار مثل هذا النظام على أنه متعدد المعالجات.

الصدف- نظام يغير واجهة المستخدم. يُنشئ الغلاف واجهة للمستخدم تختلف عن واجهة نظام التشغيل نفسه. تتمثل مهمة الغلاف في تبسيط بعض الإجراءات الشائعة الاستخدام مع نظام التشغيل. ومع ذلك ، فإن shell لن يحل محل نظام التشغيل ، وبالتالي يجب على المستخدم المحترف أيضًا معرفة واجهة الأوامر الخاصة بنظام التشغيل نفسه.

خدماتلها غرض متخصص للغاية وكل منها يؤدي وظيفته الخاصة. تعمل الأدوات المساعدة في بيئات shell الخاصة بها وتوفر للمستخدمين خدمات إضافية(في الغالب صيانة القرص والملفات). غالبًا ما يكون:

صيانة القرص (تنسيق ، ضمان سلامة المعلومات ، إمكانية استردادها في حالة حدوث عطل ، إلخ) ؛

صيانة الملفات والأدلة (بحث ، عرض ، إلخ) ؛

إنشاء وتحديث المحفوظات ؛

توفير معلومات حول موارد الكمبيوتر واستخدام مساحة القرص والتوزيع ذاكرة الوصول العشوائيبين البرامج ؛

طباعة النصوص والملفات الأخرى بأوضاع وتنسيقات مختلفة ؛

الحماية من فيروسات الكمبيوتر.

أرز. 4. دور قذيفة نظام التشغيل

أنظمة الأدواتهو منتج برمجي يوفر تطوير المعلومات والبرامج. تشمل أنظمة الأدوات: أنظمة البرمجة وأنظمة التطوير السريع للتطبيقات وأنظمة إدارة قواعد البيانات (DBMS).

نظام البرمجةتم تصميمه لتطوير برامج التطبيقات باستخدام بعض لغات البرمجة. تكوينها يشمل:

المترجم و / أو المترجم الفوري ؛

محرر الارتباط

· بيئة التنمية ؛

مكتبة الروتين القياسي ؛

توثيق.

المترجم هو برنامج يحول البرنامج المصدر إلى وحدة كائن ، أي ملف يتكون من تعليمات الآلة. المترجم هو برنامج ينفذ مباشرة تعليمات لغة البرمجة.

الرابط هو برنامج يقوم بتجميع ملفات كائنات متعددة في ملف واحد قابل للتنفيذ.

بيئة التطوير المتكاملة - مجموعة من البرامج التي تشمل محرر النص، أداة إدارة ملف مشروع برمجي ، مصحح أخطاء برنامج يقوم بأتمتة عملية تطوير البرنامج بالكامل.

مكتبة الإجراءات الفرعية القياسية هي مجموعة من الوحدات النمطية للكائنات منظمة في ملفات خاصة يتم توفيرها من قبل الشركة المصنعة لنظام البرمجة. تحتوي هذه المكتبات عادةً على إجراءات إدخال ومخرجات نصية ووظائف رياضية قياسية وبرامج إدارة الملفات. عادةً ما يتم ربط وحدات الكائن النمطية من المكتبة القياسية تلقائيًا بواسطة الرابط إلى وحدات الكائن المخصصة.

أرز. 5. مراحل تطوير البرنامج

أنظمة تطوير التطبيقات السريعةتمثل التطور الأنظمة التقليديةبرمجة. في أنظمة RAD ، تكون عملية البرمجة نفسها آلية إلى حد كبير. لا يقوم المبرمج بكتابة نص البرنامج نفسه ، ولكن بمساعدة بعض التلاعبات المرئية ، يوضح للنظام المهام التي يجب أن يقوم بها البرنامج. بعد ذلك ، يقوم نظام RAD نفسه بإنشاء نص البرنامج.

نظام إدارة قواعد البياناتهي أداة برمجية عالمية مصممة لتنظيم تخزين ومعالجة البيانات المترابطة منطقيًا وتوفير وصول سريع إليها. من الإمكانات المهمة لأجهزة الكمبيوتر تخزين ومعالجة كميات كبيرة من المعلومات ، ولا تجمع أجهزة الكمبيوتر الحديثة فقط المستندات النصية والرسومات (الرسومات والرسومات والصور الفوتوغرافية والخرائط) ، ولكن أيضًا صفحات الويب الخاصة بشبكة الإنترنت العالمية والصوت والفيديو الملفات. يوفر إنشاء قواعد البيانات تكامل البيانات والقدرة على إدارتها مركزيًا. تجمع قاعدة البيانات المعلومات المنظمة وفقًا لقواعد معينة ، والتي تنص على ذلك مبادئ عامةوصف البيانات وتخزينها ومعالجتها بحيث يمكن للمستخدمين والبرامج المختلفة العمل معها.

يمكّن DBMS المبرمجين ومحللي النظام من تطوير أدوات برمجية أفضل لمعالجة البيانات بسرعة وتمكين المستخدمين النهائيين من إدارة البيانات مباشرة. يجب أن يوفر نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) للمستخدم البحث عن البيانات ، والتعديل والتخزين ، والوصول عبر الإنترنت ، وحماية سلامة البيانات من أعطال الأجهزة وأخطاء البرامج ، والتمييز بين الحقوق والحماية ضد الوصول غير المصرح به ، ودعم العمل المشترك للعديد من المستخدمين مع البيانات. هناك أنظمة إدارة قواعد بيانات عالمية تستخدم في تطبيقات مختلفة. عند إعداد DBMS عالمي لتطبيقات محددة ، يجب أن يكون لديهم الأدوات المناسبة. تسمى عملية تخصيص DBMS لتطبيق معين إنشاء النظام. يشمل نظام DBMS العالمي ، على سبيل المثال أنظمة مايكروسوفتالوصول ، مايكروسوفت برنامج Visual FoxPro، بورلاند ديسيبل ، بورلاند مفارقة ، أوراكل.

تقنيات الاتصالات الخاصة بمعالجة البيانات.ميزة مهمة للعديد من أنظمة التشغيل هي قدرتها على التفاعل مع بعضها البعض من خلال شبكة ، مما يسمح لأجهزة الكمبيوتر بالتفاعل مع بعضها البعض ، داخل شبكات المنطقة المحلية (LAN) وعلى الإنترنت العالمية.

تدعم أنظمة التشغيل الحديثة ، التي تم إنشاؤها حديثًا والإصدارات المحدثة من الأنظمة الحالية ، مجموعة كاملة من البروتوكولات للعمل محليًا وعالميًا شبكات الحاسب. في الوقت الحالي ، تتطور صناعة الكمبيوتر العالمية بسرعة كبيرة. يتزايد أداء الأنظمة ، وبالتالي تتزايد إمكانيات معالجة كميات كبيرة من البيانات. لم تعد أنظمة تشغيل فئة MS-DOS قادرة على التعامل مع مثل هذا التدفق من البيانات ولا يمكنها استخدام موارد أجهزة الكمبيوتر الحديثة بشكل كامل. لذلك ، لا يتم استخدامه على نطاق واسع في أي مكان آخر. يحاول الجميع الانتقال إلى أنظمة تشغيل أكثر تقدمًا ، مثل Unix أو Windows أو Linux أو Mac OS.

إذا حددنا نظام التشغيل بكلمات المستخدم ، فحينئذٍ نظام التشغيل يمكن أن يطلق عليه أهم برنامج يتم تحميله أولاً عند تشغيل الكمبيوتر وبفضله يصبح الاتصال بين الكمبيوتر والشخص ممكناً. تتمثل مهمة نظام التشغيل في توفير الراحة للعمل مع الكمبيوتر لمستخدم بشري. يتحكم نظام التشغيل في جميع الأجهزة المتصلة بالكمبيوتر ، مما يتيح الوصول إليها من خلال البرامج الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، يعد نظام التشغيل نوعًا من أجهزة الإرسال المؤقت بين أجهزة الكمبيوتر والبرامج الأخرى ، فهو يستحوذ على إشارات الأوامر التي ترسلها البرامج الأخرى ، و "يترجمها" إلى لغة مفهومة للجهاز.

اتضح أن كل نظام تشغيل يتكون من ثلاثة أجزاء إلزامية على الأقل:

أولا - النواة , مترجم الأوامر ، "مترجم" من لغة البرنامج إلى "حديد" لغة رموز الآلة.

والثاني هو البرامج المتخصصة للإدارة أجهزة مختلفةالمضمنة في الكمبيوتر. تسمى هذه البرامج السائقين - أي "السائقين" ، المديرين. ويشمل ذلك أيضًا ما يسمى بـ "مكتبات النظام" التي يستخدمها نظام التشغيل نفسه والبرامج المضمنة فيه.

وأخيرًا ، الجزء الثالث عبارة عن غلاف مناسب يتواصل معه المستخدم - واجهه المستخدم . نوع من الغلاف الجميل الذي يحتوي على نواة مملة وغير مثيرة للاهتمام للمستخدم. تعد المقارنة مع العبوة ناجحة أيضًا لأنها ما ينتبهون إليه عند اختيار نظام التشغيل - لا يتم تذكر الجزء الأساسي ، الجزء الرئيسي من نظام التشغيل ، إلا لاحقًا. هذا هو السبب في أن نظام التشغيل غير المستقر وغير الموثوق به من وجهة نظر النواة ، مثل Windows 98 / ME ، تمتع بهذا النجاح المذهل - بفضل غلاف الواجهة الجميل.

اليوم ، تعد الواجهة الرسومية سمة ثابتة لأي نظام تشغيل ، سواء ويندوز إكس بيأو Windows NT أو Mac OS (نظام تشغيل لـ أجهزة كمبيوتر Appleماكنتوش). لم تكن أنظمة تشغيل الأجيال الأولى تحتوي على واجهة رسومية ، ولكن واجهة نصية ، أي ، تم إعطاء الأوامر للكمبيوتر ليس عن طريق النقر على الرسم التخطيطي ، ولكن عن طريق إدخال أوامر من لوحة المفاتيح. على سبيل المثال ، اليوم لتشغيل برنامج التحرير نصوص Microsoftيكفي Word للنقر فوق رمز هذا البرنامج على سطح مكتب Windows. وقبل ذلك ، عند العمل في الجيل السابق من OS - DOS ، كان من الضروري إدخال أمر مثل

C: \ WORD \ word.exe mybook.doc.

يتم تصنيف نظام التشغيل وفقًا لـ:

عدد المستخدمين المتزامنين: لاعب واحد (مصمم لخدمة عميل واحد) و متعددة اللاعبين (مصمم للعمل مع مجموعة من المستخدمين في نفس الوقت في محطات مختلفة). المثال الأول هو Windows 95/98 ، والثاني هو Windows NT. للاستخدام المنزلي ، ستحتاج إلى نظام تشغيل مستخدم واحد ، بينما ستحتاج إلى نظام تشغيل متعدد المستخدمين في المكتب أو المؤسسة ؛

عدد العمليات التي تعمل في نفس الوقت تحت سيطرة النظام: مهمة واحدة , تعدد المهام. لا يمكن لأنظمة التشغيل أحادية المهام (DOS) أن تؤدي أكثر من مهمة واحدة في نفس الوقت ، وأنظمة التشغيل متعددة المهام قادرة على دعم التنفيذ المتوازي للعديد من البرامج الموجودة داخل نفس نظام الحوسبة ، وتقسيم قوة الكمبيوتر بينهما. على سبيل المثال ، يمكن للمستخدم إدخال نص في وثيقة كلمةأثناء الاستماع إلى الموسيقى من القرص المضغوط المفضل لديك ، بينما يقوم الكمبيوتر بنسخ الملف من الإنترنت في نفس الوقت. من حيث المبدأ ، فإن عدد المهام التي يمكن أن يؤديها نظام التشغيل لديك لا يقتصر على أي شيء بخلاف طاقة المعالج وسعة ذاكرة الوصول العشوائي ؛

عدد المعالجات المدعومة: أحادي المعالج , متعدد المعالجات (دعم طريقة توزيع الموارد للعديد من المعالجات لحل مهمة معينة) ؛

الشاهد من رمز نظام التشغيل:

Ø 16 بت (DOS ، Windows 3.1) ،

Ø 32 بت (Windows 95 - Windows XP) ،

Ø 64 بت (نظام التشغيل Windows Vista);

لا يمكن أن يتجاوز شاهد نظام التشغيل شهادة المعالج ؛

نوع الواجهة: يأمر (نص) و وجوه المنحى
(كقاعدة عامة ، رسم) ؛

نوع وصول المستخدم إلى الكمبيوتر:

Ø مع تجهيز الدفعات - من البرامج التي سيتم تنفيذها ، يتم تكوين حزمة من المهام ، وإدخالها في الكمبيوتر وتنفيذها حسب الأولوية ، مع مراعاة إمكانية الأولوية) ،

Ø وقت المشاركة - يتم توفير الوضع التفاعلي (التفاعلي) المتزامن للوصول إلى الكمبيوتر للعديد من المستخدمين على محطات طرفية مختلفة ، حيث يتم تخصيص موارد الجهاز بدوره ، والذي يتم تنسيقه بواسطة نظام التشغيل وفقًا لنظام الخدمة المحدد) ،

Ø في الوقت الحالى - توفير وقت استجابة مضمون معين للجهاز لطلب المستخدم مع إدارة أي أحداث أو عمليات أو كائنات خارجية تتعلق بالكمبيوتر. يستخدم OS RT بشكل أساسي في أتمتة مجالات مثل إنتاج النفط والغاز والنقل والتحكم العمليات التكنولوجيةفي علم المعادن والهندسة الميكانيكية ، والتحكم في العمليات الكيميائية ، وإمدادات المياه ، والطاقة ، والتحكم في الروبوت. من بين هؤلاء ، يبرز نظام التشغيل QNX RT OS بمجموعة كاملة من الأدوات التي اعتاد المستخدم عليها عند العمل مع نظام تشغيل عائلة UNIX.

نوع استخدام الموارد: شبكة محلية . تم تصميم أنظمة تشغيل الشبكة لإدارة موارد أجهزة الكمبيوتر المتصلة بشبكة بغرض مشاركة البيانات ، وتوفير أدوات قوية لتقييد الوصول إلى البيانات في إطار ضمان سلامتها وسلامتها ، بالإضافة إلى العديد من خيارات الخدمة لاستخدام الشبكة مصادر. في معظم الحالات ، يتم تثبيت أنظمة تشغيل الشبكة على واحد أو أكثر من أجهزة كمبيوتر الخادم القوية بشكل كافٍ والمخصصة فقط لصيانة الشبكة والموارد المشتركة. سيتم اعتبار جميع أنظمة التشغيل الأخرى محلية ويمكن استخدامها على أي منها كمبيوتر شخصيمتصل بالشبكة كمحطة عمل أو عميل.

أخيرًا ، قسم آخر - تخصص ، والغرض من نظام تشغيل معين. بعد كل شيء ، بغض النظر عما يقوله القادة الفرديون لشركة برمجيات منفصلة ، فإن أنظمة التشغيل العالمية غير موجودة. أحدهما أكثر ملاءمة للتواصل ، والآخر سيتم اختياره من قبل المبرمجين ، والثالث من قبل المستخدمين المنزليين. كما تظهر الممارسة ، فإن معرفة نظام تشغيل واحد في عصرنا ليست كافية بأي حال من الأحوال. في عملك الاحترافي ، ربما يتعين عليك التعامل ليس فقط مع Windows ، ولكن أيضًا مع أنظمة التشغيل الأخرى - وتحتاج إلى الاستعداد لذلك مسبقًا.

الخصائص التي تعتمد على آلة نظام التشغيلنكون:

معالجة المقاطعة

عملية التخطيط؛

إدارة المدخلات والمخرجات ؛

إدارة ذاكرة حقيقية;

إدارة الذاكرة الافتراضية.

خصائص نظام التشغيل المستقل عن الجهازنكون:

· العمل مع الملفات.

طرق جدولة وظائف المستخدم ؛

تنظيم العمل الموازي للبرامج ؛

توزيع الموارد؛

الحماية.

المعايير الرئيسية للنهج عند اختيار نظام التشغيل.يوجد عدد كبير من أنظمة التشغيل ويجب على المستخدم تحديد نظام التشغيل الأفضل من غيره (وفقًا لمعايير معينة). لاختيار نظام تشغيل أو آخر ، عليك أن تعرف:

ما هي الأنظمة الأساسية للأجهزة وبأي سرعة يعمل نظام التشغيل ؛

ما هي الأجهزة الطرفية التي يدعمها نظام التشغيل؟

ما مدى تلبية نظام التشغيل الكامل لاحتياجات المستخدم ، أي ما هي وظائف النظام؟

ما هي الطريقة التي يتفاعل بها نظام التشغيل مع المستخدم ، أي مدى الرؤية ، والملاءمة ، والمفهومة ، والمألوفة لواجهة المستخدم ؛

هل هناك نصائح إعلامية ، وكتب مرجعية مدمجة ، وما إلى ذلك ؛

ما هي مصداقية النظام ، أي؟ مقاومته لأخطاء المستخدم ، وتعطل المعدات ، وما إلى ذلك ؛

ما هي الفرص التي يوفرها نظام التشغيل لتنظيم الشبكات ؛

هل يوفر نظام التشغيل التوافق مع أنظمة تشغيل أخرى؟

ما هي الأدوات التي يمتلكها نظام التشغيل لتطوير برامج التطبيقات ؛

ما إذا كان نظام التشغيل يدعم لغات وطنية مختلفة ؛

ما هي حزم التطبيقات المعروفة التي يمكن استخدامها عند العمل مع هذا النظام ؛

كيف يتم حماية المعلومات والنظام نفسه في نظام التشغيل.

المعلوماتية - نظام التشغيل (نظام التشغيل) - المهام الرئيسية لنظام التشغيل - واجهة المستخدم - الخصائص والقذائف

نظام التشغيل (OS) عبارة عن مجموعة أدوات البرمجيات، وتوفير إدارة موارد أجهزة الكمبيوتر ، ودعم تنفيذ البرامج ، وتفاعل البرامج مع الأجهزة والبرامج الأخرى والمستخدم.

نظام التشغيل هو البرنامج الأساسي الذي لا يستطيع الكمبيوتر العمل بدونه. لذلك ، فإن أي نوع من أجهزة الكمبيوتر مزود بنظام تشغيل. عادة ما توجد عدة أنواع من أنظمة التشغيل الموجهة إلى نفس نوع الكمبيوتر. الجزء الرئيسي من نظام التشغيل ، يتم تحميل النواة في ذاكرة الوصول العشوائي عند تشغيل الكمبيوتر وهو موجود باستمرار خلال فترة تشغيل الكمبيوتر بالكامل (أي مقيم).

لا يمكن تشغيل برامج التطبيقات إلا في بيئة نظام التشغيل. لكل نوع من أنواع أنظمة التشغيل ، تم تطوير مجموعته الخاصة من برامج التطبيقات (التطبيقات).

لا يتم غالبًا مواجهة الموقف الذي يمكن فيه تنفيذ برنامج تم تطويره لنظام تشغيل واحد مباشرة في بيئة نظام تشغيل آخر. في كثير من الأحيان ، لا يمكن أن تعمل منتجات البرامج التي تركز على نظام تشغيل معين في بيئة نظام تشغيل آخر (عدم توافق البرامج).

الغرض الرئيسي من نظام التشغيل هو الاتصال بين منتجات البرامج وأجهزة الكمبيوتر نفسه. يجعل نظام التشغيل البرامج ، إلى حد ما ، مستقلة عن التعديل المحدد للجهاز والمعدات المثبتة عليه. كما يسمح لك "بإخبار" المستخدم بما يريده من الكمبيوتر.

يحتوي نظام التشغيل على اصطلاحات وقيود معينة تمكّنه من "فهم" رغبات المستخدم. يشبه الحوار مع نظام التشغيل إلى حد ما محادثة مع خادم غبي ، بطيء الفهم ، لكنه مطيع. إنها تفهمك فقط عندما تخبرها بمكان كل شيء وماذا تفعل به ، وإذا قلت ذلك بشكل غير دقيق ، فيمكنها فعل شيء مختلف تمامًا أو رفض فعل أي شيء على الإطلاق.

المهام الرئيسية لنظام التشغيل

1. دعم عمل البرامج. ضمان تفاعلهم مع الأجهزة ومع بعضهم البعض ؛

2. توزيع الموارد (وقت المعالج ، ذاكرة الوصول العشوائي ، مساحة القرص ، إلخ) ؛ تنظيم نظام الملفات (أنظمة تخزين البيانات على وسائط التخزين الخارجية) ؛ محاسبة استخدام الموارد ، وإدارة نظام الفيديو ؛

3. معالجة المواقف الخاطئة. حماية البيانات؛

4. دعم قدرة المستخدم على التحكم في الجهاز باستخدام أوامر خاصة (معالجة لغة الأوامر في بيئة إجرائية) أو عن طريق التأثير على كائنات معينة (الأزرار ، وما إلى ذلك في بيئة موجهة للكائنات) ؛

5. دعم الشبكة.

واجهة المستخدم

بالإضافة إلى إدارة الموارد ودعم تشغيل البرامج ، يوفر نظام التشغيل للمستخدم القدرة على التحكم في الكمبيوتر في وضع الحوار. يتم ذلك من خلال واجهة المستخدم.
واجهة المستخدم - أحد مكونات منتج البرنامج الذي يوفر تفاعلًا تفاعليًا بين البرنامج والمستخدم.

أبسط نوع IP - واجهة سطر الأوامر. يتضمن التحكم في الكمبيوتر عن طريق إدخال أوامر من لوحة المفاتيح.

مثال رئيسي هو سطر الأوامر في MS-DOS:

C: \ USERS \ DIPLOM \> نسخة head.htm C: \ USERS \ BAKALAVR

تم نسخ ملف واحد

أكثر منظر مريح IP - واجهة نافذة النص. لا يتطلب مجموعة من الأوامر على لوحة المفاتيح ، ولكنه يقلل من التحكم بالضغط على المفاتيح الفردية أو أزرار الماوس عند تحديد إجراءات التحكم في القوائم ومربعات الحوار.

مثال على ذلك غلاف أداة Borland Pascal:

الأحدث هي واجهة النافذة الرسومية ، والتي تجمع بين أدوات الحوار المطورة لواجهة النافذة (أنظمة القائمة ، مربعات الحواروأشرطة الأدوات والرموز وما إلى ذلك) مع إمكانات مرئية رائعة لوضع الرسومات.

مثال على ذلك هو نافذة مجلد جهاز الكمبيوتر:

----

خصائص نظام التشغيل

1. عمق البت (لأجهزة الكمبيوتر ، نظام تشغيل 8 بت ، 16 بت ، 32 بت ، 64 بت) ؛

2. عدد البرامج المنفذة في وقت واحد في ظل نظام التشغيل (نظام التشغيل الفردي ومتعدد المهام).
تدعم أنظمة التشغيل متعددة المهام التنفيذ المتوازي للعديد من البرامج التي تعمل ضمن نفس نظام الحوسبة في وقت واحد. يمكن أن يكون تعدد المهام شركة واستباقية.
مع تعدد المهام في المؤسسة ، تشترك التطبيقات في المعالج ، وتقوم بتمريره بشكل دوري إلى بعضها البعض. إذا رفض أحد التطبيقات تحرير وحدة المعالجة المركزية ، فلا يوجد شيء يمكن للنظام فعله حيال ذلك.
إذا تم استخدام تعدد المهام الوقائي ، فإن نظام التشغيل يتحكم تمامًا في جميع التطبيقات ويوزع وقت المعالج بينها ، مما يقلل بشكل كبير من احتمال "تجميد" النظام عند حدوث أخطاء في البرامج.
تدعم أنظمة التشغيل ذات المهام الفردية تنفيذ برنامج واحد فقط في كل مرة ؛

3. تعدد العمليات هو تقنية تسمح للتطبيق بإجراء مهام متعددة بشكل صحيح في عملياته. العملية هي أي مهمة أو نشاط بدأه البرنامج. يمكن لبرنامج واحد تنفيذ عدة عمليات في نفس الوقت ؛

4. نوع واجهة المستخدم: واجهة سطر الأوامر ، واجهة مستخدم ذات إطارات نصية ، واجهة مستخدم رسومية ذات إطارات (X ، TYPE ، GUI) ؛

5. متطلبات موارد الأجهزة ؛

6. الأداء.

7. الموثوقية (الاستقرار في العملية ، حماية البيانات من الوصول غير المصرح به) ؛

8. توافر برامج التطبيق.

9. التوافر فرص التواصل(الشبكة ، نظام التشغيل المحلي) ؛
تم تصميم أنظمة تشغيل الشبكة لإدارة موارد أجهزة الكمبيوتر المتصلة بشبكة بغرض مشاركة البيانات ، وتوفير أدوات قوية لتقييد الوصول إلى البيانات مع ضمان سلامتها وسلامتها ، بالإضافة إلى العديد من خيارات الخدمة لاستخدام موارد الشبكة ؛

10. عدد المعالجات المدعومة: معالج واحد ، متعدد المعالجات ؛
تدعم أنظمة التشغيل متعددة المعالجات ، بخلاف الأنظمة أحادية المعالجات ، استخدام العديد من المعالجات لحل مهمة واحدة ؛

11. انفتاح نظام التشغيل ، هو أن مكونات نظام التشغيل متوفرة في أكواد المصدرلأي مستخدم.

12. طريقة استخدام ذاكرة الوصول العشوائي.
هناك طريقتان للعمل مع الذاكرة: العنوان الخطي - يعمل نظام التشغيل مع ذاكرة النظام بالكامل ، كما هو الحال مع مساحة واحدة متصلة ؛ مجزأة - يعمل نظام التشغيل بكمية صغيرة من ذاكرة الوصول العشوائي المتاحة بدون أدوات خاصة.

أكثر أنظمة التشغيل شيوعًا لأجهزة الكمبيوتر

الخصائص الرئيسية لأنظمة التشغيل هي:

أول ممثل لهذه العائلة هو النظام MS DOS(نظام تشغيل Microsoft Disk - نظام تشغيل قرص Microsoft) تم إصداره في عام 1981 فيما يتعلق بظهور كمبيوتر IBM PC.
أنظمة تشغيل عائلة DOS هي 16 بت ذات مهمة واحدة ولها الميزات التالية:

واجهة خط الأوامر
نمطية الهيكل ، مما يبسط نقل النظام إلى أنواع أخرى من أجهزة الكمبيوتر
كمية صغيرة من ذاكرة الوصول العشوائي متوفرة بدون أدوات خاصة (640 كيلو بايت)
متطلبات أجهزة منخفضة ، حجم كبير من برامج التطبيقات.

من العيوب الكبيرة في أنظمة تشغيل عائلة DOS هو الافتقار إلى الحماية ضد الوصول غير المصرح به إلى موارد أجهزة الكمبيوتر وأنظمة التشغيل ، فضلاً عن الموثوقية المنخفضة ونقص إمكانات الشبكة. حاليًا ، يعد MS DOS جزءًا من Windows 95.

مقدمة إلى MS-DOS

يتكون نظام التشغيل MS-DOS نفسه (وأي نظام تشغيل آخر أيضًا) من عدة أجزاء:

مُحمل نظام التشغيل هو برنامج صغير يتم تخزينه في القطاع الأول من أي قرص مرن للنظام (قرص مرن مكتوب عليه نظام تشغيل) أو محرك أقراص ثابت يقوم بتحميل قرصين ملف النظام io.sys و msdos.sys. إن أداة تحميل نظام التشغيل هي التي تنقل التحكم في BIOS في البداية الأولية للجهاز.

ملفات io.sys و msdos.sys موجودة باستمرار في ذاكرة الكمبيوتر أثناء التشغيل: يضيف io.sys إلى نظام الإدخال والإخراج الأساسي اعتمادًا على احتياجات هذا الإصدار من نظام التشغيل ، ويقوم msdos.sys بتنفيذ جميع الوظائف القياسية من هذا الإصدار. بالإضافة إلى ذلك ، يقوم msdos.sys بتحميل الغلاف في الذاكرة.

يخدم معالج الأوامر (ملف command.com) النظام مع المستخدم. يقوم بنفسه بتنفيذ جزء من أوامر نظام التشغيل (تسمى هذه الأوامر داخلية) ، وعندما يتم استدعاؤها أوامر خارجيةأو ينقل تنفيذ برامج أخرى التحكم إليهم ، في نهاية عملهم ، يسيطر مرة أخرى ويفرغ البرنامج المكتمل من الذاكرة.
أوامر نظام التشغيل الخارجية هي برامج منفصلة تؤدي بعض وظائف الخدمة.

برامج تشغيل الأجهزة هي برامج مقيمة خاصة ، والغرض الرئيسي منها هو توسيع قدرات أجهزة الكمبيوتر الفردية (على سبيل المثال ، الذاكرة) ، وتوصيل معدات إضافية (على سبيل المثال ، الماوس) والتأكد من التشغيل العادي للأجهزة غير القياسية.

دعونا ننظر الآن في مبادئ تنظيم تخزين المعلومات في الكمبيوتر.

قذائف نظام التشغيل

قشرة نظام التشغيل عبارة عن بنية فوقية فوق نظام التشغيل تسهل عمل المستخدم بشكل كبير وتوفر له عددًا من الخدمات الإضافية.

توفر قذائف نظام التشغيل:

* إنشاء وإعادة تسمية ونسخ وإعادة توجيه وحذف و بحث سريعملف في الدليل الحالي للقرص أو على جميع أقراص الكمبيوتر ؛
* عرض وإنشاء ومقارنة الدلائل.
* عرض وإنشاء وتحرير ملفات نصية;
* الأرشفة والتحديث وفك الضغط أرشفة الملفاتوعرض المحفوظات.
* مزامنة الدليل وتقسيم ودمج الملفات ؛
* دعم الاتصال بين جهازي كمبيوتر عبر المنافذ التسلسلية أو المتوازية ؛
* تنسيق ونسخ الأقراص المرنة وتغيير تسميات الأقراص المرنة وتسميات وحدة التخزين لـ محركات الأقراص الصلبة، وكذلك أقراص التنظيف من ملفات غير مهمة;
* بدء البرامج.

حظي غلاف Norton Commander (NC) بشعبية كبيرة بين المستخدمين. يتيح لك منتج البرنامج هذا رؤية الملفات والدلائل في لوحتين معروضتين بشكل دائم من عدة أنواع ومعالجة الملفات بسهولة باستخدام مفاتيح الوظائفوالفئران.

تقوم قذيفة DOS Navigator بنسخ فكرة NC الأصلية تمامًا ، ولكنها تمتلك وظائف اضافيه. إنه يدعم العمل مع عدد كبير من أجهزة الأرشفة ، ويسمح لك بتمييز الملفات من أنواع مختلفة بالألوان ، ولديه وسائل أكثر ملاءمة للاتصال من كمبيوتر إلى كمبيوتر عبر المودم.

جلود رسومية لنظام التشغيل Windows - لوحة القيادة للنوافذ، Dash Board لنظام التشغيل Windows 95 ، DeskBar 95 لنظام التشغيل Windows 95 - تتيح للمستخدم إنشاء قائمة بسرعة لتشغيل البرامج واستدعاء المستندات ، وكذلك التحكم في استخدام موارد النظام.

صُممت قذائف Shez و RAR لإدارة الضغط (الأرشفة) وإلغاء ضغط الملفات في بيئة MS-DOS. تم تصميم قذائف WinRAR و WinZip لإدارة الضغط (الأرشفة) وإلغاء ضغط الملفات في بيئة رسومية. تم تصميم Shells NDOS و Norton Desktop لنظام التشغيل Windows لإدارة الملفات.

تاريخ النشر: 10/01/2010 10:34 UTC

العلامات: :: :: :: :: :: :.