لوحة المتصدرين

نعرفك في مقال اليوم على نظام التشغيل لينكس Linux أحد أشهر أنواع أنظمة التشغيل، وتاريخ نشأته وتطوره، ثم نتطرق لتوضيح أبرز مميزاته وعيوبه والطريقة المثلى لاستخدامه والتعامل معه. ما هو نظام لينكس Linux؟ نظام لينكس Linux أو ما يعرف بنظام جنو لينكس GNU/Linux هو نظام تشغيل حرّ ومفتوح المصدر شبيه بنظام التشغيل يونكس Unix يصدر بموجب رخصة جنو العمومية GPLv2 أي أن أي شخص يمكنه الاطلاع على كوده البرمجي وتعديله وإعادة توزيعه بنفس شروط الرخصة أو بشروط مكافئة. يتميز نظام لينكس بكونه نظام تشغيل فعال ومستقر ويستخدم شخصية البطريق كعلامة رسمية له، هذا البطريق اللطيف الذي تراه في الصورة التالية يدعى توكس Tux وقد ابتكره المبرمج الأمريكي لاري إيوينج Larry Ewing وصورته لا ترتبط بأي شركة تجارية ولا تخضع لأي حقوق لتعكس طبيعة Linux المفتوحة المصدر. تاريخ نظام لينكس أول من طور نظام لينكس طالب فنلندي يدعى لينوس تورفالدس Linus Torvalds حيث أنشأ الإصدار الأول من نواة لينكس عام 1991 كمشروع شخصي والنواة هي المكون الرئيسي في نظام التشغيل لينكس وهي عبارة عن برمجيات منخفضة المستوى تمثل جسر بين عتاد وبرمجيات الحاسوب وتدير موارده بالشكل الأمثل. قبل ذلك كان العمل جاريًا على مشروع نظام جنو GUN منذ عام 1984 بقيادة عالم الحاسوب الأمريكي ريتشارد ستالمان Richard Stallman لإنشاء نظام تشغيل كامل من الصفر يشبه نظام يونكس لكنه يتألف بالكامل من برمجيات حرّة وبحلول عام 1991 لم يكن مشروع جنو قد أكمل بعد تطوير نواة نظامه، فقرر إضافة نواة لينكس إلى مشروعه عام 1992 لإنشاء نظام تشغيل متكامل ومجاني أطلق عليه اسم نظام جنو/لينكس يتألف من نواة لينكس، التي تدير الأجهزة والموارد، وبرامج جنو التي توفر أدوات وتطبيقات ومكتبات داعمة. ويواصل مجتمع المطورين تطوير مكونات وتطبيقات داعمة لنظام لينكس ودمجها مع نظام لينكس ما جعله واحدًا من أقوى أنظمة التشغيل اليوم وهو متوافق مع معظم المنصات والبيئات فبالرغم من أن نظام لينكس صمم بالأصل لتشغيل الحواسيب الشخصية التي تعتمد على بنية Intel x86 إلا أنه تطور بشكل كبير وأصبح اليوم قادرًا على تشغيل العديد من المنصات والأجهزة كالحواسيب المركزية العملاقة والخوادم والهواتف الذكية والأجهزة المدمجة أي الأجهزة التي تم تصميم نظام التشغيل الخاص بها عادةً في البرامج الثابتة ومخصصة للغاية للنظام مثل أنظمة Raspberry Pi. مكونات نظام التشغيل لينكس يتألف نظام التشغيل لينكس Linux بشكل أساسي من المكونات الأساسية التالية: النواة Kernal التطبيقات Applications الصدفة Shell لنتعرف في الفقرات التالية على كل مكون من هذه المكونات بمزيد من التفصيل. النواة Kernal نواة لينكس هي الجزء الأساسي من النظام، وهي أول برنامج يتم تحميله عند بدء تشغيل نظام الحاسوب وتعمل كصلة وصل بين العتاد والبرامج وتدير موارد الجهاز كالمعالج والذاكرة والطابعة وأجهزة التخزين وغيرها من الأجهزة وتتحكم بها. التطبيقات Applications يوفر نظام التشغيل جنو GUN مجموعة من التطبيقات والأدوات الخدمية التي تمكّن المستخدم من إدارة النظام وتتيح له التعامل معه بكفاءة مرونة. الصدفة Shell الصدفة هي مكون أساسي لنظام لينكس وهي تقع بين النواة والتطبيقات الخدمية، وتوفر للمستخدم طريقة للاستفادة من كامل ميزات ووظائف النظام وتكون عادة واجهة سطر أوامر أو طرفية تستقبل الأوامر والنصوص البرمجية scripts التي يكتبها المستخدم وتحولها إلى لغة مفهومة من قبل النواة. هناك أنواع مختلفة من الصدفات، حيث تملك كل صدفة خصائص تختلف عن غيرها في كيفية معالجة وتفسير الأوامر التي تصلها، وتسمى الصدفة الافتراضية في نظام لينكس صدفة باش Bash. وقد توفر بعض أنظمة لينكس واجهة مستخدم رسومية GUI جنبًا إلى جنب مع واجهة سطر الأوامر لتسهيل التعامل مع النظام. ما معنى توزيعات لينكس؟ يصدر نظام التشغيل Linux على شكل توزيعات Linux distributions أو ما يعرف اختصارًا Linux distro حيث تتكون التوزيعة من نواة لينكس بشكل أساسي إضافة لمجموعة من الأدوات والبرامج والتطبيقات المختلفة التي تختلف من توزيعة لأخرى لتقدم وظائف مساعدة مثل واجهة المستخدم الرسومية التي تعرف باسم بيئة سطح المكتب وبرنامج مدير الحزم وغيرها من الأدوات الأساسية المفيدة التي تشكل بدمجها مع بعضها البعض نظام تشغيل متكامل يمكّن المستخدم من القيام بكافة المهام المطلوبة منه. لهذا السبب تتوفر اليوم مئات توزيعات أو إصدارات لينكس تناسب كل واحدة منها منصات وأجهزة مختلفة وبالرغم من أن معظم البرامج المضمنة في توزيعات لينكس مجانية ومفتوحة المصدر إلا أن بعض توزيعات لينكس قد تحتوي على برامج احتكارية لا تخضع لرخصة GNU، تطورها جهات خارجية مثل برامج تشغيل الأجهزة التي توفرها الشركات المصنعة لدعم أجهزتها وتدمجها مع النظام ولهذا السبب قد تفرض بعض توزيعات لينكس رسومًا مقابل خدمات القيمة المضافة. كما تختلف توزيعات لينكس عن بعضها بتجربة المستخدم وخيارات استخدامها وأسلوب تثبيت البرامج الجديدة فيها أو تحديثها فبعض التوزيعات أسهل استخدامًا من غيرها وتوفر طرق واضحة ومريحة لتثبيت البرمجيات بينما تكون هذه العملية معقدة في بعض التوزيعات لهذا من الضروري أن تفهم أبرز مواصفات أي توزيعة قبل أن تقرر استخدامها. هناك العديد من توزيعات لينكس Linux التي تناسب مختلف المتطلبات والاستخدامات، بعض هذه التوزيعات طورها مجتمع لينكس وبعضها طورته شركات تجارية ومن أبرزها أوبونتو Ubuntu و ديبيان Debian، ولمعرفة المزيد حول توزيعات لينكس يمكنك مطالعة مقال ما هو نظام لينكس ولماذا توجد 100 توزيعة منه؟ ومقال عرض موجز لأشهر توزيعات لينكس مميزات نظام التشغيل لينكس يتمتع نظام التشغيل لينكس بالعديد من المميزات ومن أهم مزايا استخدام Linux ما يلي: مفتوح المصدر ويمكن لأي شخص الاطلاع على الكود المصدري وتحريره وتحسينه وإعادة توزيعه. مجاني ولا يتطلب دفع رسوم ترخيص لاستخدامه (يتطلب دعم النظام دفع رسوم). يوفر مئات التوزيعات المناسبة لمختلف الاستخدامات والمنصات. يملك مجتمع كبير ونشط من المطورين الذين يطورون تطبيقات وبرامج داعمة لإصدارات لينكس المختلفة. خفيف الحجم ويتطلب حجم ذاكرة ومساحة تخزين أقل بكثير مما تتطلبه أنظمة التشغيل. يوفر طرفية أو بيئة سطر أوامر قوية قادرة تشغيل العديد من التعليمات والأوامر والتفاعل مع نظام الملفات دون الحاجة لاستخدام واجهة المستخدم الرسومية وهي ميزة أساسية لإدارة الخوادم التي تعمل بنظام لينكس. آمن وموثوق وأقل عرضة للفيروسات والثغرات الأمنية ويحمي خصوصية مستخدميه. يوفر Linux أمان المستخدم من خلال ميزات المصادقة مثل حماية كلمة المرور والتحكم في الوصول إلى ملفات محددة وتشفير البيانات. مثالي للمبرمجين والمطورين فهو متوافق مع معظم لغات البرمجة وتتضمن معظم توزيعات لينكس الكثير من المترجمات ومحررات الأكواد وبيئات التطوير بشكل افتراضي أو توفر تنزيلها من خلال مدير الحزم. مستقر ويتعامل بشكل جيد مع أخطاء تشغيل البرامج ويوفر تحديثات وتصحيحات مستمرة. يعد نظام متعدد المستخدمين ومتعدد المهام أي أنه يمكن لعدة مستخدمين الوصول إلى النظام في نفس الوقت وتشغيل عدة تطبيقات بآن واحد. عيوب نظام لينكس Linux لا يخلو نظام لينكس من بعض العيوب أو الجوانب السلبية ومن أبرزها: استخدام نظام لينكس وتثبيت التطبيقات عليه صعب نسبيًا لا سيما من قبل المستخدمين المبتدئين وغير التقنيين. لكل توزيعة لينكس واجهة خاصة بها وطريقة استخدام مختلفة ما يجعل التبديل بين توزيعاته أمرًا صعبًا. لا يمكن استخدام معظم البرامج الاحتكارية مثل حزمة تطبيقات سطح المكتب مايكروسوفت أوفيس على نظام لينكس. يدعم نظام لينكس عدد ألعاب محدود نسبيًا فإذا كنت من محبي الألعاب فقد لا تجد إصدارًا متوافقًا مع لينكس من لعبتك المفضلة. بعض إصداراته ليست مجانية فبالرغم من أن بمقدور أي مؤسسة الحصول على نظام لينكس دون رسوم ترخيص إلا أن بإمكانها إعادة توزيعه مقابل دفع رسوم معينة مثل إصدار ريد هات الخاص بالمؤسسات. قد لا توفر بعض الشركات المصنعة للأجهزة برامج تشغيل خاصة بنظام لينكس أو توفرها بمقابل مادي. ما الفرق بين Linux و Windows يعد كل من ويندوز Windows ولينكس Linux نظامي تشغيل مشهورين جدًا، لكنهما يختلفان في العديد من الجوانب أهمها نموذج الترخيص فنظام ويندوز هو نظام تشغيل تجاري ومغلق المصدر طورته مايكروسوفت ويتطلب شراء ترخيص لاستخدامه، أما لينكس فهو نظام تشغيل مجاني ومفتوح المصدر حيث يمكن للمستخدمين تنزيله واستخدامه بدون دفع أي رسوم. كما يتميز نظام ويندوز بواجهة بسيطة وسهلة الاستخدام ما يجعله أكثر شيوعًا وملائمةً للمستخدمين الذين ليس لديهم خلفية تقنية، أما لينكس فهو أصعب في الاستخدام لكنه أكثر مرونة ويسهل تعديله حسب احتياجات المستخدم لذا يفضله المستخدمون المحترفون، كما أن استخدام لينكس قد يكون صعبًا على مستخدمي ويندوز حيث يحتاج المستخدم لتعلم مصطلحات ومفاهيم جديدة ومعرفة طريقة استخدام أنواع مختلفة من البرامج والأدوات للتعامل معه. كما يعدّ نظام لينكس آمنًا بطبيعته وهو أكثر أمانًا من نظام ويندوز، فنادرًا ما تصاب أنظمة Linux بالفيروسات وحتى في حالة الإصابة بفيروس ما فسيتضرر جزء فقط من النظام ولن يتمكن الفيروس من إصابة النظام بأكمله، كما تملك نواة لينكس جدار حماية مدمج، في حين يتعرض نظام ويندوز للهجمات الإلكترونية بشكل أكبر لكثرة مستخدميه ويتطلب اهتمامًا خاصًا بتثبيت برامج مكافحة الفيروسات لنظام التشغيل وتحديثها بشكل مستمر. استخدامات نظام لينكس يصلح نظام لينكس للاستخدام في العديد من المجالات وفي جميع الأجهزة الإلكترونية تقريبًا بفضل توزيعاته وإصداراته المختلفة التي تصلح لمختلف التطبيقات، وفيما يلي نستعرض أبرز استخدامات لينكس: خوادم الويب وخوادم قواعد البيانات وخوادم الملفات وخوادم أسماء النطاقات DNS وخوادم البريد الإلكتروني وأي نوع آخر من الخوادم. أجهزة الحاسوب الشخصية حيث توفر العديد من إصداراته بيئة سطح مكتب سهلة الاستخدام ورغم ذلك قد لا يكون نظام التشغيل المفضل لمستخدمي الحواسيب الشخصية. تشغيل تطبيقات الحوسبة السحابية بفضل قابلية التوسع وسهولة نشره عبر خوادم متعددة. تشغيل التطبيقات كبيرة الحجم وتنفيذ مهام الحوسبة العلمية التي تتطلب عمليات حسابية معقدة. تشغيل الهواتف المحمولة فنظام تشغيل الجوالات المشهور آندرويد Android مبني على نواة لينكس. نظام تشغيل مضمن embedded system لتشغيل الأجهزة التي تتطلب تنفيذ مهام ووظائف محددة مثل الأجهزة المنزلية الذكية أو أنظمة الإنذار وكاميرات المراقبة وغيرها. تشغيل أجهزة الشبكة مثل الموجهات routers والمحولات switches. تطوير البرامج مفتوحة المصدر مثل نظام التحكم بالإصدارات git ومحررات الأكواد vim و emacs ومترجمات ومفسرات معظم لغات البرمجة. كيفية التعامل مع نظام Linux إذا كنت مهتمًا بتعلم كيفية التعامل مع نظام التشغيل لينكس فهذه خطوة جيدة إذ تتطلب العديد من الوظائف التقنية طريقة التعامل مع نظام لينكس، وبالرغم مما يقال عن صعوبة استخدام لينكس إلا أنك تستطيع بقليل من الوقت والجهد التآلف مع استخدام نظام لينكس والتعامل مع أوامره الأساسية. اختر توزيعة لينكس الملائمة لاحتياجاتك ومتطلباتك وإذا لم تعرف أي توزيعة هي الأنسب فيفضل أن تبدأ باستخدام توزيعة سهلة الاستخدام مثل أبونتو Ubuntu أو فيدورا Fedora أو مينت Mint. إذا كنت تملك جهاز يعمل بنظام ويندوز أو ماك يمكنك أن تثبت نظام لينكس على جهازك وتتعلم كيفية عمله من خلال أدوات مساعدة مثل تطبيق VirtualBox الذي يمكّنك من إنشاء جهاز افتراضي وتشغيل نظام تشغيل مختلف وبهذا تشغيل أنظمة تشغيل وتطبيقات متعددة على جهاز واحد بسهولة. تعلم طريقة التعامل مع الجهاز الافتراضي وتثبيت توزيعة Linux داخله، لن تختلف الخطوات فيما إذا كنت تثبت لينكس على جهاز حقيقي. تعلم أساسيات التعامل مع نظام لينكس مثل استخدام الواجهة الرسومية وطريقة تخصيصها. تعلم هيكل الملفات والأدلة في لينكس وإدارة صلاحياتها فالملفات في لينكس تنظم في بنية شجرية تختلف عن هيكلية ملفات ويندوز والتنقل بينها من خلال الطرفية. تعلم استخدام صدفة باش Bash والتفاعل مع النظام باستخدامها وكيفية كتابة النصوص البرمجية والبرامج البسيطة في باش Bash. تعلم إدارة الحزم والتعامل مع مدير الحزم الخاص بتوزيعتك وتثبيت البرامج وتحديثها في Linux وطريقة التحقق من تحديثات النظام. اختر مصادر تعليمية منظمة ومنهجية، ستجد الكثير منها على الإنترنت كما ستجد في أكاديمية حسوب مجموعة منوعة دروس ومقالات تعلم لينكس تناسب المبتدئين والمحترفين كما توفر لك دورة علوم الحاسوب مسارًا كاملًا يعلمك طريقة التعامل مع نظام لينكس من الصفر للاحتراف دون الحاجة لوجود أي معلومات فنية مسبقة. طبق ما تتعلمه بشكل عملي وتعلم طريقة استخدم أوامر لينكس المختلفة لإدارة النظام والتفاعل معه. انضم للمنتديات ومجتمعات الدعم الخاصة بنظام لينكس وفي حال واجهت أي مشكلة في التعامل مع النظام ستجد الكثير من المهتمين المستدعين لمساعدتك وإرشادك، كما يمكنك طرح أي سؤال يراودك حول نظام لينكس أو أحد توزيعاته أو تطبيقاته في قسم الأسئلة والأجوبة في أكاديمية حسوب ليجيبك عليها نخبة من الخبراء والمختصين. بعد أن تتقن التعامل مع لينكس على جهاز افتراضي ستكون جاهزًا لتجربته بأمان على جهاز فعلي دون أي مشكلات، ولا تنسَ أن تطور مهاراتك وتحدث معلوماتك باستمرار وتتابع كل جديد في نظام لينكس. الخلاصة تعرفنا في مقال اليوم على نظام التشغيل لينكس وأبرز مميزاته وعيوبه، واستعرضنا الفرق بينه وبين نظام ويندوز، وأخيرًا شرحنا بإيجاز أهم الخطوات التي تساعدك على تعلم استخدامه بكفاءة وفعالية. وفي الختام تذكّر أن تعلّم استخدام نظام لينكس يعزز مهاراتك التقنية ويمكّنك من التعامل مع حاسوبك بكفاءة أعلى وينصح باستخدامه لاكتساب احترافية أعلى في التعامل مع الحاسوب وبرمجياته المختلفة. اقرأ أيضًا 10 طرق لتجربة نظام التشغيل لينكس Linux واستكشافه عرض موجز لأشهر توزيعات لينكس ما هو نظام لينكس ولماذا توجد 100 توزيعة منه؟ تثبيت لينكس مع نظام ويندوز

يتعامل الإنسان مع الحاسب من خلال واجهة رسومية يتفاعل معها بمؤشر الفأرة أو باللمس، ليستخدم برامج وتطبيقات مثبتة عليه لإنجاز مهامه اليومية، وتصل طلباته عن طريق تلك التطبيقات إلى المكونات المادية للحاسب من خلال طبقة وسيطة أخرى هي المسؤولة عن التحكم في هذه المكونات المادية، وتلك الطبقة الوسيطة تسمى بنظام التشغيل. تعريف نظام التشغيل ببساطة، يكون لدينا نحن المستخدمين مجموعة من الطلبات التي نريدها من الحاسب، مثل التقاط صورة أو كتابة رسالة أو إجراء عملية حسابية مثلًا، فنستخدم تطبيقًا مخصصًا لتلك المهمة نستطيع التفاعل معه، مثل الكاميرا أو معالج النصوص أو الآلة الحاسبة، ويرسل التطبيق تلك البيانات التي نُدخلها إليه، سواء ضغطنا على زر التقاط الصورة أو كتابتنا لنص الرسالة أو لأطراف العملية الحسابية، يرسلها التطبيق إلى مجموعة من البرمجيات تسمى في مجملها بنظام التشغيل. يعالج نظام التشغيل تلك البيانات التي التقطها من التطبيقات ثم يترجمها في صورة إشارات كهربية يرسلها إلى المكونات المادية للحاسب لتنفيذ ما يلزم لتحقيق المهمة التي نريدها، فيرسل إشارات إلى الكاميرا لتلتقط الضوء المحيط بحساس الصورة ثم يعالج تلك البيانات فيكون الصورة التي التقطناها. وبالمثل في حالة الرسالة والعملية الحسابية، حيث يرسل إشارات إلى المعالج والذاكرة ليخزن الرسالة في القرص الصلب إن كنا نريد حفظها، وإلى المعالج ليحسب ناتج العملية الحسابية التي أدخلناها إليه، ثم يعيد إلينا هذا الناتج. وهكذا فإن نظام التشغيل عبارة عن مجموعة من البرمجيات التي تدير مكونات الحاسب المادية على الوجه الأمثل الذي يضمن سلامة عمل تلك المكونات مع تنفيذ المهام التي نريدها من الحاسب في نفس الوقت. لكن هذه الصورة المبسطة لدور نظام التشغيل يدخل تحتها كثير من المفاهيم الأكثر تعقيدًا، والتي قد نتعرض لبعضها بعد قليل. أمثلة لأنظمة التشغيل المشهورة قبل أن ننظر في أنواع أنظمة التشغيل نريد أولًا أن نقدم بعض الأمثلة على أنظمة التشغيل المشهورة التي بين أيدينا، كي نضع تصورًا لما سيأتي في العناوين التالية أدناه عند تفصيل أنواعها. نظام التشغيل مايكروسوفت ويندوز نظام التشغيل ويندوز Windows من شركة مايكروسوفت هو أشهر أنظمة التشغيل على الإطلاق والمتصدر في نسب الاستخدام على مستوى العالم، وهو نظام تشغيل للحواسيب المكتبية والمحمولة، متعدد المهام وعام الأغراض، وهو غني عن التعريف، ولا يقتصر استخدامه على حواسيب شركة معينة، وإنما يمكن تثبيته على أي حاسب مكتبي أو محمول. نظام ويندوز هو نظام مغلق واحتكاري لشركة مايكروسوفت المالكة له، وآخر نسخة منه وقت كتابة هذه الكلمات هي ويندوز 11. لا يمكن التعديل في النظام والبناء عليه ليوافق احتياجات متخصصة، بل يُستخدم كما تقدمه الشركة دون تعديل، وهذا يقودنا إلى المثال التالي لأنظمة التشغيل. أنظمة تشغيل لينكس تُسمى أحيانًا توزيعات لينكس، وهي أنظمة تشغيل مفتوحة المصدر، أي يستطيع أي أحد أن يطلع على شيفراتها المصدري ويعدّل فيها ويبني عليها أنظمة تشغيل جديدة لتناسب احتياجاته أو احتياجات فئة معينة من المستخدمين، وهي أنظمة كذلك موجهة للحواسيب عامة الأغراض والحواسيب المحمولة مثل ويندوز، لكن تختلف هنا في أنها تزيد على ذلك قليلًا. وذلك أن جميع الحواسيب الخارقة في العالم تقريبًا تعمل بأنظمة لينكس، وهي حواسيب عملاقة تستخدمها الشركات الكبرى والدول لإجراء تجارب المحاكاة العلمية واختبار النظريات الفيزيائية وحساب مسارات الأجرام السماوية وغيرها. كذلك فإن نظام تشغيل أندرويد الشهير الخاص بالهواتف هو نسخة من نسخ لينكس معدّلة لتناسب موارد الهاتف المحدودة. وبسبب تلك الإمكانية الكبيرة في تعديل أنظمة تشغيل لينكس فإنه يدخل في أنواع كثيرة من الحواسيب غير التي يعمل عليها ويندوز، وقد كانت تجربة أحد أنظمة لينكس قبل أعوام تجربة صعبة على من اعتاد نظامي ويندوز أو ماك، لكن الآن صارت أسهل كثيرًا لما تطورت معه التوزيعات (الإصدارات) لتناسب المستخدمين الجدد. دورة علوم الحاسوب دورة تدريبية متكاملة تضعك على بوابة الاحتراف في تعلم أساسيات البرمجة وعلوم الحاسوب اشترك الآن نظام تشغيل ماك MacOS على عكس الأمثلة السابقة فإن نظام تشغيل ماك أو إس MacOS، الخاص بشركة أبل، لا يعمل إلا على حواسيبها فقط، وهو نظام مغلق كما في حالة ويندوز. وتوجه شركة أبل نظام ماك ليتوافق مع بقية الأجهزة التي تنتجها مثل هواتف ايفون وساعاتها الذكية وأنظمة البيت الذكية مثل السماعات وغيرها، من حيث تجانس تجربة الاستخدام على تلك الأجهزة جميعًا. أنظمة التشغيل الأخرى لا شك أن العالم فيه مئات أنظمة التشغيل الأخرى التي تناسب شتى الاحتياجات والأغراض، لكننا ذكرنا الأمثلة الأشهر لتقريب الصورة، وبدلًا من ذكر أسماء أخرى لمنتجات قد تكون غير معروفة للمستخدم، فإننا سنذكر الأنواع التي بُنيت عليها تلك الأنظمة والاستخدامات التي تخصص لها. أنواع أنظمة التشغيل تتنوع أقسام أنظمة التشغيل وفقًا لنوع العتاد الذي ستعمل عليه، ووفقًا للغرض من استخدام ذلك العتاد، وفيما يلي أهم أنواعها: أنظمة التشغيل متعددة المهام لا تستطيع أنظمة التشغيل وحيدة المهام تشغيل أكثر من برنامج واحد في نفس الوقت، كما يوحي اسمها، على عكس نظام التشغيل متعدد المهام الذي ينفذ أكثر من برنامج في نفس الوقت من خلال توزيع وقت التنفيذ على المهام والبرامج التي ينفذها، لكن هذا التوزيع يكون على فترات زمنية متقاربة للغاية بحيث يبدو للمستخدم أن جميع البرامج تعمل معًا في نفس الوقت. أنظمة التشغيل متعددة المستخدمين بناء على نفس مفهوم تعدد المهام في الفقرة أعلاه، فإن أنظمة التشغيل متعددة المستخدمين تسمح لعدة مستخدمين بالتفاعل مع موارد الحاسب -مثل مساحة التخزين ومعالجة العمليات والذاكرة- في نفس الوقت. أنظمة التشغيل المدمجة يمثل نظام التشغيل المدمج embedded system حاسوبًا يوضع في آلة أكبر مثل تلفاز ذكي أو ذراع روبوت، وتكون مهام نظام التشغيل هنا محددة للغاية، مثل تحريك ذراع الروبوت في سلسلة حركات معينة، أو التحكم في التلفاز ووصوله إلى الإنترنت، وهكذا. وتُستخدم أنظمة التشغيل المدمجة في أجهزة إنترنت الأشياء Internet of Things مثل المصابيح الذكية وحساسات الحرارة وغيرها، وفي صيانة السيارات والتحكم في حرارتها، وأنظمة الملاحة في الطائرات، ومتعقبات الموقع GPS trackers والأساور الرياضية fitness trackers. وقد يكون نظام التشغيل المدمج أحد الأنظمة المشهورة مثل لينكس، لكن توجد حالات تُستخدم فيها أنظمة تشغيل في الوقت الحقيقي تكون أكثر دقة وأقل سماحية بالخطأ، في استخدامات مثل أنظمة المكابح في السيارات مثلًا. أنظمة التشغيل في الوقت الحقيقي يختلف نظام التشغيل في الوقت الحقيقي عن أنظمة تشغيل الحاسب أو أنظمة تشغيل الهواتف التي يعتادها المستخدم، فبينما يكون حجم نظام التشغيل المعتاد 4-20 جيجابايت أحيانًا، وفيه الكثير من التطبيقات ويقبل تثبيت التطبيقات التي يحتاج إليها المستخدم، فإن نظام التشغيل في الوقت الحقيقي Realtime Operating System يكون حجمه صغيرًا -20 ميجابايت مثلًا-. ويُستخدم نظام التشغيل في الوقت الحقيقي في البيئات الحرجة مثل التي يؤدي الفشل فيها إلى كوارث، مثل متحكمات الطيران flight controlers والروبوتات وأجهزة تنظيم ضربات القلب، وكذلك في الآلات التي تتكرر مهامها، أي إذا كلما وقع نفس حدث الإدخال فإننا نحصل على نفس الخرج، إضافة إلى الأداء العالي والأمان، وجدولة المهام وفقًا لأهميتها وليس ترتيبها. لماذا توجد أنظمة تشغيل كثيرة للحواسيب؟ قد يتبادر سؤال إلى الذهن بعد هذا الشرح أعلاه لأمثلة أنظمة التشغيل وأنواعها، وهو أليس من الأفضل لو كان هناك نظام تشغيل واحد فقط لكل تلك الأجهزة؟ الواقع أن ذلك سيكون أمرًا رائعًا ومريحًا لكل من المستخدمين والشركات على حد سواء، لكن لأن أي أحد يستطيع تطوير نظام تشغيل خاص به إذا كان لديه المعرفة الكافية بالبرمجة وعلوم الحاسب، ولأن احتياجات الناس تختلف عن بعضها، فإن كل شركة أو مجموعة قد تحتاج إلى نظام تشغيل يناسب طبيعة عملها. وبالمثل فإن بعض البرمجيات التي تعمل على الحاسبات المكتبية قد لا تناسب العمل على الهواتف الذكية مثلًا، كبرامج التصميم الهندسي والإخراج الفني مثلًا، فنحتاج إلى أجهزة مختلفة أيضًا لتناسب هذه، وكما رأينا فإن بعض أنظمة التشغيل قد يتجاوز حجمها 20 جيجا بايت، وهي مساحة كبيرة للغاية على الهاتف أن يتحملها، إضافة إلى أن واجهة الاستخدام الخاصة بنظام ويندوز مثلًا قد لا تناسب شاشات الهاتف الصغيرة، فينبغي تطوير واجهات مختلفة للعمل معها. وهذا يظهر في مثال نظام التشغيل أندرويد المبني على نظام لينكس، حيث عُدِّل فيه كثيرًا ليوافق شاشات الهواتف ومعالجاتها الصغيرة وبطاريتها المحدودة السعة كذلك، وليستطيع استخدام الرقائق الموجودة في الهاتف والخاصة بالاتصال اللاسلكي والاتصالات الخليوية. تعريفات العتاد في أنظمة التشغيل بما أن بعض أنظمة التشغيل تكون عامة الأغراض -مثل نظام ويندوز- فلماذا لا تعمل بعض قطع العتاد عليها بالصورة المثلى؟ قد يلاحظ المستخدم بعد تثبيت نظام التشغيل على الحاسب مباشرة أن العناصر والأيقونات على الشاشة تبدو كبيرة الحجم، أو أن لوحة اللمس في الحاسب المحمول laptop لا تعمل كل وظائف التمرير فيها، رغم أن الشاشة سليمة وأن لوحة اللمس متصلة وتعمل بكفاءة، وهذا يكون بسبب برمجيات تسمى تعريفات العتاد، وهي تعرِّف نظام التشغيل على هذه القطعة الموصولة بالحاسب ليستطيع تفعيل كل وظائفها. ورغم أن أنظمة التشغيل المشهورة الآن تكاد تتعرف على جميع القطع المشهورة مثل لوحات المفاتيح والفأرة والشاشات وغيرها، إلا أن بعض القطع التي لا يستخدمها إلا فئات محدودة من المستخدمين قد تحتاج إلى تعريفات خاصة قبل استخدامها، مثل بطاقات المداخل الإضافية Express Cards -وهي بطاقات خاصة فيها مداخل USB مثلًا أو قارئات بطاقات بنكية أو غيرها، تُوصل بالحاسب- والطابعات والكاميرات الرقمية وغيرها، وتأتي مع تلك الأجهزة والقطع في الغالب برمجيات تعريف خاصة بها. هل تعمل البرامج على جميع أنظمة التشغيل؟ تظهر هذه المشكلة للذين ينتقلون من نظام تشغيل إلى آخر إما لأسباب تقنية كما في حالة الذين ينتقلون من نظام ويندوز إلى أحد أنظمة لينكس بسبب طبيعة عمله أو بسبب مزايا في أنظمة لينكس غير موجودة في ويندوز، خاصة للعاملين في البرمجة وإدارة الخوادم مثلًا، أو بسبب شرائه لحاسب من شركة مختلفة، كما في حالة من يشتري أحد حواسيب شركة أبل. وتتلخص في أنه قد يكون من المستخدمين لحزمة برامج مثل طقم المكتب في مايكروسوفت مثلًا Office، ثم ينتقل إلى لينكس فلا يستطيع استخدامه أو تشغيل نفس البرنامج على نظام التشغيل الجديد، فلماذا لا يعمل البرنامج رغم أنه نفس الحاسب، وما تغير إلا نظام التشغيل فقط؟ الواقع أن نظام التشغيل كُتب بواسطة لغات برمجية، وينبغي كتابة البرامج بلغات برمجية تتوافق مع هذه اللغات التي يقبلها نظام التشغيل ويستطيع تفسيرها، فإذا أردنا تشغيل برنامج مثل معالج النصوص Word مثلًا على نظام تشغيل ماك، فيجب كتابة نفس البرنامج بلغة يستطيع نظام ماك أن يفسرها ويتعامل معها، وبنفس المنطق فإن التطبيقات المخصصة للهواتف مثلًا لا تعمل على الحواسيب المكتبية. على أنه توجد طرق أخرى لتشغيل البرامج على أنظمة تشغيل غير التي كُتبت من أجلها، من خلال آلات التشغيل الوهمية Virtual Machines، وهي برامج تحاكي إنشاء حواسيب افتراضية داخل الحاسب تُخصص لها مساحة من القرص الصلب والذاكرة ليعمل عليها نظام تشغيل مختلف بالكلية داخل النظام الأساسي، لكنها تحتاج إلى أن يكون الحاسب نفسه قويًا بما يكفي لتشغيل نظامين معًا. أو في صورة أقل من هذا، بيئات التشغيل البرمجية، وهي برمجيات توفر قاعدة برمجية تعمل عليها البرامج التي لا يمكن تشغيلها على نظام التشغيل مباشرة، مثل بيئات تشغيل جافا التي يجب تثبيتها قبل تثبيت أي برنامج مكتوب بلغة جافا. خاتمة رأينا في هذه المقالة لمحة مختصرة عن أنظمة التشغيل الخاصة بالحواسيب، وتعرفنا على أنواعها ومهامها ونظرنا في أمثلة عليها، وهي أساس أي عمل أو وظيفة أو مهمة نريد تنفيذها هذه الأيام سواء للبيت أو العمل، فينبغي أن تكون لدينا معرفة أساسية بها وبكيفية عملها، فهي مما لا يسع المرء جهله. فإذا أردت الاطلاع على مدخل شامل لعلوم الحاسب وأنظمة التشغيل فإننا ننصحك بدورة علوم الحاسوب، أو إذا كانت لديك معرفة أساسية وتريد التعمق قليلًا في أنظمة التشغيل فربما تود النظر في كتاب أنظمة التشغيل للمبرمجين. كذلك من المهم أن يتعلم المستخدم كيفية حماية بياناته الشخصية وحاسبه وتأمين تصفحه على الإنترنت، وهنا لا نجد أفضل من كتاب دليل الأمان الرقمي الذي يأخذك خطوة بخطوة إلى تأمين نفسك وتوعيتها بالمخاطر المحيطة ببياناتك على الويب وعلى أجهزتك الشخصية. اقرأ أيضًا العمليات وعناصرها في نظام تشغيل الحاسوب ما هو نظام لينكس ولماذا توجد 100 توزيعة منه؟