أنواع أنظمة التشغيل

نتعرف في مقال اليوم على مفهوم أنظمة التشغيل وما هي أشهر أنواع أنظمة التشغيل ونقارن بين أنواع أنظمة التشغيل المختلفة ونوضح مميزاتها وأبرز الاختلافات فيما بينها.

مفهوم أنظمة التشغيل

نظام تشغيل الحاسوب هو برنامج ضروري يعمل كوسيط بينك كمستخدم وبين عتاد الحاسوب الذي تستخدمه يمكّنك من استخدام الحاسوب بسهولة ويفهم أوامرك ويعطيك النتيجة المطلوبة، كما يتولى إدارة كافة موارد الحاسوب ويضمن استخدامها بشكل فعال.

تثّبت أنظمة التشغيل عادةً بشكل ضمني في أي جهاز حاسوب تشتريه أو تتطلب تثبيتها بشكل يدوي، ويوفر كل نظام تشغيل واجهة رسومية أو نصية خاصة به تسهل عليك التعامل مع حاسوبك وتكون قابلة للتخصيص وفق احتياجاتك وتتلقى أنظمة التشغيل حالها كحال أي برمجيات أخرى العديد من التحسينات الدورية لإضافة ميزات جديدة أو إصلاح أخطاء سابقة.

تحتاج مختلف أنواع الأجهزة الإلكترونية إلى نظام تشغيل سواء كانت أجهزة الحواسيب المكتبية أو الأجهزة اللوحية والهواتف الذكية و أجهزة الصراف الآلي والساعات الذكية ووحدات التحكم بالألعاب وغيرها من الأجهزة لتجعلها قابلة للاستخدام فنظام التشغيل ضروري لعمل أي جهاز إلكتروني وبدونه لن يكون هذا الجهاز سوى خردة لا تقوم بأي عمل.

بالإضافة إلى هذه الأنظمة ذات الأغراض العامة، تعمل أنظمة التشغيل ذات الأغراض الخاصة على أجهزة الكمبيوتر الصغيرة التي تتحكم في خطوط التجميع والطائرات وحتى الأجهزة المنزلية. إنها أنظمة تستجيب فوريًا، أي مصممة لتوفير استجابة سريعة لأجهزة الاستشعار واستخدام مدخلاتها للتحكم في الآلات. كما تم تطوير أنظمة التشغيل للأجهزة المحمولة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية. يُعد نظام التشغيل iOS التابع لشركة آبل Apple Inc، والذي يعمل على أجهزة أيفون iPhone وأيباد iPad، ونظام أندرويد Android التابع لشركة غوغل Google Inc. هما نظامان بارزان لتشغيل الهواتف المحمولة.

مهام نظام التشغيل

يعمل نظام التشغيل طوال فترة تشغيل جهاز الحاسوب ويتولى القيام بالعديد من المهام التي تضمن عمل حاسوبك بالشكل المطلوب وأهمها:

توفير واجهة مستخدم رسومية GUI أو واجهة أوامر نصية تمكّن المستخدم من التفاعل مع تطبيقات وعتاد الحاسوب بسهولة.
إدارة كافة موارد الحاسوب مثل وحدة المعالجة المركزية CPU أو المعالج والذاكرة وأقراص التخزين وضمان تخصيصها بالشكل الأمثل للبرامج المختلفة.
تنسيق عملية تنفيذ البرامج والتطبيقات التي يشغلها المستخدم.
تنظيم أمور معالجة وتخزين البيانات على أقراص التخزين.
حماية المعلومات المخزنة على حاسوبك ومنع الوصول غير المصرح به إلى البرامج والبيانات.
إدارة الملفات والمجلدات.
إدارة أجهزة الإدخال والإخراج وضمان عملها بشكل صحيح.
الاتصال بالشبكة واتخاذ إجراءات أمان تضمن حمايتها.
اكتشاف ومراقبة أي أخطاء قد تحدث أثناء تشغيل البرامج أو أي مهمة أخرى.
جدولة المهام وتحديد ترتيب تنفيذها.

أشهر أنواع أنظمة التشغيل

هناك أنواع متعددة لأنظمة تشغيل الحاسوب، ولكننا سنهتم في مقال اليوم بتوضيح أشهر أنواع أنظمة التشغيل الرئيسية المستخدمة في الأجهزة المختلفة والتي تشمل:

نظام تشغيل يونكس UNIX
نظام تشغيل لينكس LINUX
نظام التشغيل ماك أو إس macOS
نظام التشغيل إم إس دوس MS-DOS
نظام تشغيل مايكروسوفت ويندوز Windows
نظام تشغيل كروم Chrome OS
نظام تشغيل أي أو إس iOS
نظام تشغيل أندرويد Android

لنتعرف بمزيد من التفصيل على كل نظام من بينها وأبرز مميزاته واستخداماته.

نظام التشغيل يونكس UNIX

نظام يونكس UNIX أحد أقدم أنظمة التشغيل فقد طور عام 1969 باستخدام لغة البرمجة C وكان متاحًا مجانًا خلال سنواته الأولى ثم أصبحت بعض إصداراته تجارية، يتميز نظام يونكس بالمرونة والتكامل وهو نظام متعدد المستخدمين ومتعدد المهام، وقد شكّل الأساس لتطوير أنظمة تشغيل شبيهة به أو متوافقة معه مثل نظام التشغيل لينكس Linux وماك MacOS X.

يوفر نظام يونكس واجهة سطر أوامر CLI تسمى صدفة يونكس Unix shell تستخدم لتوجيه الأوامر لنظام التشغيل والتفاعل معه، وفي أوائل الثمانينيات أضيف لنظام يونكس واجهة مستخدم رسومية إلى جانب واجهة سطر الأوامر لتجعل التعامل معه أكثر سهولة.

يقتصر استخدام نظام يونكس اليوم على أجهزة الحاسوب العملاقة عالية الأداء كالخوادم ومراكز البيانات وحواسيب الشركات الكبيرة والجامعات وتشغيل التطبيقات المتطورة كتطبيقات تحليل البيانات الضخمة.

نظام التشغيل لينكس LINUX

نظام التشغيل لينكس Linux هو نظام تشغيل مجاني صغير الحجم ومفتوح المصدر أي أن الشيفرة المصدرية الخاصة به متاحة لأي شخص ويمكن تعديلها وإعادة توزيعها، وقد طور لينكس بالاعتماد على نظام التشغيل يونكس Unix وباستخدام لغة البرمجة C ولغة التجميع assembly وهو يتضمن نسخة محسنة من برنامج صدفة يونكس تسمى صدفة باش bash.

أول من برمج نظام لينكس هو طالب جامعي فنلندي يدعى Linus Torvalds ثم تولى العمل عليه المبرمج الأمريكي Richard Stallman وطوره ليصبح اليوم أحد أكثر أنظمة التشغيل مرونة وأمانًا واستقرارًا وهو سهل التخصيص بشكل كبير ما يجعله النظام المفضل من قبل المستخدمين التقنيين والأكثر استخدامًا في الخوادم والحواسيب العملاقة إضافة إلى الحواسيب المكتبية الشخصية كما أنه يستخدم في الروبوتات وأجهزة إنترنت الأشياء IoT.

يوفر نظام لينكس مجموعة متنوعة من الإصدارات أو التوزيعات distributions مثل توزيعة أبونتو Ubuntu وديبيان Debian ومينت Mint وجينتو Gentoo …إلخ. كل منها مصمم لاحتياجات معينة لذا عند التفكير في استخدام هذا النظام عليك أن تختار التوزيعة التي تناسب متطلباتك بعناية، ولمطالعة مزيد من التفاصيل حول توزيعات لينكس بينها أنصح بمطالعة مقال ما هو نظام لينكس ولماذا توجد 100 توزيعة منه؟.

نظام التشغيل ماك أو إس macOS

نظام التشغيل macOS هو نظام تشغيل شهير طورته شركة أبل Apple الأمريكية عام 1984، وهو مخصص للعمل على حواسيب ماك التي تصنعها أبل فقط مثل جهاز Apple Macbook و Apple Macbook Pro و Apple Macbook Air كما يتكامل مع مع منتجات شركة أبل الأخرى مثل أيفون iPhone وأيباد iPad وساعة أبل Apple Watch وخدمة آي كلاود iCloud على عكس لينكس Linux أو ويندوز Windows والتي يمكن أن تعمل على مجموعة كبيرة من أجهزة الحاسوب من مختلف الشركات المصنعة.

يتميز نظام ماك macOS بأمانه واستقراره ويوفر واجهة سهلة الاستخدام ذات تصميم أنيق وهو فعليًا أول نظام تشغيل أدخل واجهة المستخدم الرسومية GUI بدلًا من كتابة الأوامر في نافذة سطر أوامر وهو النظام الذي ألهم شركة مايكروسوفت لتطوير واجهة المستخدم الرسومية الخاصة بنظام تشغيلها ويندوز Windows.

يطور نظام ماك باستمرار ويوفر المزيد من التحديثات ليحسن تجربة المستخدم ومن أشهر إصدارته macOS X و macOS 11 Big Sur و macOS Monterey.

نظام التشغيل إم إس دوس MS-DOS

نظام دوس MS-DOS واحد من أقدم أنظمة التشغيل طورته مايكروسوفت في الثمانينيات لأجهزة الحاسوب الشخصية، وكلمة DOS اختصار لـ Disk Operating System وتعني نظام تشغيل القرص، وهو نظام واجهة سطر أوامر بسيط وبدائي يمكن من أداء مهمة واحدة في الوقت الواحد ولمستخدم واحد يتم التفاعل معه عن طريق كتابة أوامر نصية لكل أمر خيارات محددة ويوفر مجموعة من الوظائف مثل إدارة الملفات وتخصيص موارد النظام وتشغيل التطبيقات وتخصيص موارد النظام والتحكم في الأجهزة.

ظل نظام دوس مستخدمًا في معظم أجهزة الحواسيب الشخصية فترة الثمانينيات وأوائل التسعينيات قبل أن تظهر أنواع أنظمة تشغيل أخرى أكثر تطورًا وتوفر ميزات لا يوفرها كتعدد المهام وواجهة المستخدم، وبالرغم من بساطة نظام تشغيل MS-DOS إلا أنه لعب دورًا مهمًا في تطوير أنظمة تشغيل أكثر تطورًا مثل نظام ويندوز، ولا زال يضمن كتطبيق في أنظمة ويندوز لأداء بعض المهام.

نظام التشغيل ويندوز Windows

نظام التشغيل ويندوز Windows هو أحد أكثر أنظمة التشغيل شهرة واستخدامًا طورته شركة مايكروسوفت عام 1985 لتشغيل أجهزة الحواسيب الشخصية ليكون امتدادًا لنظام تشغيلها MS-DOS المعتمد على واجهة سطر الأوامر.

من مميزات نظام التشغيل ويندوز هو كونه نظام سهل الاستخدام من قبل غير المختصين بفضل واجهته الرسومية الواضحة البسيطة، وهو نظام متعدد المستخدمين ومتعدد المهام، حيث يسمح للمستخدمين بتشغيل واستخدام برامج متعددة في نفس الوقت، ويدعم مجموعة واسعة من الأجهزة والبرامج.

يسيطر نظام تشغيل ويندوز اليوم على سوق أنظمة التشغيل ويشغل معظم أجهزة الحواسيب الشخصية -أو ما يعرف بالحواسيب المتوافقة مع IBM- من علامات تجارية مختلفة مثل حواسيب Toshiba و HP و Dell و Lenovo وغيرها لكنه ليس نظامًا مجانيًا بل يحتاج لدفع رسوم ترخيص لاستخدامه، وهو يوفر تحديثات مستمرة وإصدارات مختلفة بميزات وأسعار مختلفة وأحدث إصدار منه عند كتابة المقال هو أحدث هو ويندوز11.

نظام إي أو إس iOS

نظام iOS هو نظام تشغيل طورته شركة أبل Apple Inc وأطلق لأول مرة عام عام 2007 مع ظهور شاشات اللمس للهواتف المحمولة وهو موجه لتشغيل هواتف آيفون ولا يوجد سوى متجر تطبيقات واحد هو متجر تطبيقات أبل Apple App Store يمكن من خلاله تنزيل التطبيقات لأجهزة آيفون.

يتميز بواجهة المستخدم وأمانه وسهولة استخدامه كما يوفر مجموعة كبيرة من التطبيقات والميزات مثل المساعد الشخصي سيري Siri وميزة مشاركة الوسائط بسهولة مع مستخدمي iOS القريبين باستخدام ميزة AirDrop وغيرها من الميزات التي توفر الوقت والجهد وهو يحدّث بشكل مستمر ليوفر المزيد من الميزات لمستخدميه.

نظام تشغيل كروم Chrome OS

نظام التشغيل كروم Chrome OS هو نظام تشغيل مفتوح المصدر طورته جوجل عام 2011 بالاعتماد على نظام التشغيل لينكس وهو مخصص للعمل على أجهزة Chromebook وهي نوع من أجهزة الحاسوب مصممة لتنفيذ المهام بسهولة وسرعة فهي تختلف عن الحواسيب التقليدية بكونها مصممة للعمل وهي متصلة بالإنترنت أكثر من العمل دون اتصال.

يتميز نظام التشغيل كروم بسهولة الاستخدام ويوفر بيئة سطح مكتب تشبه نظام ويندوز لكنه يعمل ضمن متصفح ويب ويستخدمها كواجهة مستخدم رئيسية فالهدف الأساسي من نظام التشغيل كروم هو تشغيل تطبيقات الويب ضمن الهواتف المحمولة حيث يمكنك من خلاله مشاهدة مقاطع الفيديو وتصفح شبكات التواصل الاجتماعي والقيام بالعديد من الأمور التي تقوم بها عادة ضمن أنظمة التشغيل الأخرى لكن من داخل بيئة متصفح.

لا تخلط بين متصفح كروم ونظام تشغيل كروم فمتصفح كروم هو تطبيق مخصص للوصول إلى الإنترنت ويعمل على جميع الأنظمة الأساسية مثل ويندوز Windows وماك أو إس macOS وأندرويد Android أما نظام تشغيل كروم فهو نظام مخصص لتشغيل أجهزة Chromebook.

نظام تشغيل أندرويد Android

نظام التشغيل أندرويد Android هو نظام تشغيل من جوجل مخصص للأجهزة المحمولة التي تعمل باللمس ويستخدم في طيف واسع من الأجهزة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والساعات الذكية كما أنه يشغل العديد من التلفزيونات الذكية وتستخدمه علامات تجارية مختلفة مثل LG و Samsung و HUAWEI.

يعد نظام التشغيل أندرويد نظام مجاني ومفتوح المصدر فهو يعتمد في برمجته على نسخة معدلة من نواة نظام لينكس Linux kernel كما يستخدم عدة برامج مفتوحة المصدر التي طورتها جوجل بشكل أساسي للأجهزة المحمولة، لكن تجدر الإشارة إلى أن نظام تشغيل أندرويد المضمن في الهواتف الذكية قد يتضمن عدة برامج أخرى مغلقة المصدر كجزء من خدمات متجر التطبيقات جوجل بلاي Google Play والتي تعتمد عليها جوجل بكسب الأرباح.

تطور جوجل نظام التشغيل بصورة دورية وتضيف له العديد من الميزات، أحدث إصدار رئيسي لحظة كتابة هذا المقال هو Android 13 وقريبًا سيصدر Android 14، وفي حال كنت تستخدم جهاز أندرويد فيمكنك معرفة الإصدار المثبت على جهازك وتحديثه من خلال قائمة الإعدادات ثم حول الهاتف.

مقارنة بين أنواع أنظمة التشغيل

قد تتساءل لماذا توجد أنواع أنظمة تشغيل مختلفة مستخدمة على الأجهزة الإلكترونية وأي نظام علي اختياره؟ والجواب أن لكل نظام تشغيل مزاياه وعيوبه واختيار الإصدار المناسب لك يعتمد على نوع الجهاز المستخدم والتطبيقات التي تحتاج للتعامل معها وخبرتك في التعامل مع نظام التشغيل وغيرها من العوامل بحسب أولوياتك واحتياجاتك.

فنظام ويندوز على سبيل المثال يستهلك موارد أعلى من نظام لينكس وماك لكونه يدعم تطبيقات أكثر لذا قد لا يكون استخدامه مفضلًا على حاسوب ضعيف الأداء، من جهة أخرى يستهلك نظام ماك موارد أقل من أنظمة التشغيل الأخرى لكنه يوفر تطبيقات محدودة ولا يناسب بعض التطبيقات كالألعاب، أما نظام لينكس فهو يوفر أداءً عاليًا وخيارات تخصيص متعددة ومجموعة تطبيقات متنوعة مفتوحة المصدر لكنه يتطلب معرفة تقنية ويصعب استخدامه على المستخدمين العاديين بل يشيع استخدامه بين المبرمجين.

وفي حال كنت تستخدم هاتفًا جوالًا ففي هذه الحالة عليك اختيار نظام تشغيل مصمم ليتناسب مع صغر حجم شاشات الهواتف ومحدودية مواردها وأبرز خيارين متاحين للاستخدام هما نظام التشغيل أندرويد Android ونظام التشغيل iOS، ومن الأفضل اختيار هاتف يعمل أندرويد إذا كنت تحتاج لهاتف يوفر لك خيارات تخصيص عالية ويمكّنك من تنزيل تطبيقات متنوعة من خلال متجر التطبيقات الخاص به Google Play الذي يضم ملايين التطبيقات أو غيره من المصادر العديدة الأخرى على الويب.

لكن تذكر أن نظام أندرويد مفتوح المصدر ما يجعله عرضة للمشاكل الأمنية أكثر من نظام iOS، لذا في حال كنت تفضل الأمن والحماية على تنوع التطبيقات فنظام تشغيل iOS المخصص لأجهزة آبل هو الخيار الأنسب.

الخلاصة

تعرفنا في مقال اليوم على أبرز أنواع أنظمة التشغيل ورأينا أنها برامج أساسية لا غنى عنها فهي تدير حواسيبنا وهواتفنا الذكية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية التي نستخدمها وتتحكم بمواردها وتسهل علينا التعامل معها ووضحنا أهم أنواع أنظمة التشغيل الرائجة حاليًا وأبرز مميزاتها وأنواع الأجهزة التي تستخدمها.