في هذه المقالة سوف نقدم لكم ما هو جوهر برامج النظام. هناك العديد من أجهزة الكمبيوتر التي تحتوي على نواة برنامج النظام والعديد من الأنواع المختلفة من تطبيقات البرامج. هناك أيضًا العديد من الأنظمة التي بدونها يصبح الكمبيوتر جزءًا عديم الفائدة. حيث أن نظام kernel له أهمية كبيرة في تشغيل الحاسب وفي التعامل مع مختلف أنواع التطبيقات والبرامج التي يمكن فتحها على الحاسب.
إنه جوهر برنامج النظام.
النظام كما قلنا يشتمل على مجموعة من البرامج المسئولة عن إدارة التطبيقات والموارد الحاسوبية. والذي يمثل الوسيط بين المستخدمين والكمبيوتر، بالإضافة إلى قيام النظام بالعديد من المهام الأساسية مثل تخصيص وإدارة الموارد المختلفة للكمبيوتر. وربطها بأداء العمليات المختلفة وتحديد أولويات التعامل مع الأوامر والتحكم في أجهزة الإدخال والإخراج المختلفة. لتسهيل التعامل مع إدارة الملفات والشبكات المختلفة. السؤال هو دائما جوهر برنامج النظام والجواب هو نظام التشغيل. ومن الأمثلة على ذلك Unix و Linux و Microsoft Windows و Mac OS X و Darwin وغيرها. النواة هي قلب كل نظام تشغيل للكمبيوتر وهي رابط بين أجهزة وبرامج الكمبيوتر. تعتمد أنظمة التشغيل الحديثة على وجود نواة النظام.
نواة نظام التشغيل في الحوسبة
في معظم الحالات، يقوم مُحمل نظام التشغيل بتنزيل النواة كعملية أثناء بدء تشغيل الكمبيوتر. عند اكتمال عملية تنزيل نظام التشغيل، تصبح هذه العملية مجموعة مضمنة من الوظائف التي يمكن استخدامها لأداء عمليات مثل الكتابة إلى القرص الثابت. في الحوسبة، تمثل نواة نظام التشغيل البرمجة التي تضمن الاتصال بين البرامج والأجهزة وإدارة الجوانب المختلفة للجهاز. بالإضافة إلى التحكم في مكونات الجهاز والأجهزة، بما في ذلك الذاكرة والمعالج والتخزين.
المهام التي تؤديها النواة
يتم تنزيل التعليمات البرمجية الهامة بشكل عام من النواة إلى منطقة محمية من الذاكرة حيث تؤدي النواة مهامها في تنفيذ العمليات ومعالجة المقاطعات. للنواة العديد من المهام الأساسية، بما في ذلك
- التأكد من تنفيذ العمليات.
- تنزيل والتحكم في المدخلات والمخرجات.
- توفير بيئة مناسبة للارتباط بين المستخدم والجهاز.
إدارة الذاكرة
يتمتع kernel بوصول كامل إلى ذاكرة النظام ويجب أن يسمح للعمليات بالوصول الآمن إلى هذه الذاكرة عند المطالبة بذلك. عادة ما تكون الخطوة الأولى هي العنونة الافتراضية، والتي يتم إنجازها عن طريق التجزئة أو إعادة الإرسال. تسمح العنونة الافتراضية للنواة بجعل عنوان مادي معين يبدو كعنوان آخر ويسمى العنوان الظاهري. يمكن أن تختلف مساحات العنوان الافتراضية من عملية إلى عملية، مما يسمح لكل برنامج بالتصرف كما لو كان البرنامج الوحيد. هذا بغض النظر عن النواة التي يتم تشغيلها وبالتالي يمنع التطبيقات من مقاطعة بعضها البعض.
إدارة الجهاز
لأداء وظائف مختلفة، تحتاج العمليات إلى الوصول إلى الأجهزة الطرفية المتصلة بالكمبيوتر. والتي تتحكم فيها النواة من خلال معرفات الأجهزة حيث تسمح المعرفات لنظام التشغيل بالتعرف على العتاد. من الناحية النظرية، يجب أن يعمل الجهاز بشكل جيد مع المعرف المناسب. تُستخدم معرّفات الأجهزة لأشياء مثل بطاقات الفيديو والطابعات وبطاقات الصوت والماسحات الضوئية وبطاقات الشبكة المحلية وأجهزة المودم. يجب أن تحتفظ النواة بقائمة بالأجهزة المتاحة ويمكن معرفة هذه القائمة مسبقًا. نظرًا لأن إدارة الجهاز هي مشكلة في نظام التشغيل، يتم التعامل مع المعرفات بشكل مختلف من kernel إلى kernel. ولكن في أي حال، يجب أن توفر النواة وحدات الإدخال / الإخراج للسماح للمعرفات بالوصول المادي والموثوق إلى الأجهزة المناسبة من خلال بعض المنافذ أو موقع الذاكرة.
في ختام المقال حول ما هو جوهر برنامج النظام، تجدر الإشارة إلى أن أنظمة التشغيل كثيرة ومتنوعة في عصرنا وتمثل عصب وروح الأجهزة الذكية.