حل درس أنظمة التشغيل تقنية رقمية 1
تصنيف البرمجبات
تصنف البرمجبات الحديثة إلى قسمين :
البرامج التطبيقية : هي جميع البرامج التي صممت لحل الشماكل العملية و مساهدة مستخدمي الحاسب على الإنجاز مهامهم . معظم البرامج التي تستخدمها في الحاسب الخاص بك مثل برنامج معالجة النصوص و متصفح الإنترنت و الالعاب ومشغلات الوسائط تعد برامج تطبيقية
برامج النظام : هي البرامج التي تتحكم في عمل نظام الحاسب ، و تزوده بالأدوات و البيئة التي تسمح للبرامج التطبيقية ان تعمل . و تنقسم إلى برامج ملحقة و أنظمة تشغيل و تتفال نظم التشغيل مباشرة مع مكونات المادية للحاسب
نظام التشغيل
نظام تشغيل الحاسب : هو نواة برامج . يدير نزام التشغيل مصادر الحاسب مثل الذاكرة و وحدات الإدخال و الإخراج ، كما يسمح للبرامج التطبيقية بالوصول لمصادر النظام . و سمنح نظام التشغيل مستخدم الحاسب واجهة للتفاعل مع الحاسب
لنطبق معا
تدريب 1
املأ الفراغات في الجمل التالية
نظام التشغيل هو الجهاز الذي يدير الموارد الموجودة على الحاسب .إنه بمثابة وسيط بين البشر و الحاسب و الاجهزة في النظام
تعددية البرامج هي تقنية الاحتفاظ ببرامج متعددة في الذاكرة في نفس الوقت للتنافس على الوقت في CPU
حالة التشغيل تعني أن البرنامج قيد التنفيذ يجب ان يؤدي نظام التشغيل إدارة الذاكرة وإدارة
وحدة المعالجةالمركزية دقيقة لضمان الوصول العادل لمصادر النظام
تدريب 2
السؤال : صل العبارات في العمود الأول بما يناسبها في العمود الثاني
| 1- برنامج مخصص | مجموعة من التعليمات التي توجه الحاسب لإجراء عمليات محددة ( 1 ) |
| 2- برامج النظام | البرامج المتعلقة بضبط نظام تشغيل الحاسب و إدارة وحداته المختلفة ( 2 ) |
| 3- نظام التشغيل | برنامج يعمل وسطيا بين المستخدم و الاجهزة و يتحكم في الاجهزة و تنسيقها لتشغيل برامج التطبيقات المختلفة بشكل صحيح ( 3 ) |
| 4- برامج الخدمات | تستخدم للمساعدة على إعداد جهاز الحاسب أو تحسين أدائه و وظائفه ( 4 ) |
| 5- البرامج | مجموعة من التعليمات المصممة لأداء مهمة معينة على الحاسب ( 5 ) |
| 6- برامج تطبيقية | يستعين بها مستخدمو الحاسب لأداء مهام مفيدة للاعمال و حل المشكلات ( 6 ) |
تدريب 3
السؤال : صل نوع البرنامج الصحيح في العمود الأول بأيقونة كل برنامج في العمود الثاني
تدريب4
هيا لنستكشف
هل تساءلت يوما عن كيفية تنفيذ نظام التشغيل التعليمات البرمجية وكيف يمكن لهذا النظام تشغيل برنامجين أو أكثر بشكل متزامن ؟
دعنا نفترض ان على الحاسب تشغيل اربعة برامج لقراءة ملفات نصيةمن القرص المتصل بذلك الحاسب ثم طباعة محتوياتها على الطابعة . يقوم نزام التشغيل بترتيب عملية قراءة و طباعة هذه الملفات حسب الاولوية ويقاس ذلك بوحدة الثواني كما هو موضح في الجدول أدناه . من المهم الإشارة إلى أن الوحدات الزمنية التي تستخدمها الطابعة أكبر بكثير من تلك الموضحة في الجدول
| البرنامج | القرص الصلب | الطابعة |
| p:1 | 2 | 3 |
| P:2 | 4 | 5 |
| P:3 | 3 | 4 |
| P:4 | 1 | 2 |
سيقوم نظام التشغيل بتنفيذ هذه البرامج حسب ترتيبها الزمني ، فأولا سيقوم بتشغيل البرنامح p:1 ثم وبعد ان ينتهي ، سيبدأ في تنفيذ برنامج P:2 وهكذا يمثل الجدول أدناه الجدول الزمني و الوحدات الزمنية المستغرقة من وقت بدء البرامج إلى انتهاء تنفيذ البرامج
السؤال : في الجدول ادناه اكتب اسم البرنامج الذي يستخدم به نظام التشغيل الاجهزة الطرفية عند تنفيذه
السؤال : ضع علامة صح أمام الإجابة الصحيحة
1- يمكن للجهاز في وقت متزامن
أ- تشغيل برنامج واحد فقط ( صح )
ب- تشغيل اكثر من برنامج
2- الوحدة الزمنية التي يستخدمها الحاسب تنفيذ من خلال
أ- القرص الصلب فقط ( صح )
ب- القرص الصلب و الطابعة
ج- القرص و الطابعة
د- لا يتم توظيف الوحدات الزمنية
3- تنفيذ وحدة المعالجة المركزية في كل وحدة زمنية
أ- عملية واحدة فقط ( صح )
ب- اكثر من عملية
ج- لا تنفيذ أي عملية
تدريب 5
تم تصميم نظام تشغيل مختلف ليقوم بتنفيذ نفس الترتيب كما في التدريب 4 ، ولكن مع إمكان استخدام محرك الأقراص و الطابعة معا في الوحدة الزمنية الواحدة لوحدة المعالجة المركزية . يعني هذا أنه عند انتهاء البرنامج p:1 من استرداد الملف من القرص الصلب و بدء عملية الطباعة من استرداد الملف أو الملفات تبدأ الطابعة عندما تصبح متاحة . تستمر هذه العملية وصولا لتشغيل جميع البرامج
السؤال : اكمل الجدول التالي وفقا للعملية السابقة
السؤال : ضع صح امام الإجابة الصحيحة
1- يمكن للوحدة الزمنية في وقت واحد
أ- تشغيل برنامج واحد فقط
ب- تشغيل أكثر من برنامج ( صح )
2- توجد وحدات زمنية معينة يوظفها الحاسب في كل من
أ- القرص الصلب فقط ( صح )
ب- القرص الصلب و الطابعة ( صح )
ج- القرص و الطابعة
د- لا يتم توظيف الوحدات الزمينة
3- في كل وحدة زمنية تنفيذ وحدة المعالجة المركزية
أ- عملية واحدة فقط
ب- أكثر من عملية ( صح )
ج- لا تنفيذ أي عملية
السؤال : الوقت الإجمالي لتنفيذ جميع البرامج هو
الجواب : 17 ثانية
تدريب
التعامل مع أجهزة الإدخال و الإخراج
لنر ما إذا كان بإمكانك تذكر كيفية تعامل نظام التشغيل مع أجهزة الإدخال و الإخراج الخاصة بالحاسب . تحقق من صحة الجمل التالية . ضع علامة صح أمام الجملة الصحيحة أو أعد كتابتها بالشكل الصحيح إذا كانت خاطئة
1- يتتبع نظام التشغيل جميع الأجهزة ( صح )
2- يقرر نظام التشغيل فقط مقدار الوقت الذي تستغرقه أي عملية لاستخدام جهاز
الجواب : يدير نظام التشغيل استخدام وحدة المعالجة المركزية من خلال العمليات الفردية
3- يقوم نظام التشغيل بتخصيص كل جهاز بطريقة فعالة
الجواب : يتم التحكم في كل جهاز ملحق بواسطة برنامج خاص يسمى برنامج تشغيل الجهاز
4- يتم التحكم في كل جهاز ملحق بوساطة برنامج خاص يسمى برنامج تشغيل الجهاز وهو ليس جزءا من نظام التشغيل ( صح )
تدريب
لنستكشف بعض الأمور
في الوقت الخاص بالوحدة الزمينة السابعة . ستقوم وحدة المعالجة المركزية أحيانا بتنفيذ برنامج P.2 وقد تقوم بتنفيذ P3 أيضا . على فرض ان الوحدة المعالجة المركزية في دورة الجنب و التنفيذ تقوم بتشغيل تعليمات البرنامج P.3 يتعين عليك ان تملأ الفراغات في الصناديق الموجودة في الشكل ادناه بكتابة اسماء البرامج المناسبة و ذلك بالاستعانة بالجدول الذي اكملته سابقا . إذا أعدنا النظر إلى الرقمين الثنائين ( A و B ) اللذين يكون يتكون كل منهما من 1 بت فيأخذ المدخل A القيمة 0 أو 1 و كذلك المدخل B لإضافتها معا يجب المرور بهذه المراحل
التطوير و التنفيذ
يدير نظام التشغيل الذاكرة الرئيسة للحاسب لكي يتمكن من تحديد المواقع التي يجب ان يتم وضع التعليمات و بيانات البرامج بها . يحتوي نظام التشغيل على نظام الملفات أيضا ، الذي يختص بإدارة الملفات في وحدات التخزين ايضا
لنفترض ان هناك برنامجا يحتوي على تعليمات و بيانات بالنظام الثنائي سيتم نقلها إلى الذاكرة الرئيسة . بصورة منطقية سعتبر البرنامج جميع عناوين الذاكرة الرئيسة متوافرة ، لذلك فإن العناوين المنطقية هي أرقام من 0 إلى 10 على سبيل المثال ، تكمن المشكلة في أن الذاكرة الرئيسة تتضمن عناوين أخرى متوافرة ، ولكنها دون ترتيب 0 وعلى فرض ان عدد عناوين الذاكرة الرئيسة المتاحة يتجاوز عدد العناوين المنطقية ، فإن نظام التشغيل سيخصص عنوانا ملموسا واحدا من الذاكرة الرئيسة لكل عنوان منطقي متوافر . أكمل الجدول ادناه بناء على مبدأ إدارة الذاكرة الذي تم ذكره مسبقا
تدريب
التطوير و التنفيذ : يوضح المخطط التالي بنية نظام الملفات
السؤال : ضع علامة صح في الخانة المناسبة لتكون العبارة صحيحة
1- لا يعد Q
أ- دليلا فرعيا من G
ب- دليلا رئيسا لـ H
ج- دليلا جذريا ( صح )
2- N هو
أ-دليل جذري
ب- دليلا رئيس لـ G
ج- دليل فرعي من G ( صح )
3- المجلد D
أ- له دليلان فرعيان
ب- له مجلدان رئيسان
ج- لا مجلدات فرعية له ( صح )
4- يمكن لمجلد B ان يحمل الاسم نفسه مع
أ- H ولكن ليس مع Q
ب- Q ولكن مع H ( صح )
ج- كل من Q و H