كيف يعمل نظام التشغيل ويندوز؟

نظام التشغيل ويندوز:

أطلقت شركة ميكروسوفت نظام تشغيل ويندوز سنة (1985)، ولكنه كان في البداية عبارة عن واجهة رسومية سهلة للمستخدم حيث يتم تطبيقها على نظام التشغيل الأقدم دوس. وفي سنة (1995) تمكنت ميكروسفت من إنتاج نظام متكامل بعيد تماماً عن أي نظام آخر. وكما نلاحظ أخذ هذا الأمر حوالي 10 سنوات من الجهد المبذول من قبل ميكروسوفت، حتى صارت صاحبة أكثر أنظمة التشغيل مبيعًا على مستوى العالم، فقد تفوّقت الشركة بنظامها ويندوز على كل المنافسين من (ماك، ودوس، ولينكس، وكروم) الذي تنتجه شركة (Google).

مكونات نظام التشغيل ويندوز:

يتكوّن هذا نظام التشغيل ويندوز من 4 أشياء وهم: البوت لودر، (Nucleus)، المكتبات ومترجم الأوامر. فأما عن (Bootloader) فهو يكون موجود في بداية القرص الصلب حيث يتم تنصيب النسخة عليه، ودوره هو تنزيل أجزاء نظام التشغيل بعدما يتم تشغيل الكمبيوتر.

أما عن (Nucleus) فهي الأكثر أهمية من بين كل المكونات الأخرى، ولا بد من تواجدها في أي نظام تشغيل لأنها المكوّن الأساسي للنظام، ودورها هو الربط بين برامج الكمبيوتر ومكوناته الداخلية، أيضاً يعمل على ترجمة الأوامر التي يدخلها المستخدم في مترجم الأوامر.

أما عن المكون الثالث وهو (Libraries) والتي تضم بداخلها معلومات التوثيق ومعلومات البرامج وخدماتها ومعلومات التكوين ومعلومات المساعدة، هذه المعلومات تعمل دائمًا على تطوير برامج الحاسوب.

أما عن المكوّن الرابع وهو (Command Prompt)، فهو يقوم تبديل الأكواد المصدرية والتي تكون عبارة عن أوامر، إلى أوامر مترجمة ومباشرة يمكن لجهاز الكمبيوتر فهمها والتعامل معها، وأخيرًا توجد أدوات السيطرة بالعتاد والتي تقوم بتعريف كل مكونات الكمبيوتر لكي يتفاهم معها النظام.

مهام نظام التشغيل ويندوز:

تم ابتكار نظام التشغيل ويندوز لكي يقوم ببعض المهام المحددة له، التي تسهل على المستخدم تعامله مع جهاز الكمبيوتر، وهذا بالطبع ما نراه في أي نظام تشغيل آخر، فلكل تطبيق مهام خاصة به دورة هو تنفيذ الأوامر المطلوبة منه على أكمل وجه، وبالنسبة لنظام التشغيل ويندوز فهو يقوم بالكثير من المهام والتي منها إدارة وحدة المعالجة المركزية وإدارة جهاز الكمبيوت وإدارة الذاكرة وإدارة التخزين وإدارة واجهة المستخدم (gpu) وإدارة واجهة التطبيقات سواء المثبتة تلقائياً أو التي يقوم المستخدم بتثبيتها خلال عمله على جهاز الكمبيوتر.
فكل هذه المهام وأكثر يقوم نظام التشغيل ويندوز بإدارتها والتعامل معها حتى يأخذ المستخدم ما يريده من الكمبيوتر، وإذا قمنا بالنظر إلى تلك المهام نرى أنها عبارة عن توصيل المكونات الداخلية لجهاز الكمبيوتر بنظام التشغيل المثبت عليه.

آلية عمل نظام التشغيل ويندوز:

يعمل نظام التشغيل ويندوز بطريقة محددة، حيث يعمل على جمع كل المكونات معًا، حتى يستطيع المستخدم من التعامل مع جهازة بشكل طبيعي، حيث يقوم في البداية مكوّن (BIOS) بالعمل ثم التواصل مع مكون البوت لودر ومن ثم يعمل على تحميله، بعد ذلك تنتقل المهمة إلى البوت لودر الذي يتعامل مع النواة ويقوم بتحميلها ووضعها على ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).

ومن ثم تقوم (Nucleus) بأخذ وضعية الاستعداد في انتظار أي أوامر يمليها المستخدم، وإذا وصل إليها أي أمر تقوم سريعًا بإرسال ذلك الأمر إلى مستقبل الأوامر، وهو بدوره يعمل على ترجمة تلك الأوامر والأكواد المصدرية إلى لغة يفهمها جهاز الكمبيوتر، وبعد الترجمة يعاد إرسالها إلى (Nucleus) وهي بدورها توزع الأوامر على المكونات الداخلية لجهاز الكمبيوتر، بناءاً على ما يلائمة تحديدًا، وبعد التعامل معها بشكل كامل تصبح في هيئة مخرجات تقوم بعملية الإرسال مرة أخرى للنواة، التي تقوم بترجمتها وإرسالها إلى المكتبات والبرامج لكي تظهر للمستخدم في شكلها النهائي.

وظائف نظام التشغيل:

يعمل نظام التشغيل على إدارة الموارد المادية والبرمجية في جهاز الحاسوب على سطح المكتب، وتشمل هذه الموارد أمور مثل وحدة المعالج المركزية والذاكرة ومساحة القرص، كما أنها (تشمل الكيبورد والشاشة،ودفتر العناوين والبطارية واتصال الشبكة)، ويعمل على توفير وسيلة مستقرة ومنسقة للتطبيقات لكي يتم التعامل مع الأجهزة دون الحاجة إلى معرفة كل تفاصيل الأجهزة.

الموارد المادية والبرمجية تعتبر مهمة جداً، فقد تتنافس مختلف البرامج ووسائل الإدخال على اهتمام وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدات الإدخال/الإخراج (I/O) والحفظ و(memory). حيث أن نظام التشغيل يلعب الدور الأساسي، مع التأكيد أن كل تطبيق يحصل على الموارد اللازمة له، في حين يقوم بعمله بشكل جيد مع كل التطبيقات الأخرى.