يخلط البعض ما بين البرمجيات وأنظمة التشغيل، فأنظمة التشغيل هي البيئة التي تعمل بها البرمجيات عموماً، فهي بمنزلة الأرض التي تزرع بها المحاصيل. من أهم البرمجيات الأساسية التي يحتاجها الحاسب لكي يعمل ما يعرف بنظام التشغيل Operating System ويطلق عليه أحياناً (برمجيات النظام System Software) فما هو نظام التشغيل؟
فالحاسوب عبارة عن عتاد وبرامج، ولا يوجد أي اتصال ما بين هذين الفرعين إلا من خلال نظام التشغيل.
تعريف نظام التشغيل نظام التشغيل هو مجموعة من البرمجيات الأساسية التي تقوم إدارة الحاسب وتتحكم في كافة الأعمال والمهام التي يقوم بها وتسير هذه البرمجيات على المستخدم الاستفادة من الأجهزة التي يتكون منها الحاسب والملحقات التابعة له مثل الطابعة والفأرة وغيرها كما تمكن المستخدم من الاستفادة من البرمجيات التطبيقية المختلفة للحاسب كبرمجيات الطباعة للرسائل أو إجراء الأعمال الحسابية أو غير ذلك.
ويعد نظام التشغيل أهم البرمجيات بل أنه عصب الحياة بالنسبة للحاسب وعادة ما تقوم الشركات الكبرى المصنعة لأجهزة الحاسب بعمل أنظمة التشغيل المتوافقة مع أجهزتها بحسب نوع المعالج المستخدم فيها أو تقوم بتفويض شركات متخصصة لعمل أنظمة التشغيل لها أما الشركات الصغرى فتقوم بتصنيع أجهزتها لتكون متوافقة مع منتجات إحدى الشركات الكبرى.
ويطلق على المبرمجين الذين يقومون بكتابة وتطوير وصيانة نظم التشغيل اسم مبرمجي نظم التشغيل وهم على أعلى مستوى في تصنيف المبرمجين وهم يعملون عادة في الشركات الكبيرة لتصنيع الحاسبات وتختلف مهام نظم التشغيل باختلاف أحجام الحاسب فالحاسبات الكبيرة تحتاج إلى نظم تشغيل عالية الكفاءة تمكنها من التعامل مع العديد من وحدات الحاسب والوحدات الملحقة به كالطابعات ووسائط التخزين والنهايات الطرفية كما تمكنها من توفير إمكانية التشغيل للعديد من المستخدمين للحاسب في نفس الوقت
أما في الحاسبات الشخصية فإن نظم التشغيل تكون أقل تعقيداً حيث أنها تتعامل عادة مع حاسب واحد لمستخدم واحد.

وينقسم نظام تشغيل الحاسوب إلى قسمين أساسيين

  1. أنظمة التشغيل متعددة المهام Multi Tasking متعددة المستخدمين Multi User : وهي التي تسمح بأداء أكثر من عمل ومهمة في نفس الوقت، وتسمح أيضاً لأكثر من مستخدم للعمل على تطبيقات واحدة أو أكثر في نفس الوقت، وهذا النوع عادة لا يعتمد على الذاكرة الحقيقية، بل يستبدله بملفات وهمية يتعامل معها النظام على أنها ذاكرة، وبالتالي تبقى الذاكرة متوفرة بالكامل لبقية العمليات المهمة.
  2. أنظمة التشغيل أحادية المهام Single Tasking أحادية المستخدمين : وهي الأنظمة التي لا تسمح بالعمل على أكثر من تطبيق ولا لأكثر من مستخدم في نفس الوقت، وتعتمد بشكل أساسي على الذاكرة الحقيقية.

وظائف أنظمة التشغيل

لنظام التشغيل العديد من الوظائف والمهام التي يقوم بها ومنها تنفيذ الإجراءات والتعليمات المخزنة بذاكرة القراءة فقط ROM، تنظيم الأولويات وعمل البرامج، التأكد من قطع العتاد الموصلة في الجهاز تمهيداً لتوفير أدوات التشغيل لها، تحميل البرامج والتطبيقات التي تحتاج لحجز مساحة من الذاكرة لعملها وتوفير ما تحتاجه من ذاكرة، استلام أوامر المستخدم والعمل على تنفيذها، توفير البيئة المناسبة لعمل المستخدم وتنفيذ أوامره.

أنواع أنظمة التشغيل الحواسيب

نظام التشغيل يونكس UNIX

وهو أقدم أنظمة التشغيل المعروفة، النظام تجاري وسعر النسخة منه باهظة الثمن، يختص فقط بتشغيل الأجهزة العملاقة والشبكات، وقد ظهرت نسخاً ذات واجهات رسومية تقوم بتشغيل الأجهزة الشخصية طورها مجموعة من طلبة جامعة باركلي أطلق عليها اسم BSD وهو اختصار للجملة Berkeley Software Distribution، ومن أبرز أنواعه الحالية FreeBSD وOpenBSD وهذان النظامان يعمل عليها ما يزيد عن ثلاثة أرباع شبكات ومواقع الإنترنت الحالية.

نظام التشغيل دوس DOS

وهو اختصار لمصطلح نظام تشغيل القرص Disk Operating System وهو من الأنظمة القديمة جداً وهناك أنواع كثيرة تعمل على تشغيل الأجهزة ومن أشهرها نظام تشغيل دوس الخاص بشركة IBM الذي كان مخصصاً لتشغيل الأجهزة الشخصية IBM والأجهزة المتوافقة معها ، ثم تولى بل غيتس وشريكه تطوير هذا النظام عام 1981م حيث ظهر أول نظام تشغيل بمسمى MS-DOS فكان نواة شركة ما يكروسوفت. وهو نظام تشغيل مبني على الأوامر النصية المباشرة. وهذا النوع من الأنظمة لا يقبل تشغيل أكثر من تطبيق في نفس الوقت ولا عمل أكثر من شخص على النظام في نفس الوقت.

نظام OS/2

هو نظام تشغيل قامت بتطويره شركة IBM عام 1985م حيث كان مجرد بيئة تشغيل نصية، واعتبر كنظام رسمي للأجهزة الشخصية التي تنتجها الشركة، واستمرت بتطويره بعد فض الشراكة بينها وبين مايكروسوفت، فأعلنت عن أول إصدارة بنظام 32بت في إبريل عام 1992، لكن هذا النظام لم يحض بالشعبية التي توقعتها الشركة، والمكانة التي نالتها ويندوز نظراً لرخص ثمن هذا الأخير وقتئذ، ولإقبال منتجي البرامج والعتاد على دعم أنظمة ويندوز.

ويندوز Windows

يعد ويندوز أحد أبرز وأشهر منتجات شركة مايكروسوفت، ظهر لأول مرة عام 1985كواجهة رسومية مساعدة بديلة عن كتابة الأوامر تعمل في بيئة نظام دوس، واستمر كذلك حتى عام 1993حيث ظهر أول نظام تشغيل للشبكات واسمه ويندوز NT وهو نظام التشغيل كخادم لبيئة الشبكات. وفي العام 1995أطلقت شركة مايكروسوفت Windows95 كأول نظام تشغيل مستقل لا يعتمد على نظام MS-DOS وانقلب معه الحال ليصبح نظام MS-DOS تابعاً لويندوز بعد أن كان العكس، ثم تلاه ويندوز 98عام 1998ونظامي ويندوز ميلينيوم و 2000خلال العام 2000ثم ويندوز XP في 2001، وويندوز 2003المخصص للشبكات الكبيرة عام 2003، وفي العام 2007أطلقت مايكروسوفت نظام تشغيل ويندوز فيستا. وحاليا ويندوز7 وويندوز 8 وننتظر ويندوز 9 خلال العام القادم

نظام تشغيل Mac OS

انظمة تشغيل Mac OS X وهي الأنظمة المخصصة لأجهزة إبل ماكنتوش، وبالمناسبة هذا النظام بني أساساً على شيفرة يونكس BSD والذي يسمح ترخيصه باستخدام برنامج مفتوح المصدر وإغلاقه.
نظام تشغيل أبل Mac OS X يأتي مثبت على أجهزة ماكينتوش، ولكن أجهزة ماكينتوش هي نوع آخر من جهاز كمبيوتر مع نفس الأجهزة القياسية في الداخل. الشيء الوحيد الذي يمنعك من تثبيت نظام Mac OS X على جهاز كمبيوتر هو اتفاق ترخيص أبل والطريقة التي تحد البرامج الخاصة بهم. نظام التشغيل Mac OS X يمكن تشغيله على أجهزة الكمبيوتر على ما يرام إذا كان يمكنك تغلب على هذه القيود.

نظام التشغيل لينكس Linux

وهو نظام تشغيل مفتوح المصدر تعمل به الأجهزة الشخصية، وقد كان في السابق مجرد بيئة نصية معقدة تعتمد على الأوامر المباشرة أما الآن فأصبح من أسهل الأنظمة استخداماً وأكثرها أماناً. ويوجد حالياً مئات النسخ التي تسمى توزيعات من لينكس، تختلف من حيث القوة والسهولة وأسلوب تركيب البرامج. أشهر أنظمة لينكس Redhat وDebian وSlackware وGentoo وهي التوزيعات الرئيسة التي بنيت عليها الأنظمة المختلفة.
وبطبيعة الحال هذه ليست كل أنظمة التشغيل، لكن أهمها وأشهرها.