يعد نواة برامج النظام

في هذه المقالة، سوف نقدم لك ما هو نواة برنامج النظام. هناك العديد من أجهزة الكمبيوتر التي تحتوي على نواة برنامج النظام والعديد من أنواع تطبيقات البرامج المختلفة. هناك أيضًا العديد من الأنظمة التي بدونها يصبح الكمبيوتر قطعة عديمة الفائدة. حيث تعتبر نواة النظام ذات أهمية كبيرة في تشغيل الحاسب والتعامل مع مختلف أنواع التطبيقات والبرامج التي يمكن فتحها على الحاسب.

إنها نواة برنامج النظام

النظام كما قلنا يشتمل على مجموعة برمجيات لإدارة التطبيقات وموارد تكنولوجيا المعلومات. وهو يمثل الوسيط بين المستخدمين والحاسوب، كما يقوم النظام بالعديد من المهام الأساسية مثل تخصيص وإدارة موارد الكمبيوتر المختلفة. وربطها بإنجاز العمليات المختلفة وإعطاء الأولوية لإدارة الأوامر والتحكم في أجهزة الإدخال والإخراج المختلفة. وذلك لتسهيل إدارة الملفات والشبكات المختلفة. السؤال دائمًا هو نواة برنامج النظام والإجابة هي 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 علوم الكمبيوتر

في معظم الحالات، يقوم مُحمل نظام التشغيل بتحميل النواة كعملية أثناء بدء تشغيل الكمبيوتر. عند اكتمال عملية تحميل نظام التشغيل، تصبح هذه العملية مجموعة متكاملة من الوظائف التي يمكن استخدامها لأداء عمليات مثل الكتابة على القرص الصلب. في علوم الكمبيوتر، تمثل نواة نظام التشغيل البرمجة التي تضمن الاتصال بين البرامج والأجهزة وإدارة الجوانب المختلفة للجهاز. بالإضافة إلى التحكم في أجهزة ومكونات الجهاز بما في ذلك الذاكرة والمعالج والتخزين.

الأنشطة التي تؤديها النواة

عادةً ما يتم تحميل التعليمات البرمجية الهامة بواسطة النواة في منطقة ذاكرة محمية حيث تؤدي النواة مهمتها في تنفيذ العمليات ومعالجة المقاطعات. النواة لها عدة مهام أساسية، بما في ذلك:

• التأكد من تنفيذ العمليات.
• تحميل والتحكم في المدخلات والمخرجات.
• توفير بيئة مناسبة للاتصال بين المستخدم والجهاز.

إدارة الذاكرة

يتمتع kernel بوصول كامل إلى ذاكرة النظام ويجب أن يسمح للعمليات بالوصول بأمان إلى هذه الذاكرة عند الحاجة. غالبًا ما تكون الخطوة الأولى هي العنونة الافتراضية، والتي يتم إنجازها عن طريق التجزئة أو إعادة التوجيه. 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 مستقل عن النواة قيد التشغيل وبالتالي يمنع التطبيقات من مقاطعة بعضها البعض.

إدارة الجهاز

لأداء وظائف مختلفة، يجب أن تصل العمليات إلى الأجهزة الطرفية المتصلة بالكمبيوتر. والتي يتم التحكم فيها بواسطة kernel عبر معرفات الأجهزة حيث تسمح المعرفات لنظام التشغيل بتحديد الأجهزة. من الناحية النظرية، يجب أن يعمل الجهاز بشكل جيد مع المعرف الصحيح. 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 نواة إلى أخرى. ولكن في أي حال، يجب أن توفر النواة وحدات الإدخال / الإخراج للسماح للمعرفات بالوصول الفعلي والموثوق إلى الأجهزة المناسبة من خلال منفذ أو موقع ذاكرة.

في ختام المقال حول ماهية جوهر برمجيات النظام، تجدر الإشارة إلى أن أنظمة التشغيل كثيرة ومتنوعة في عصرنا وتمثل عصب وروح الأجهزة الذكية.