الفصل السادس عشر : Explain the Purpose of Operating Systems
الجزء الأول: #1
شرح الغرض من أنظمة التشغيل (Explain the Purpose of Operating Systems):
في هذا الفصل، ستتعلم الغرض الأساسي من أنظمة التشغيل كما هو موضح في CompTIA IT Fundamentals plus: شرح الغرض من أنظمة التشغيل، بما في ذلك الواجهة بين التطبيقات والأجهزة، إدارة الأقراص، إدارة العمليات/الجدولة، إنهاء العمليات/المهام، إدارة التطبيقات، إدارة الذاكرة، إدارة الأجهزة، والتحكم/الحماية في الوصول. ستتعرف أيضًا على أنواع أنظمة التشغيل (OS): أنظمة تشغيل الأجهزة المحمولة، أنظمة تشغيل محطات العمل، أنظمة تشغيل الخوادم، أنظمة التشغيل المدمجة، البرامج الثابتة (Firmware)، والمراقب الافتراضي (Hypervisor) من النوع الأول.
الواجهة بين التطبيقات والأجهزة (INTERFACE BETWEEN APPLICATIONS AND HARDWARE):
نظام التشغيل (OS) يعمل كـ "الغراء" بين التطبيقات والأجهزة.
لا يمكن للأجهزة العمل دون وجود برامج تشغيل الأجهزة (Device Drivers) التي يتم تحميلها إلى نظام التشغيل، ولا يمكن للتطبيقات (البرامج) تنفيذ المهام دون توجيه نظام التشغيل للتحكم في الأجهزة (فتح الملفات، تحميل الملفات إلى RAM، إجراء الحسابات، وما إلى ذلك).
يتم تحميل نظام تشغيل الجهاز مباشرة بعد تشغيله، وهو يوفر الاتصال بين التطبيقات والأجهزة بالإضافة إلى واجهة المستخدم التي تتيح لك استخدام كل من التطبيقات والأجهزة عن طريق الكتابة أو استخدام الفأرة، الشاشة اللمسية، أو لوحة اللمس.
ملاحظة:
في هذا الفصل، ستتعلم الغرض الأساسي من أنظمة التشغيل كما هو موضح في CompTIA IT Fundamentals plus: شرح الغرض من أنظمة التشغيل، بما في ذلك الواجهة بين التطبيقات والأجهزة، إدارة الأقراص، إدارة العمليات/الجدولة، إنهاء العمليات/المهام، إدارة التطبيقات، إدارة الذاكرة، إدارة الأجهزة، والتحكم/الحماية في الوصول. ستتعرف أيضًا على أنواع أنظمة التشغيل (OS): أنظمة تشغيل الأجهزة المحمولة، أنظمة تشغيل محطات العمل، أنظمة تشغيل الخوادم، أنظمة التشغيل المدمجة، البرامج الثابتة (Firmware)، والمراقب الافتراضي (Hypervisor) من النوع الأول.
الواجهة بين التطبيقات والأجهزة (INTERFACE BETWEEN APPLICATIONS AND HARDWARE):
نظام التشغيل (OS) يعمل كـ "الغراء" بين التطبيقات والأجهزة.
لا يمكن للأجهزة العمل دون وجود برامج تشغيل الأجهزة (Device Drivers) التي يتم تحميلها إلى نظام التشغيل، ولا يمكن للتطبيقات (البرامج) تنفيذ المهام دون توجيه نظام التشغيل للتحكم في الأجهزة (فتح الملفات، تحميل الملفات إلى RAM، إجراء الحسابات، وما إلى ذلك).
يتم تحميل نظام تشغيل الجهاز مباشرة بعد تشغيله، وهو يوفر الاتصال بين التطبيقات والأجهزة بالإضافة إلى واجهة المستخدم التي تتيح لك استخدام كل من التطبيقات والأجهزة عن طريق الكتابة أو استخدام الفأرة، الشاشة اللمسية، أو لوحة اللمس.
ملاحظة:
برنامج تشغيل الجهاز (Device Driver) هو ملف يحتوي على معلومات تمكّن الجهاز (على سبيل المثال: طابعة، ماسح ضوئي، محرك أقراص، بطاقة فيديو، أو واجهة شبكة) من الاتصال بنظام التشغيل. بالإضافة إلى دعم وظائف الجهاز بدقة، يجب أن يكون برنامج التشغيل مكتوبًا لدعم نوع المعالج المحدد (Intel/AMD أو Mobile [ARM])، معمارية المعالج (32 بت أو 64 بت)، ونوع نظام التشغيل (Windows، Linux، macOS، iOS، أو Android)، والإصدار.
بعد أن قرأت وصفًا عامًا لما يفعله نظام التشغيل، دعنا نتعمق أكثر.
إدارة الأقراص (DISK MANAGEMENT):
إدارة الأقراص (DISK MANAGEMENT):
واحدة من المهام الرئيسية لأي نظام تشغيل هي إدارة الأقراص. تتضمن إدارة الأقراص عملية إعداد محرك أقراص داخلي أو خارجي. يمكن استخدام بعض الأدوات التي يغطيها هذا القسم مع محركات أقراص USB أيضًا.
في Microsoft Windows، يتم عادةً إعداد محرك الأقراص الأساسي باستخدام أداة إدارة الأقراص (Disk Management) كما هو موضح في الشكل #1.
#1 الشكل الأول من الفصل
ملاحظة:
يمكنك الوصول إلى أداة Disk Management باستخدام الطرق التالية: اضغط على مفتاح Windows مع الحرف R لفتح نافذة Run، ثم اكتب diskmgmt.msc في المربع الفارغ واضغط على OK. بدلاً من ذلك، يمكنك فتح Disk Management من خلال Computer Management أو بالنقر بزر الفأرة الأيمن على Start واختيار Disk Management.
يمكن استخدام برنامج Diskpart.exe من خلال سطر الأوامر لتنفيذ مهام متقدمة مثل تنظيف الأقراص، تحويل أنظمة الملفات، والعديد من العمليات الأخرى (كما هو موضح في الشكل 16-2).
ملاحظة:
#2 الشكل الثاني من الفصل
ملاحظة:
للمزيد من المعلومات، قم بزيارة: How to clean and format a storage drive using Diskpart on Windows 10
في نظام macOS، يتم إعداد الأقراص الصلبة في البداية باستخدام **Disk Utility**، كما هو موضح في الشكل الثالث من الفصل #3.
ملاحظة:
#3 الشكل الثالث من الفصل
ملاحظة:
يمكنك الوصول إلى Disk Utility عن طريق البحث عن "disk utility" باستخدام macOS Spotlight، أو عن طريق النقر على Finder، ثم Applications، ثم Utilities، ثم Disk Utility، ولمعرفة المزيد، يمكنك زيارة :Using macOS Disk Utility
في نظام Linux، يتم استخدام أداة fdisk عبر console (command-line) لإعداد الأقراص الصلبة في البداية وإنشاء وحذف الأقسام. للمزيد من التفاصيل، قم بزيارة: [fdisk Commands to Manage Linux Disk Partitions]
إدارة العمليات/الجدولة (PROCESS MANAGEMENT/SCHEDULING):
يمكن لنظام التشغيل عرض العمليات التي تعمل حاليًا وجدولة المهام لتعمل في أوقات معينة.
إدارة العمليات/الجدولة (PROCESS MANAGEMENT/SCHEDULING):
يمكن لنظام التشغيل عرض العمليات التي تعمل حاليًا وجدولة المهام لتعمل في أوقات معينة.
في Windows، استخدم Task Manager لعرض العمليات الحالية من خلال واجهة المستخدم الرسومية (GUI)، من خلال سطر الأوامر، استخدم الأمر tasklist أنظر للشكل الرابع من الفصل #4 لجدولة المهام، استخدم Task Scheduler.
في macOS، استخدم Activity Monitor لعرض العمليات التي تعمل حاليًا. استخدم Automator لجدولة المهام في الرابط التالي.
في Linux ، استخدم أمر ps عبر الـ console لعرض لقطة لجميع العمليات التي تعمل حاليًا. لرؤية العمليات الأكثر نشاطًا في الوقت الفعلي، استخدم top ، ولجدولة المهام، استخدم أمر cron عبر الـ console.
ملاحظة:
تم تغطية Task Scheduler و Automator و cron بمزيد من التفصيل في قسم
قتل عملية/إنهاء مهمة (Kill Process/End Task):
لقتل عملية (المعروفة أيضًا بإنهاء مهمة)، استخدم الأداة المناسبة لنظام التشغيل.
في Windows، يمكن استخدام Task Manager لقتل عملية. من خلال سطر الأوامر، استخدم الأمر taskkill شاهد الشكل الرابع من الفصل #4
#4 الشكل الرابع من الفصل
في macOS، استخدم Activity Monitor لعرض العمليات التي تعمل حاليًا. استخدم Automator لجدولة المهام في الرابط التالي.
في Linux ، استخدم أمر ps عبر الـ console لعرض لقطة لجميع العمليات التي تعمل حاليًا. لرؤية العمليات الأكثر نشاطًا في الوقت الفعلي، استخدم top ، ولجدولة المهام، استخدم أمر cron عبر الـ console.
ملاحظة:
تم تغطية Task Manager و Activity Monitor و ps و top بمزيد من التفصيل في قسم "العمليات" وسيتم شرح بالتفصيل في الفصل 17.
قتل عملية/إنهاء مهمة (Kill Process/End Task):
لقتل عملية (المعروفة أيضًا بإنهاء مهمة)، استخدم الأداة المناسبة لنظام التشغيل.
في Windows، يمكن استخدام Task Manager لقتل عملية. من خلال سطر الأوامر، استخدم الأمر taskkill شاهد الشكل الرابع من الفصل #4
في macOS، يمكن استخدام Activity Monitor لقتل عملية. من خلال Terminal ، استخدم ps -ax لعرضPIDs للعمليات الجارية، ثم استخدم الأمر kill PID الشكل الخامس من الفصل #5.
في Linux ، يمكنك قتل عملية أثناء تشغيل top باستخدام الخيار (انظر الرابط التالي). يمكنك قتل عملية باستخدام PID (استخدم ps أو top لرؤيته) باستخدام kill (نفس الصيغة كما في macOS) أو باستخدام killall عن طريق اسم العملية.
ملاحظة:
#5 الشكل الخامس من الفصل
في Linux ، يمكنك قتل عملية أثناء تشغيل top باستخدام الخيار (انظر الرابط التالي). يمكنك قتل عملية باستخدام PID (استخدم ps أو top لرؤيته) باستخدام kill (نفس الصيغة كما في macOS) أو باستخدام killall عن طريق اسم العملية.
ملاحظة:
لتعلم المزيد، انظر الى الرابط التالي.
إدارة التطبيقات (APPLICATION MANAGEMENT):
تشير إدارة التطبيقات إلى كيفية إدارة نظام التشغيل لتثبيت وإصلاح وإزالة التطبيقات.
مايكروسوفت (Microsoft Windows):
تشير إدارة التطبيقات إلى كيفية إدارة نظام التشغيل لتثبيت وإصلاح وإزالة التطبيقات.
مايكروسوفت (Microsoft Windows):
في Windows، تتضمن التطبيقات روتيناتها الخاصة للتثبيت. ومع ذلك، يمكن أن يوفر Windows إعدادات التوافق للمثبتات ولتشغيل التطبيقات المصممة للإصدارات القديمة التي لا تعمل بشكل صحيح في النسخة الحالية من Windows ،و يمكن إجراء تغييرات التوافق تفاعليًا من ورقة خصائص التطبيق عن طريق فتح تبويب Compatibility (الموضح في الشكل السادس من الفصل #6) أو عن طريق تشغيل Program Compatibility Wizard أو Program Compatibility Troubleshooter.
#6 الشكل السادس من الفصل
في Windows 10، الموقع الرئيسي لقائمة البرامج وإصلاحها وإزالتها هو قسم Apps & features في Settings (انظر الى الشكل السابع من الفصل #7)، ومع ذلك، يمكن أيضًا استخدام قسم Programs في Control Panel كما في الإصدارات السابقة من Windows.
#7 في الشكل السابع من الفصل
إعدادات التطبيقات في Windows يتم تخزينها في Windows Registry ، عادةً ما يتم تعديل إعدادات Registry بواسطة برنامج التثبيت/الإلغاء التثبيت ومن خلال خيارات المستخدم عند تشغيل البرنامج، ولكن يمكن تعديل Registry يدويًا باستخدام Regedit إذا لزم الأمر (انظر الشكل الثامن من الفصل #8 )، قد يكون تحرير Registry ضروريًا أحيانًا إذا لم يتمكن البرنامج من الإلغاء التثبيت تمامًا باستخدام الوسائل العادية.
#8 الشكل الثامن من الفصل
ملاحظة:
دائمًا قم بعمل نسخة احتياطية من Registry قبل إجراء أي تغييرات، وكن حذرًا جدًا عند إجراء التعديلات باستخدام Regedit. لمعرفة كيفية عمل نسخة احتياطية من Registry بالكامل أو أي قسم منه، راجع المصدر التالي.
Windows 8 وما بعده يدعمان Microsoft Store (الذي كان يُعرف سابقًا بـ Windows Store) كموقع معتمد للتطبيقات. لتحديث تطبيق من Microsoft Store يدويًا، افتح المتجر واضغط أو انقر على زر القائمة ذو الثلاث نقاط. اضغط أو انقر على "التنزيلات والتحديثات"، ثم اضغط أو انقر على "الحصول على التحديثات".
في جميع إصدارات Windows باستثناء Windows 10 في وضع S Mode، يمكن للمستخدمين أيضًا تنزيل التطبيقات أو تثبيتها من الوسائط (في Windows 10 في S Mode، يمكن تثبيت التطبيقات فقط من Microsoft Store)، لتقييد توفر التطبيقات ليكون مقتصرًا فقط على Microsoft Store في الإصدارات الأخرى من Windows 10، استخدم قائمة "تثبيت التطبيقات" في "التطبيقات والميزات" السابع من الفصل #7 .
في جميع إصدارات Windows باستثناء Windows 10 في وضع S Mode، يمكن للمستخدمين أيضًا تنزيل التطبيقات أو تثبيتها من الوسائط (في Windows 10 في S Mode، يمكن تثبيت التطبيقات فقط من Microsoft Store)، لتقييد توفر التطبيقات ليكون مقتصرًا فقط على Microsoft Store في الإصدارات الأخرى من Windows 10، استخدم قائمة "تثبيت التطبيقات" في "التطبيقات والميزات" السابع من الفصل #7 .
الـ User Account Control (UAC) يمنع المستخدمين العاديين من تثبيت التطبيقات إلا إذا قدم المستخدم اسم المستخدم وكلمة المرور الخاصة بالمسؤول (انظر الشكل التاسع من الفصل #9).
macOS:
في macOS، يمكن تثبيت التطبيقات من App Store أو من ملف DMG الأرشيفي.
بعد فتح الملف، اسحب أيقونة التطبيق إلى مجلد Applications لتثبيته (راجع المصدر الاتي للحصول على التفاصيل).
افتراضيًا، يقوم macOS بحظر التطبيقات التي ليست من App Store أو من مطور معتمد. لتجاوز هذا الحظر، اضغط على مفتاح **Control** ثم انقر على التطبيق، ثم اختر Open ، و إذا ظهر رسالة تحذير مثل "اسم التطبيق" هو من مطور غير معتمد. هل أنت متأكد أنك تريد فتحه؟ انقر OPEN لفتح التطبيق على أي حال (راجع المصدر الأتي)
لتحديث تطبيق تم الحصول عليه من App Store، انقر على ثم App Store أو افتح نفسه. إذا كان زر Show Updates متاحًا، انقر عليه. حدد ترقية النظام والتطبيقات المطلوبة (راجع الشكل العاشر من الفصل).
#9 الشكل التاسع من الفصل
macOS:
في macOS، يمكن تثبيت التطبيقات من App Store أو من ملف DMG الأرشيفي.
بعد فتح الملف، اسحب أيقونة التطبيق إلى مجلد Applications لتثبيته (راجع المصدر الاتي للحصول على التفاصيل).
افتراضيًا، يقوم macOS بحظر التطبيقات التي ليست من App Store أو من مطور معتمد. لتجاوز هذا الحظر، اضغط على مفتاح **Control** ثم انقر على التطبيق، ثم اختر Open ، و إذا ظهر رسالة تحذير مثل "اسم التطبيق" هو من مطور غير معتمد. هل أنت متأكد أنك تريد فتحه؟ انقر OPEN لفتح التطبيق على أي حال (راجع المصدر الأتي)
لتحديث تطبيق تم الحصول عليه من App Store، انقر على ثم App Store أو افتح نفسه. إذا كان زر Show Updates متاحًا، انقر عليه. حدد ترقية النظام والتطبيقات المطلوبة (راجع الشكل العاشر من الفصل).
#10 الشكل العاشر من الفصل
لتثبيت تطبيق، اسحب أيقونة التطبيق إلى Trash أدخل كلمة مرورك في مربع الحوار Finder لتأكيد الحذف.
Linux:
تتم عادةً تثبيت التطبيقات في Linux من خلال package manager.
Linux:
تتم عادةً تثبيت التطبيقات في Linux من خلال package manager.
في توزيعات Debian مثل Ubuntu، يمكنك تحديث قائمة التطبيقات في package manager باستخدام هذا الأمر:
لتثبيت تطبيق من **package manager**، استخدم الأمر التالي (استبدل packagename باسم التطبيق الفعلي):
`sudo apt-get update`
لتثبيت تطبيق من **package manager**، استخدم الأمر التالي (استبدل packagename باسم التطبيق الفعلي):
`sudo apt-get install packagename`
لحذف تطبيق تم تثبيته باستخدام "sudo apt-get"، استخدم:
"sudo apt-get --purge remove packagename"؛ وعند المطالبة بتأكيد الحذف، اكتب "Y" واضغط على مفتاح Enter. للحصول على تحذيرات وإرشادات إضافية، راجع المصدر الأتي.
"sudo apt-get --purge remove packagename"؛ وعند المطالبة بتأكيد الحذف، اكتب "Y" واضغط على مفتاح Enter. للحصول على تحذيرات وإرشادات إضافية، راجع المصدر الأتي.
في الإصدارات القديمة من Fedora وتوزيعات أخرى قائمة على Red Hat، استخدم yum، ولتحديث قائمة التطبيقات في "package manager"، سجل الدخول كـ "root" وقم بتشغيل هذا الأمر:
لتثبيت تطبيق من **package manager**، قم بتشغيل هذا الأمر كـ root:
`yum update`
لتثبيت تطبيق من **package manager**، قم بتشغيل هذا الأمر كـ root:
`yum install packagename`
لحذف تطبيق تم تثبيته باستخدام "yum "، سجل الدخول كـ root وقم بتشغيل هذا الأمر:
`yum remove packagename`
الإصدارات الأحدث من Fedora وتوزيعات أخرى قائمة على Red Hat تستخدم dnf. لمعرفة المزيد عن استخدام dnf، راجع المصدر التالي، ، وهذا أيضاً الرابط التالي
بالنسبة الى نظام أندرويد (Android):
يتم تثبيت التطبيقات في Android من خلال Google Play store ، و لتحديث تطبيق، افتح Google Play store، افتح القائمة، واضغط على My apps & games ، لتحديث تطبيق معين، اضغط على زر Update، لتحديث جميع التطبيقات، اضغط على Update All.
لحذف تطبيق، اضغط مع الاستمرار على الأيقونة ثم اضغط على Uninstall في القائمة المنبثقة التي تظهر. اضغط OK لتأكيد الحذف.
IOS:
يتم تثبيت التطبيقات لـ iOS من خلال App Store، لتحديث تطبيق، افتح App Store واضغط على Update، لتحديث تطبيق معين، اضغط على زر Update ، لتحديث جميع التطبيقات، اضغط على Update All.
لحذف تطبيق، اضغط مع الاستمرار على الأيقونة. ستبدأ أيقونات التطبيقات على الشاشة بالاهتزاز، ويظهر "X" في الزاوية العليا اليسرى للأيقونات. اضغط على التطبيق الذي تريد حذفه واضغط على Delete لتأكيد الحذف.
إداره الذاكرة (MEMORY MANAGEMENT):
تقوم أنظمة التشغيل بتخصيص الذاكرة المطلوبة لكل عملية، مع التأكد من أن كل عملية تستخدم فقط عناوين الذاكرة المخصصة لها، وعند الضرورة، تستخدم virtual memory (مساحة القرص) كبديل للذاكرة. عادة ما تكون هذه العمليات تلقائية، لكن بعض التعديلات ممكنة.
ملاحظة:
`yum remove packagename`
الإصدارات الأحدث من Fedora وتوزيعات أخرى قائمة على Red Hat تستخدم dnf. لمعرفة المزيد عن استخدام dnf، راجع المصدر التالي، ، وهذا أيضاً الرابط التالي
بالنسبة الى نظام أندرويد (Android):
يتم تثبيت التطبيقات في Android من خلال Google Play store ، و لتحديث تطبيق، افتح Google Play store، افتح القائمة، واضغط على My apps & games ، لتحديث تطبيق معين، اضغط على زر Update، لتحديث جميع التطبيقات، اضغط على Update All.
لحذف تطبيق، اضغط مع الاستمرار على الأيقونة ثم اضغط على Uninstall في القائمة المنبثقة التي تظهر. اضغط OK لتأكيد الحذف.
IOS:
يتم تثبيت التطبيقات لـ iOS من خلال App Store، لتحديث تطبيق، افتح App Store واضغط على Update، لتحديث تطبيق معين، اضغط على زر Update ، لتحديث جميع التطبيقات، اضغط على Update All.
لحذف تطبيق، اضغط مع الاستمرار على الأيقونة. ستبدأ أيقونات التطبيقات على الشاشة بالاهتزاز، ويظهر "X" في الزاوية العليا اليسرى للأيقونات. اضغط على التطبيق الذي تريد حذفه واضغط على Delete لتأكيد الحذف.
إداره الذاكرة (MEMORY MANAGEMENT):
تقوم أنظمة التشغيل بتخصيص الذاكرة المطلوبة لكل عملية، مع التأكد من أن كل عملية تستخدم فقط عناوين الذاكرة المخصصة لها، وعند الضرورة، تستخدم virtual memory (مساحة القرص) كبديل للذاكرة. عادة ما تكون هذه العمليات تلقائية، لكن بعض التعديلات ممكنة.
ملاحظة:
المصطلحات paging file، swap file، swap space، و virtual memory هي مرادفات. تشير Windows إلى paging file الخاص بها باسم swapfile.sys
.
على نظام ويندوز:
تقوم virtual memory بتبديل البيانات بين الذاكرة ومساحة القرص عندما لا يكون هناك ما يكفي من RAM لجميع العمليات. لضبط كيفية تخصيص virtual memory في Windows، ابحث عن System واختر System (من Control Panel). اضغط على Advanced system settings).
تفتح نافذة System Properties ، مع التبويب Advanced. اضغط على زر Settings في قسم Performance، اضغط على التبويب Advanced ثم اضغط على Change (انظر الشكل الحادي عشر من الفصل #11 ) .
يمكنك تحديد الأقراص المستخدمة لملف paging وتغيير حجم الملف (انظر الى الشكل الثاني عشر من الفصل #12 ) . للحصول على التوصيات، راجع الى الرابط الأتي.
ملاحظة:
تقوم virtual memory بتبديل البيانات بين الذاكرة ومساحة القرص عندما لا يكون هناك ما يكفي من RAM لجميع العمليات. لضبط كيفية تخصيص virtual memory في Windows، ابحث عن System واختر System (من Control Panel). اضغط على Advanced system settings).
تفتح نافذة System Properties ، مع التبويب Advanced. اضغط على زر Settings في قسم Performance، اضغط على التبويب Advanced ثم اضغط على Change (انظر الشكل الحادي عشر من الفصل #11 ) .
يمكنك تحديد الأقراص المستخدمة لملف paging وتغيير حجم الملف (انظر الى الشكل الثاني عشر من الفصل #12 ) . للحصول على التوصيات، راجع الى الرابط الأتي.
ملاحظة:
يجب ألا يكون paging file موجودًا على SSD لأنه قد يسبب تآكلًا مفرطًا. "/:C" في الشكل الثاني عشر من الفصل #12 هو SSD.
ِ#11 الشكل الحادي عشر
#12 الشكل الثاني عشر من الفصل
لتثبيت تطبيق، اسحب أيقونة التطبيق إلى Trash، أدخل كلمة مرورك في مربع الحوار Finder لتأكيد الحذف.
نظام (MacOS):
نظام macOS لا يدعم تغيير حجم ملف swapfile يدويًا. تحرير مساحة على القرص الخاص بالنظام أو الترقية إلى قرص أكبر يمكن أن يساعد النظام على إنشاء ملف swap أكبر عند الحاجة.
نظام لينكس (Linux):
لمعرفة كيفية تخصيص الذاكرة في نظام Linux، قم بفتح جلسة **console (Terminal)** واستخدم الأمر:
free
لرؤية موقع وحجم مساحة swap الخاصة بالنظام، استخدم الأمر:
swapon --show
الشكل الثالث عشر من الفصل #13 يوضح استخدام كلا الأمرين على نظام Ubuntu Linux.
لأنظمة الإنتاج، يجب أن تكون مساحة swap ضعف حجم الذاكرة المثبتة على النظام. على سبيل المثال، إذا كان النظام يحتوي على 2GB من RAM، يجب أن يكون حجم swap 40GB. لمعرفة كيفية إنشاء ملف فارغ وتحويله إلى مساحة swap، راجع الرابط التالي من هنا
يمكن تعيين متغير يسمى swappiness بشكل مؤقت أو دائم لتغيير درجة استخدام النظام لعملية swapping، انظر المقال نفسه للتفاصيل.
إداره الأجهزة (DEVICE MANAGEMENT):
إدارة الأجهزة تشير إلى إعداد وإدارة الأجهزة المتصلة بمنافذ مثل USB، SATA، Thunderbolt، ومنافذ الإدخال/الإخراج الأخرى.
نظام Windows:
في نظام Windows 10، الطريقة الرئيسية لإدارة الأجهزة هي من خلال اختيار Settings ثم Devices. ومع ذلك، يمكن أيضًا استخدام Device Manager (متوفر من لوحة التحكم أو من نافذة خصائص النظام).
من خلال Devices، يمكن للمستخدم إضافة أجهزة، عرض الأجهزة المتصلة، إقران أجهزة Bluetooth، وتكوين إعدادات الفأرة، الأقلام، Windows Ink، لوحات المفاتيح، وإعدادات AutoPlay لأجهزة USB.
أما من خلال Device Manager، يمكن للمستخدم عرض الأجهزة التي تعمل بشكل طبيعي أو التي تواجه مشاكل، تحديث أو التراجع عن تحديث برامج التشغيل، وتشخيص الأجهزة التي بها مشاكل
نظام (MacOS):
في macOS، انقر على أيقونة Apple (في الزاوية العلوية اليسرى)، ثم اختر About This Mac، ومن هناك System Report لعرض معلومات النظام. يتم عرض جميع الفئات المحتملة للأجهزة في قسم Hardware؛ انقر على أي فئة لتوسيعها
إذا نقرت على فئة عنصر غير مثبت، ستظهر رسالة تفيد بأنه لا توجد أجهزة من هذا النوع مثبتة. أما إذا نقرت على فئة عنصر مثبت، فسترى تفاصيل الجهاز.
بالنسبة الى نظام (Linux):
إذا كنت تستخدم تثبيت Linux بواجهة رسومية (GUI)، يمكنك استخدام قائمة Settings لإدارة الأجهزة. ومع ذلك، للوصول إلى معلومات أكثر تفصيلاً، ستحتاج إلى استخدام أدوات سطر الأوامر التالية:
- lspci (لإظهار قائمة بأجهزة PCI) مع خيار -nn للحصول على تفاصيل إضافية
- lsusb (لإظهار قائمة بأجهزة USB).
- lscpu (لعرض خصائص المعالج، السرعة، وغيرها).
للحصول على عرض شامل لجميع الأجهزة، الحافلات، وما إلى ذلك، استخدم:
sudo lshw
لإزالة جهاز بشكل مؤقت حتى تعيد تشغيل النظام، يمكنك استخدام أمر /sys، راجع الرابط التالي لمزيد من التفاصيل من هنا.
التحكم في الوصول (ACCESS CONTROL/PROTECTION):
ما هو التحكم في الوصول؟ ، التحكم في الوصول يشير إلى الطرق التي تستخدمها أجهزة الحوسبة الفردية والشبكات لضمان أن المستخدمين المصرح لهم فقط هم من يمكنهم الوصول إلى الأجهزة والشبكات واستخدامها، وتشمل هذه الطرق كلمات المرور (بدون كلمة مرور، لا يمكن الوصول)، أذونات المستخدم/المجموعة التي يتحكم فيها خادم الشبكة (على سبيل المثال، يمكن لأعضاء المجموعة A فقط الوصول إلى الموارد المخصصة للمجموعة A) أو المسؤول عن الحاسوب (المسؤولون يمكنهم الوصول إلى جميع الموارد، بينما يمكن للمستخدمين العاديين الوصول فقط إلى ملفاتهم ومواردهم الخاصة)، وحسابات الخدمات البعيدة (مثل، فقط عملاء البنك يمكنهم الوصول إلى خدمات البنك الإلكترونية).
تدعم كل من Windows، و macOS، و Linux أذونات المستخدم/المجموعة. لمزيد من التفاصيل، راجع قسم "Permissions" في سيتم شرحه في الفصل القادم.
أنواع أنظمة التشغيل (TYPES OF OPERATING SYSTEMS (OSs)):
هناك أنواع عديدة من أنظمة التشغيل في بيئة الحوسبة الحديثةـ وإليك لمحة موجزة عنها:
أنظمة (Mobile Device OS):
#14 الشكل الرابع عشر من الفصل
التحكم في الوصول (ACCESS CONTROL/PROTECTION):
ما هو التحكم في الوصول؟ ، التحكم في الوصول يشير إلى الطرق التي تستخدمها أجهزة الحوسبة الفردية والشبكات لضمان أن المستخدمين المصرح لهم فقط هم من يمكنهم الوصول إلى الأجهزة والشبكات واستخدامها، وتشمل هذه الطرق كلمات المرور (بدون كلمة مرور، لا يمكن الوصول)، أذونات المستخدم/المجموعة التي يتحكم فيها خادم الشبكة (على سبيل المثال، يمكن لأعضاء المجموعة A فقط الوصول إلى الموارد المخصصة للمجموعة A) أو المسؤول عن الحاسوب (المسؤولون يمكنهم الوصول إلى جميع الموارد، بينما يمكن للمستخدمين العاديين الوصول فقط إلى ملفاتهم ومواردهم الخاصة)، وحسابات الخدمات البعيدة (مثل، فقط عملاء البنك يمكنهم الوصول إلى خدمات البنك الإلكترونية).
تدعم كل من Windows، و macOS، و Linux أذونات المستخدم/المجموعة. لمزيد من التفاصيل، راجع قسم "Permissions" في سيتم شرحه في الفصل القادم.
أنواع أنظمة التشغيل (TYPES OF OPERATING SYSTEMS (OSs)):
هناك أنواع عديدة من أنظمة التشغيل في بيئة الحوسبة الحديثةـ وإليك لمحة موجزة عنها:
أنظمة (Mobile Device OS):
أنظمة التشغيل الأكثر شيوعًا للأجهزة المحمولة تشمل:
- Android: يُستخدم على معظم الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية غير التابعة لشركة Apple والتي تعمل بمعالجات ARM.
- iOS: يُستخدم على جميع أجهزة Apple مثل iPhone وiPad، التي تعتمد أيضًا على معالجات ARM.
- Windows Mobile: يُستخدم على عدد محدود من الهواتف الذكية.
نظام اندرويد (Android):
توجد العديد من إصدارات Android التي تُستخدم من قِبل الشركات المصنعة. بعض الشركات تستخدم نسخة Android غير المعدلة، بينما تقوم شركات مثل Samsung بتخصيص Android لأجهزتها. يتم توفير تحديثات Android لجهاز معين من قِبل الشركة المصنعة للجهاز. لمعرفة المزيد عن أجهزة Android ونظام التشغيل، قم بزيارة الموقع التالي من هنا.
نظام (IOS):
توفر Apple تحديثات iOS لأجهزتها مثل iPhone وiPad ومنتجاتها الأخرى التي تعتمد على اللمس. لمعرفة المزيد عن iOS وأجهزته، قم بزيارة التالي من هنا
نظام (Windows Mobile):
مثل Android، يتوفر Windows Mobile من خلال شركات تصنيع الهواتف الذكية الأخرى. الإصدار الحالي Windows 10 Mobile يحتوي على ميزات مشابهة لنظام Windows 10، لمزيد من المعلومات، قم بزيارة من هنا
أجهزة التابلت التي تعمل بنظام Windows تستخدم Windows 10 القياسي.
أنظمة التشغيل الرئيسيه (Workstation OS):
أنظمة التشغيل الرئيسية لمحطات العمل وأجهزة سطح المكتب تشمل Windows و، macOS و، Linux. تدعم هذه الأنظمة برامج الإنتاجية المكتبية الشائعة مثل Microsoft Office و OpenOffice . يمكنها الاتصال بشبكات LAN، والانضمام إلى شبكة Domain أو Workgroup، وكذلك الاتصال بالإنترنت ودعم مشاركة الملفات.
نظام ويندوز (Windows):
نظام Windows يعمل على أجهزة التابلت وأجهزة اللابتوب من Microsoft وأطراف أخرى، وكذلك أجهزة سطح المكتب ومحطات العمل التقنية من أطراف ثالثة. يدعم حاليًا معالجات 32 بت و64 بت التي تُصنعها Intel وAMD.
الإصدار الحالي، Windows 10، يعتمد على واجهة رسومية (GUI) ويتم توزيعه كخدمة تُحدث بشكل متكرر. تم تحسينه ليعمل مع لوحة المفاتيح/الماوس/لوحة اللمس، وأيضًا مع شاشات اللمس (انظر الشكل الخامس عشر من الفصل #15)، ويمكنه التبديل بين الوضعيات حسب العتاد المثبت أو تفضيلات المستخدم.
مثل الإصدارات السابقة، يحتوي Windows 10 على وضع سطر الأوامر الذي يُستخدم بشكل أساسي لإدارة النظام والتشخيص.
الـ Windows 10 متاح في إصدارات مختلفة تم تصميمها لأنواع مختلفة من الحواسيب والاستخدامات:
#15 الشكل الخامس عشر من الفصل
الـ Windows 10 متاح في إصدارات مختلفة تم تصميمها لأنواع مختلفة من الحواسيب والاستخدامات:
- الـ Windows 10 in S mode (المعروف سابقًا باسم Windows 10 S) مخصص لأجهزة PCs، و tablets، وأجهزة 2-in-1 (tablet/laptop PCs). يتم تثبيته مسبقًا على الأنظمة المستخدمة في الأسواق المؤسسية والتعليمية حيث تكون إدارة النظام والأمان في غاية الأهمية.
- Windows 10 Home مخصص لأجهزة PCs، و tablets، وأجهزة 2-in-1 (tablet/laptop PCs).
- Windows 10 Pro يحتوي على جميع ميزات Windows 10 Home ويضيف ميزات إضافية مثل domain networking وتشفير كامل للقرص باستخدام BitLocker. لمزيد من المعلومات، انظر الى هنا
- Windows 10 Pro for Workstations مصمم لدعم ما يصل إلى أربعة معالجات CPUs عالية الأداء وما يصل إلى 6TB من RAM، بالإضافة إلى نظام ملفات جديد (ReFS) وذاكرة مستدامة. لمزيد من التفاصيل، انظر الى هنا.
- Windows 10 Enterprise يضيف ميزات حماية التطبيقات من التهديدات، وصحة الأجهزة، والمحاكاة الافتراضية للبيئة والتطبيقات، وغيرها من الميزات إلى Windows 10 Pro ، تم تصميم Enterprise للشركات الكبرى. لمعرفة المزيد، انظر الى هنا.
نظام (MacOS):
macOS يعمل فقط على أجهزة اللابتوب وأجهزة الكمبيوتر المكتبية التي تباع من Apple.
macOS هو نظام تشغيل 64-بت ، الإصدار الحالي، macOS 10.14.x (Mojave)، يعتمد على واجهة GUI. مثل الإصدارات السابقة، يحتوي Mojave أيضًا على وضع سطر الأوامر (Terminal)، الذي يستخدم العديد من الأوامر المشابهة لنظام Linux ويُستخدم بشكل أساسي لإدارة النظام وتشخيصه. يستند macOS إلى FreeBSD، وهو إصدار مفتوح المصدر من Unix.
نظام (Linux):
Linux متاح لمجموعة واسعة من أجهزة الكمبيوتر ويمكن تشغيله على معالجات 32-بت أو 64-بت. بخلاف Windows و macOS، فإن Linux مفتوح المصدر. يعتمد Linux على Unix، وهناك العديد من التوزيعات ("distros") المتاحة من العديد من البائعين المختلفين.
أشهر توزيعات Linux هي تلك المستندة إلى Debian (بما في ذلك Mint و Ubuntu) و Red Hat (بما في ذلك Fedora و RHEL و CentOS). تشمل التوزيعات الشهيرة الأخرى OpenSUSE، و Slackware، و ArchLinux، تختلف توزيعات Linux في مديري الحزم وبعض أوامر سطر الأوامر، ولكن معظم تطبيقات Linux متوفرة لمعظم التوزيعات، يعمل Linux أصلاً من خلال سطر الأوامر، ولكن تحتوي معظم التوزيعات على واجهات GUI.
ملاحظة:
macOS يعمل فقط على أجهزة اللابتوب وأجهزة الكمبيوتر المكتبية التي تباع من Apple.
macOS هو نظام تشغيل 64-بت ، الإصدار الحالي، macOS 10.14.x (Mojave)، يعتمد على واجهة GUI. مثل الإصدارات السابقة، يحتوي Mojave أيضًا على وضع سطر الأوامر (Terminal)، الذي يستخدم العديد من الأوامر المشابهة لنظام Linux ويُستخدم بشكل أساسي لإدارة النظام وتشخيصه. يستند macOS إلى FreeBSD، وهو إصدار مفتوح المصدر من Unix.
نظام (Linux):
Linux متاح لمجموعة واسعة من أجهزة الكمبيوتر ويمكن تشغيله على معالجات 32-بت أو 64-بت. بخلاف Windows و macOS، فإن Linux مفتوح المصدر. يعتمد Linux على Unix، وهناك العديد من التوزيعات ("distros") المتاحة من العديد من البائعين المختلفين.
أشهر توزيعات Linux هي تلك المستندة إلى Debian (بما في ذلك Mint و Ubuntu) و Red Hat (بما في ذلك Fedora و RHEL و CentOS). تشمل التوزيعات الشهيرة الأخرى OpenSUSE، و Slackware، و ArchLinux، تختلف توزيعات Linux في مديري الحزم وبعض أوامر سطر الأوامر، ولكن معظم تطبيقات Linux متوفرة لمعظم التوزيعات، يعمل Linux أصلاً من خلال سطر الأوامر، ولكن تحتوي معظم التوزيعات على واجهات GUI.
ملاحظة:
للحصول على مقدمة مفيدة عن التوزيعات الرئيسية، انظر الى هنا.
Linux يمكن أن يعمل على معالجات أقل قوة ومتطلبات ذاكرة RAM أقل من Windows، مما يجعله خيارًا مفيدًا لتمديد عمر الأنظمة الأقدم والأبطأ. العديد من توزيعات Linux متاحة كصور Live CD أو Live USB، ويمكن تثبيتها على CD أو محرك USB ليتم تشغيلها دون تثبيت، إصدارات Live CD أو Live USB مفيدة لتجربة Linux أو لاستخدامه كنظام تشغيل لاستعادة البيانات في حالات الطوارئ أو كقرص إقلاع لمكافحة البرمجيات الضارة.
نظام التشغيل الخاص بالخوادم (Server OS):
نظام تشغيل الخوادم (Server OS) هو نظام تشغيل مصمم لتقديم خدمات الطباعة، وإدارة الملفات، وإدارة الشبكات، والمستخدمين، وغيرها إلى شبكة سلكية أو لاسلكية، بدلاً من أن يكون مخصصًا لمستخدم واحد. بالرغم من أن الإصدارات المكتبية من Windows و macOS وLinux تحتوي على ميزات مدمجة لمشاركة الملفات والطباعة، إلا أنها ليست مخصصة لوظائف الخادم.
نظام تشغيل الخوادم (Windows Serve):
الإصدار الأحدث هو Windows Server 2016، ولكن Windows Server 2012 لا يزال متاحًا. يتوفر أيضًا إصدار معاينة من Windows Server 2019 للمستخدمين الذين يرغبون في تجربة الإصدارات المستقبلية قيد التطوير (انظر هنا ، و يدعم Windows Server 2016 الخوادم المادية والافتراضية مع RAM ومعالجات أكثر من الإصدار السابق، ويدعم أنواعًا أكثر من الشبكات وأحمال العمل. لمعرفة المزيد ولمقارنة الإصدارات المختلفة، انظر هنا.
ملاحظة:
يدعم Windows Server الشبكات القائمة على النطاق (domain networking)، مما يتيح للمستخدمين تسجيل الدخول إلى أي محطة عمل ضمن النطاق باستخدام نفس بيانات الاعتماد. يمكن أن يحتوي النطاق على شبكات مادية متعددة ويسهل التوسع لاستيعاب شبكات أكبر مقارنةً بمجموعة عمل (workgroup) ، ولمعرفة المزيد عن الفروقات بين شبكة العمل والنطاق، انظر الى هنا).
نظام تشغيل الخوادم (macOS Server):
في وقت ما، قدمت Apple إصدارًا منفصلًا من نظام التشغيل الخاص بها للخوادم. حاليًا، يتوفر macOS Server من Apple كإضافة منخفضة التكلفة لنظام macOS القياسي. يشمل macOS Server ميزات لإدارة الشبكات والمستخدمين، والاتصال بشبكات التخزين عالية السرعة، ودعم عملاء macOS وiOS. لمعرفة المزيد، انظر الى هنا.
توزيعات الخوادم (Linux Server):
عادةً ما تستند توزيعات خوادم Linux إلى نفس الكود الذي تستند إليه توزيعات سطح المكتب في Linux. الفروقات تشمل:
- إصدارات الخوادم لا تحتوي على GUI.
- إصدارات الخوادم لا تحتوي على تطبيقات إنتاجية مكتبية.
- إصدارات الخوادم تحتوي على ميزات مثل email server، file server، web server، clustering، دعم الحاويات (containers)، وميزات خاصة بالخادم.
ملاحظة:
الـ Clustering تقنية تتيح لعدة خوادم مادية العمل معًا لتحسين الموثوقية أو الأداء. يتوفر دعم clustering في Windows Server 2008 والإصدارات الأحدث عبر تثبيت ميزة Failover Cluster. لمعرفة المزيد عن clustering في Windows، انظر الى هنا لمعرفة المزيد عن clustering في Linux، انظر الى هنا ، macOS Server لا يدعم clustering.
الحاويات (containers) هي مجموعات من التطبيقات يمكن نقلها بسهولة من خادم إلى آخر طالما أن الخوادم تستخدم نفس نظام التشغيل. الحاويات أسرع وأسهل في الإعداد من الأجهزة الافتراضية. تدعم الحاويات من قبل Windows Server 2016 ومعظم توزيعات Linux Server.
ملاحظة:
لمعرفة المزيد عن الحاويات، انظر الى هنا.
التوزيعات الشائعة لخوادم Linux تشمل:
لمزيد من الخيارات، انظر هنا ، لاحظ أن توزيعات الخوادم، بخلاف معظم توزيعات Linux المكتبية، قد تكون منتجات تجارية (مدفوعة)، رغم أن العديد من التوزيعات التجارية لديها إصدارات مدعومة من المجتمع.
نظام التشغيل المدمج (Embedded OS):
نظام التشغيل المدمج (Embedded OS) هو نظام تشغيل مصمم ليكون موثوقًا وفعالًا في استهلاك الموارد. يتم تكوينه لأداء مهمة محددة. يُستخدم للتحكم في الحواسيب المدمجة، وهي حواسيب مهيأة لتنفيذ مهام محددة. تشمل أمثلة أنظمة التشغيل والحواسيب المدمجة أجهزة الصراف الآلي (ATM)، وآلات CNC (التحكم العددي بالكمبيوتر) لتصنيع الأدوات الدقيقة، وأجهزة التوجيه الشبكية، وغيرها.
Microsoft Windows IoT (Internet of Things) هو الاسم الجديد لأنظمة التشغيل المدمجة الخاصة بها. على الرغم من أن Windows XP لم يعد مدعومًا، إلا أن الإصدارات المدمجة المستندة إلى Windows XP (Windows Embedded Standard 2009 وWindows Embedded POSReady 2009) لا تزال مدعومة. هناك أيضًا إصدارات مدمجة من Windows 7 وWindows 8.1 وWindows 10. عادةً ما تكون الإصدارات المدمجة من Windows متاحة من مصنعي الأجهزة الأصلية (OEMs) الذين يصنعون الأجهزة المدمجة. ومع ذلك، تتوفر بعض إصدارات Windows 10 IoT المخصصة للأجهزة المدمجة مباشرةً من Microsoft على الآتي من هنا
ملاحظة:
لمزيد من المعلومات حول منتجات Windows Embedded (IoT) الحالية، قم بتنزيل Windows Embedded Version Overview (PDF) من هنا
تُستخدم الإصدارات المدمجة من Linux على نطاق واسع في الحواسيب الصغيرة أحادية اللوحة مثل Raspberry Pi، وأجهزة توجيه الإنترنت، وأجهزة البث التلفزيوني، والتخزين المتصل بالشبكة، ومشغلات الوسائط المحمولة، وغيرها من الفئات.
ملاحظة:
لمزيد من المعلومات حول أجهزة وبرامج Linux المدمجة وغيرها، انظر الى هنا.
البرامج الثابته (Firmware):
الـ Firmware يُعرَف عادةً على أنه برنامج يتم تخزينه في شريحة ذاكرة للقراءة فقط (ROM)، وعلى أجهزة الكمبيوتر المكتبية، المحمولة، محطات العمل، والخوادم، تُستخدم شريحة Firmware تُسمى UEFI لتخزين خيارات البداية الأساسية والإعدادات، ومع ذلك، على العديد من الأجهزة المدمجة، تُستخدم شريحة الـ Firmware الموجودة على اللوحة الدائرة لتخزين نظام التشغيل. نظرًا لأن الـ Firmware يتم تخزينه غالبًا على شريحة يمكن إعادة برمجتها (قابلة للتحديث)، من الممكن تحديث نظام التشغيل المدمج على العديد من الأجهزة.
أجهزة الاستقبال (مثل مشغلات Blu-ray، مشغلات الوسائط المتدفقة) وأجهزة التلفزيون الذكية هي أمثلة على الأجهزة التي تحتوي على روتينات تحديث الـ Firmware التلقائية. عندما تتصل هذه الأجهزة بالإنترنت، يمكنها التحقق من وجود تحديثات للـ Firmware وتثبيتها تلقائيًا.
العديد من أجهزة التوجيه (routers) يمكن تخصيصها باستخدام Firmware مفتوح المصدر بعد الشراء، وبعض الموردين يبيعون أجهزة توجيه مُخصصة مسبقًا.
الـ Firmware يُعرَف عادةً على أنه برنامج يتم تخزينه في شريحة ذاكرة للقراءة فقط (ROM)، وعلى أجهزة الكمبيوتر المكتبية، المحمولة، محطات العمل، والخوادم، تُستخدم شريحة Firmware تُسمى UEFI لتخزين خيارات البداية الأساسية والإعدادات، ومع ذلك، على العديد من الأجهزة المدمجة، تُستخدم شريحة الـ Firmware الموجودة على اللوحة الدائرة لتخزين نظام التشغيل. نظرًا لأن الـ Firmware يتم تخزينه غالبًا على شريحة يمكن إعادة برمجتها (قابلة للتحديث)، من الممكن تحديث نظام التشغيل المدمج على العديد من الأجهزة.
أجهزة الاستقبال (مثل مشغلات Blu-ray، مشغلات الوسائط المتدفقة) وأجهزة التلفزيون الذكية هي أمثلة على الأجهزة التي تحتوي على روتينات تحديث الـ Firmware التلقائية. عندما تتصل هذه الأجهزة بالإنترنت، يمكنها التحقق من وجود تحديثات للـ Firmware وتثبيتها تلقائيًا.
العديد من أجهزة التوجيه (routers) يمكن تخصيصها باستخدام Firmware مفتوح المصدر بعد الشراء، وبعض الموردين يبيعون أجهزة توجيه مُخصصة مسبقًا.
ملاحظة:
Firmware DD-WRT مفتوح المصدر متاح للعديد من أجهزة التوجيه المعتمدة على Linux. يمكنك تحديد ما إذا كان الـ Firmware البديل من DD-WRT متاحًا لعلامة تجارية معينة / نموذج / إصدار من جهاز التوجيه بزيارة موقع التالي من هنا ، بديل آخر شائع لأجهزة التوجيه المعتمدة على Broadcom هو Polarcloud’s Tomato. لمعرفة المزيد، انظر الى هنا ، موقع Flashrouters يبيع أجهزة توجيه عالية الأداء تم تحديثها بـ Firmware أكثر قوة.
يمكن تحديث الـ Firmware / نظام التشغيل على أجهزة Windows Embedded يدويًا أو تلقائيًا حسب تكوين الجهاز. اتصل بمورد الجهاز المدمج للحصول على التفاصيل.
ا
النوع الأول (Hypervisor (Type 1)) :
ما هو الـ Hypervisor؟ الـ Hypervisor (المعروف أيضًا كمدير الآلات الافتراضية أو VMM) هو برنامج يقوم بإعداد وتشغيل الآلات الافتراضية (VMs). فما هي الآلة الافتراضية؟ الآلة الافتراضية هي محاكاة برمجية للأجهزة في جهاز الكمبيوتر العامل. على سبيل المثال، يقوم الـ VMM بإعداد محاكاة لمكونات اللوحة الأم، وحدات تحكم USB، محولات الأقراص الصلبة، بطاقات الفيديو، وغيرها من مكونات الكمبيوتر الفعلي كجزء من الآلة الافتراضية، بالإضافة إلى تخصيص مساحة ثابتة أو قابلة للتوسيع من القرص الصلب.
ملاحظة :
بعد أن يقوم الـ Hypervisor بإنشاء وتكوين الآلة الافتراضية، تقوم بتثبيت نظام التشغيل والتطبيقات المطلوبة داخل الآلة الافتراضية للحصول على جهاز كمبيوتر محاكى عامل أو آلة افتراضية. يتم استخدام الـ Hypervisor لبدء الآلة الافتراضية، وبحسب حجم الذاكرة (RAM)، سرعة المعالج، الميزات، ومساحة القرص المتاحة في الكمبيوتر الفعلي، يمكن للـ Hypervisor تشغيل عدة آلات افتراضية في نفس الوقت.
يمكن نسخ الآلات الافتراضية من جهاز كمبيوتر مادي إلى آخر. كل ما تحتاجه لتشغيل آلة افتراضية على جهاز كمبيوتر آخر هو تثبيت نفس تطبيق الـ Hypervisor الذي تم استخدامه لإنشاء وتشغيل الآلة الافتراضية الأصلية.
هناك نوعان من الـ Hypervisors، والـ Hypervisor من النوع 2 هو VMM يعمل داخل نظام تشغيل ويخصص الذاكرة RAM ومساحة القرص من نظام يعمل بالفعل. العديد من المؤلفين (بما في ذلك هذا المؤلف) يستخدمون الـ Hypervisors من النوع 2 مثل Oracle VirtualBox وغيرها لتشغيل أنظمة تشغيل متعددة داخل جهاز كمبيوتر مادي واحد من أجل الاختبار، الكتابة، والتجريب. على سبيل المثال، لتشغيل Linux، أقوم بتشغيل جهاز الكمبيوتر الخاص بي بنظام Windows 10، ثم أشغل الـ Hypervisor وأبدأ الآلات الافتراضية التي أحتاج لاستخدامها.
الـ Hypervisor من النوع 1 هو VMM يعمل مباشرة مع أجهزة الكمبيوتر المضيفة، بدلاً من أن يتم تثبيته داخل نظام تشغيل موجود. لهذا السبب، يُشار إلى الـ Hypervisors من النوع 1 أحيانًا بالـ "bare-metal" Hypervisors. يوضح الشكل 16-16 العلاقة بين نظام التشغيل، أجهزة الخادم، وطبقات الافتراضية في الـ Hypervisors من النوع 1 والنوع 2 مقارنةً مع الخوادم العادية غير الافتراضية.
في الشكل السادس عشر من الفصل #16، يحتوي الخادم غير الافتراضي (A) على طبقة نظام التشغيل التي تتفاعل مباشرة مع الأجهزة، والتطبيقات التي تتفاعل مباشرة مع نظام التشغيل. في الـ Hypervisor من النوع 2 (B)، يتفاعل الـ Hypervisor مع نظام التشغيل، ويتفاعل كل VM مع الـ Hypervisor. يحتوي كل VM على نظام تشغيل وتطبيق واحد على الأقل (يتم عرض تطبيق واحد فقط من أجل التوضيح في هذا المخطط). في الـ Hypervisor من النوع 1 (C)، يتفاعل الـ Hypervisor مباشرة مع الأجهزة من أجل سرعة أفضل وتحكم أكبر. كما هو الحال مع الـ Hypervisor من النوع 2، يحتوي كل VM على نظام تشغيل وتطبيق واحد على الأقل (يتم عرض تطبيق واحد فقط من أجل التوضيح في هذا المخطط).
يتم استخدام الـ Hypervisors من النوع 1 في افتراضية الخوادم لتمكين خادم مادي واحد من أداء أدوار مختلفة بشكل أكثر كفاءة وبتكلفة أقل من الخوادم المادية المتعددة. بعض من الـ Hypervisors الرئيسية من النوع 1 تشمل ما يلي:
يمكن نسخ الآلات الافتراضية من جهاز كمبيوتر مادي إلى آخر. كل ما تحتاجه لتشغيل آلة افتراضية على جهاز كمبيوتر آخر هو تثبيت نفس تطبيق الـ Hypervisor الذي تم استخدامه لإنشاء وتشغيل الآلة الافتراضية الأصلية.
هناك نوعان من الـ Hypervisors، والـ Hypervisor من النوع 2 هو VMM يعمل داخل نظام تشغيل ويخصص الذاكرة RAM ومساحة القرص من نظام يعمل بالفعل. العديد من المؤلفين (بما في ذلك هذا المؤلف) يستخدمون الـ Hypervisors من النوع 2 مثل Oracle VirtualBox وغيرها لتشغيل أنظمة تشغيل متعددة داخل جهاز كمبيوتر مادي واحد من أجل الاختبار، الكتابة، والتجريب. على سبيل المثال، لتشغيل Linux، أقوم بتشغيل جهاز الكمبيوتر الخاص بي بنظام Windows 10، ثم أشغل الـ Hypervisor وأبدأ الآلات الافتراضية التي أحتاج لاستخدامها.
الـ Hypervisor من النوع 1 هو VMM يعمل مباشرة مع أجهزة الكمبيوتر المضيفة، بدلاً من أن يتم تثبيته داخل نظام تشغيل موجود. لهذا السبب، يُشار إلى الـ Hypervisors من النوع 1 أحيانًا بالـ "bare-metal" Hypervisors. يوضح الشكل 16-16 العلاقة بين نظام التشغيل، أجهزة الخادم، وطبقات الافتراضية في الـ Hypervisors من النوع 1 والنوع 2 مقارنةً مع الخوادم العادية غير الافتراضية.
#16 الشكل السادس عشر
في الشكل السادس عشر من الفصل #16، يحتوي الخادم غير الافتراضي (A) على طبقة نظام التشغيل التي تتفاعل مباشرة مع الأجهزة، والتطبيقات التي تتفاعل مباشرة مع نظام التشغيل. في الـ Hypervisor من النوع 2 (B)، يتفاعل الـ Hypervisor مع نظام التشغيل، ويتفاعل كل VM مع الـ Hypervisor. يحتوي كل VM على نظام تشغيل وتطبيق واحد على الأقل (يتم عرض تطبيق واحد فقط من أجل التوضيح في هذا المخطط). في الـ Hypervisor من النوع 1 (C)، يتفاعل الـ Hypervisor مباشرة مع الأجهزة من أجل سرعة أفضل وتحكم أكبر. كما هو الحال مع الـ Hypervisor من النوع 2، يحتوي كل VM على نظام تشغيل وتطبيق واحد على الأقل (يتم عرض تطبيق واحد فقط من أجل التوضيح في هذا المخطط).
يتم استخدام الـ Hypervisors من النوع 1 في افتراضية الخوادم لتمكين خادم مادي واحد من أداء أدوار مختلفة بشكل أكثر كفاءة وبتكلفة أقل من الخوادم المادية المتعددة. بعض من الـ Hypervisors الرئيسية من النوع 1 تشمل ما يلي:
- Microsoft Hyper-V Server انظر هنا و هنا أيضاً.
- VMware vSphere Hypervisor انظر هنا
- Oracle VM انظر
- Xen/Citrix XenServer انظر هنا و هنا
النهاية:
وهكذا انتهى الفصل السادس عشر من الشهادة ، أتمنى انه قد أعجبكم والى اللقاء الى الفصل القادم ، أتمنى ان تنشر الموقع في كل مكان لتعم الفائده ، وتنضم الى مجتمعنا وتشاركنا برأيك.
