نظم التشغيل: إدارة الذاكرة والعمليات

مقدمة في نظم التشغيل

نظام التشغيل (Operating System) هو برنامج وسيط بين العتاد (Hardware) والمستخدم، يدير موارد الحاسوب ويوفر خدمات للتطبيقات. أمثلة: Windows، Linux، macOS، Android، iOS.

إدارة العمليات

العملية Process هي برنامج قيد التنفيذ. حالات العملية: جاهز، قيد التشغيل، محظور. جدولة العمليات CPU Scheduling: FCFS، SJF، Round Robin، ذات الأولوية. تعدد المهام يسمح بتشغيل عدة عمليات بالتناوب.

إدارة الذاكرة

التجزئة Segmentation، التقسيم Paging، الذاكرة الافتراضية Virtual Memory. تستخدم الذاكرة الافتراضية مساحة التبديل (Swap) على القرص لتوسيع الذاكرة المتاحة. خوارزميات استبدال الصفحات: FIFO، LRU، Optimal.

تزامن العمليات

مشاكل التزامن: حالة السباق، الجمود Deadlock. أدوات التزامن: الإشارات Semaphores، الأقفال Mutexes، الناقلات Monitors. حالات الجمود الأربعة: الإقصاء المتبادل، الانتظار والإمساك، عدم الاستباق، الانتظار الدائري.

إدارة الملفات والتخزين

أنظمة الملفات: NTFS، ext4، FAT32. تنظيم القرص، التقسيم، الإدارة، وجدولة الأقراص (FCFS، SCAN، C-SCAN).

للاستزادة، راجع هياكل البيانات والخوارزميات و دوائر التيار المستمر والمتردد.