>

العودة   منتدى بريدة > المنتديات التقنية > منتدى الكمبيوتر و الجوال والبرامج والصيانة

إضافة رد
 
 
أدوات الموضوع انواع عرض الموضوع
 
قديم 09-01-18, 08:14 pm   رقم المشاركة : 1
ملح ـوس
عضو فضي
 
الصورة الرمزية ملح ـوس





معلومات إضافية
  النقاط : 10
  المستوى :
  الحالة : ملح ـوس غير متواجد حالياً
Unhappy نواة .. نظم التشغيل..


سلام عليكم

#منقول


1 نظرة عامة
2 المهام المنجزة من طرف النواة
3 وحدة المعالجة المركزية
4 ذاكرة الوصول العشوائي
5 الاجهزة (0/1) الادخال/الاخراج
6 إدارة الذاكرة
7 إدارة الجهاز
8 استدعاءات النظام
9 المقال الرئيسي : دعوة النظم
10 قرارات تصميم النواة (kernel)
11 التعاون العملية
12 نهج التصميم واسعة النواة
13 حبات متجانسة
14 المقال الرئيسي : نواة متألف
15 تصميم النوية (kernel)
16 المقال الرئيسي عن النوية
17 نواة الهجين



النواة هي جزء أساسي من نظام تشغيل الكمبيوتر الحديث.

تربط نواة نظام التشغيل بين البرمجيات والعتاد في الحاسب الآلي
في الحوسبة، النواة هو برنامج الكمبيوتر الذي يدير طلبات الإدخال / الإخراج من البرمجيات، وترجمتها إلى تعليمات معالجة البيانات لوحدة المعالجة المركزية والمكونات الإلكترونية الأخرى من جهاز كمبيوتر.

هي قلب كل نظام تشغيل للحاسوب حيث تقوم بدور حلقة الوصل بين عتاد الحاسوب وبرمجياته وتقوم أيضا بعملية التحكم بمصادر الجهاز.
كحلقة وصل بين العتاد والبرمجيات تقوم النواة بتوفير طبقة يمكن للبرمجيات الاتصال بها مما يوفر إمكانيات الحاسب الآلي للبرمجيات التي يتحكم فيها المستخدم.

وظائف النواة تقوم بها كل نواة بصورة مختلفة عن الأخرى. فمثلا تقوم النواة الأحادية بالعمل في حيز واحد من الذاكرة وبهذا تحقق تحسن في أداء النظام. أما النواة المصغرة (النوية) فتقوم بتنفيذ معظم عملياتها في حيز المستخدم لكي تحافظ على توزيع وتفرقة المهام عن بعضها وبهذا تسهل عملية تحسين وتطوير الشيفرة البرمجية للنواة وإصلاحها.



نظرة عامة
أنظمة التشغيل الحديثة تعتمد على وجود نواة للنظام. في معظم الحالات يقوم محمل نظام التشغيل بتحميل النواة كعملية أثناء بداية تشغيل الحاسب الآلي وعند اكتمال تحميل نظام التشغيل تصبح هذه العملية مجموعة متكاملة من الوظائف التي يمكن أن تستخدمها البرمجيات عن طريق الاتصال بالنواة لكي تتمكن البرمجيات من القيام بعمليات تحتاج للوصول لعتاد الحاسب الآلي مثل الكتابة على القرص الصلب..

في المعلوماتية، نواة نظام التشغيل هي البرمجة التي تضمن :

التواصل بين البرامج والأجهزة.
إدارة مختلف البرامج الخاصة بالآلة.
التحكم في الأجهزة ومكونات الآلة (الذاكرة، المعالج، التخزين).
المهام المنجزة من طرف النواة[عدل]
النواة لها وظائف أساسية عديدة منها ضمان التحميل وتنفيذ العمليات، التحكم في المداخل|المخارج وتوفير سطح مناسب للربط بين النواة و المستخدم.

نواة يربط تطبيق البرمجيات لأجهزة كمبيوتر عادة يتم تحميل رمز بالغ الأهمية من النواة إلى منطقة محمية من الذاكرة، والذي يمنعها من أن الكتابة بواسطة أخرى، الأجزاء المستخدمة أقل كثيرا من نظام التشغيل أو التطبيقات. نواة تؤدي مهامها، مثل تنفيذ العمليات والتعامل مع المقاطعات، في الفضاء النواة، في حين أن كل شيء على المستخدم يفعل عادة، مثل كتابة النص في محرر نص أو تشغيل البرامج في واجهة المستخدم الرسومية (واجهة المستخدم الرسومية)، ويتم ذلك في الفضاء المستخدم . هذا الفصل يمنع بيانات المستخدم والبيانات نواة من التداخل مع بعضها البعض، وبالتالي يقلل ذلك من أداء أو التسبب في النظام لتصبح غير مستقرة (وربما تسقط).

عندما يجعل عملية طلبات النواة، ويسمى طلب استدعاء نظام. تصاميم نواة مختلفة تختلف في كيفية إدارة المكالمات النظام والموارد. على سبيل المثال، نواة متجانسة بتنفيذ جميع التعليمات نظام التشغيل في نفس مساحة العنوان من أجل تحسين الأداء [المرجو التوضيح] من النظام. A النوية تدير معظم العمليات الخلفية في نظام التشغيل المستخدم في الفضاء لجعل نظام التشغيل أكثر وحدات، وبالتالي أسهل للمحافظة عليه.

وحدة المعالج المركزي هو المسؤول عن تشغيل أو تنفيذ البرامج.
النواة مسؤولة عن البت في وتنظيم وجدولة الوقت المخصص لإستخدام أي من البرامج قيد التنفيذ للمعالج (أو عدة معالجات؛ كل منها عادة يمكن تشغيل برنامج واحد فقط في كل مرة).

ذاكرة الوصول العشوائي
ويستخدم ذاكرة الوصول العشوائي لتخزين كل تعليمات البرنامج والبيانات. عادة، سواء بحاجة إلى أن تكون موجودة في الذاكرة من أجل برنامج لتنفيذه. في كثير من الأحيان برامج متعددة يريد الوصول إلى الذاكرة، وكثيرا ما تطالب بالمزيد من الذاكرة من لديه جهاز كمبيوتر متاح. النواة هي المسؤولة عن البت فيها الذاكرة يمكن استخدام كل عملية، وتحديد ما يجب القيام به عندما لا تكون ذاكرة كافية متوفرة.

الاجهزة (0/1) الادخال/الاخراج
وتشمل الأجهزة مثل هذه الأجهزة الطرفية لوحات المفاتيح والفئران، والأقراص، والطابعات، ومحولات الشبكة، وأجهزة العرض. نواة تخصص طلبات من التطبيقات لأداء I / O للجهاز المناسب وتوفر وسائل مريحة لاستخدام جهاز (تستخرج عادة إلى النقطة التي لا تحتاج إلى تطبيق لمعرفة تفاصيل تنفيذ الجهاز. الجوانب الأساسية اللازمة في إدارة الموارد هي تعريف مجال التنفيذ (مساحة العنوان) وآلية الحماية المستخدمة للتوسط المداخل إلى الموارد ضمن المجال. حبات أيضا عادة ما توفر وسائل لمزامنة والتواصل بين العمليات تسمى بين عملية الاتصال النواة قد تنفذ هذه الميزات نفسها، أو الاعتماد على بعض العمليات تشغيله لتقديم التسهيلات لعمليات أخرى، على الرغم من أن في هذه الحالة يجب أن يوفر بعض وسائل IPC للسماح العمليات للوصول إلى التسهيلات التي تقدمها بعضها البعض. وأخيرا، يجب على نواة توفر برامج التشغيل مع طريقة لتقديم طلبات للوصول إلى هذه المرافق.

إدارة الذاكرة

نواة لديه حق الوصول الكامل إلى ذاكرة النظام، ويجب أن تسمح عمليات للوصول بأمان هذه الذاكرة لأنها تتطلب ذلك. في كثير من الأحيان الخطوة الأولى في القيام بذلك هي افتراضية معالجة، حققت عادة عن طريق الترحيل و / أو تجزئة. معالجة افتراضية تسمح للنواة لجعل عنوان فعلي نظرا يبدو أن عنوان آخر، العنوان الظاهري. قد تكون مساحات العنوان الظاهرية مختلفة لعمليات مختلفة؛ الذاكرة التي يصل عملية واحدة في عنوان معين (الظاهري) قد تكون ذاكرة مختلفة من ما يصل إلى عملية أخرى في نفس العنوان. هذا يسمح لكل برنامج على التصرف كما لو كان هو الوحيد (بصرف النظر عن النواة) على التوالي، وبالتالي يمنع التطبيقات من تحطمها بعضها البعض.

على العديد من أنظمة، العنوان الظاهرية برنامج قد تشير إلى البيانات التي غير موجود حاليا في الذاكرة. طبقة من indirection المقدمة من معالجة افتراضية تسمح للنظام التشغيل لاستخدام مخازن البيانات الأخرى، مثل القرص الصلب لتخزين ما من شأنه أن يكون على خلاف ذلك لتبقى في الذاكرة الرئيسية (RAM). ونتيجة لذلك، يمكن أن أنظمة التشغيل تسمح برامج لاستخدام ذاكرة أكثر من النظام لديه المتاحة جسديا. عندما يحتاج برنامج البيانات وهو موجود حاليا في ذاكرة الوصول العشوائي، وإشارات وحدة المعالجة المركزية للنواة أن هذا لم يحدث، ويستجيب النواة عن طريق كتابة محتويات كتلة ذاكرة غير نشط على القرص (إذا لزم الأمر) واستبدالها مع البيانات التي طلبها البرنامج. ويمكن بعد ذلك استأنف البرنامج من النقطة التي توقفت بها. هذا المخطط كما هو معروف عموما الترحيل الطلب.

الظاهري معالجة كما يتيح إنشاء أقسام الافتراضية الذاكرة في مجالين مفككة، واحد يجري محفوظة للنواة (الفضاء النواة) والآخر للتطبيقات (الفضاء المستخدم). لا يسمح التطبيقات من قبل المعالج لمعالجة الذاكرة النواة، وبالتالي منع تطبيق من الإضرار نواة التوالي. وقد ساهم هذا القسم الأساسي من مساحة الذاكرة كثيرا في التصاميم الحالية من الحبوب للأغراض العامة الفعلية ويكاد يكون عاما في مثل هذه الأنظمة، على الرغم من أن بعض حبات البحوث (مثل وحدانية) تأخذ مناهج أخرى.

إدارة الجهاز

لأداء وظائف مفيدة، والعمليات تحتاج الوصول إلى الأجهزة الطرفية المتصلة بجهاز الكمبيوتر، والتي تسيطر عليها النواة من خلال برامج تشغيل الجهاز. برنامج تشغيل الجهاز هو برنامج الكمبيوتر الذي يتيح نظام التشغيل للتفاعل مع الجهاز. ويوفر نظام التشغيل مع

استدعاءات النظام
في الحوسبة، و هو كيف يطلب برنامج خدمة من نواة نظام التشغيل التي ليس لديها عادة الإذن لتشغيل. استدعاءات النظام توفر واجهة بين عملية ونظام التشغيل. معظم عمليات التفاعل مع النظام تتطلب أذونات غير متوفرة لعملية مستوى المستخدم، على سبيل I / O مثال يؤديها مع هدية جهاز على النظام، أو أي شكل من أشكال الاتصال مع العمليات الأخرى يتطلب استخدام استدعاءات النظام

دعوة النظام هي الآلية التي يتم استخدامها من قبل تطبيق البرنامج لطلب الخدمة من نظام التشغيل. أنها تستخدم تعليمات الجهاز رمز التي تسبب المعالج لتغيير الوضع. على سبيل المثال سيكون من وضع المشرف على الوضع المحمي. هذا هو المكان الذي ينفذ نظام التشغيل الإجراءات مثل الحصول على الأجهزة أو وحدة إدارة الذاكرة. عموما يوفر نظام التشغيل المكتبة التي تقع بين نظام التشغيل والبرامج العادية. وعادة ما هي مكتبة C مثل سي العمومية أو Windows API. تتولى المكتبة والتفاصيل ذات المستوى المنخفض من تمرير معلومات إلى النواة والتحول إلى وضع المشرف. بما في ذلك مكالمات نظام قريب، وفتح، قراءة، الانتظار والكتابة.

لأداء فعلا بعمل مفيد، يجب أن تكون عملية قادرة على الوصول إلى الخدمات التي تقدمها النواة. ويتم تنفيذ هذا بشكل مختلف من قبل كل نواة، ولكن معظم توفير مكتبة. C أو API، والذي بدوره باستدعاء وظائف النواة ذات الصلة

طريقة الاحتجاج على وظيفة النواة يختلف من النواة إلى النواة. إذا العزلة الذاكرة قيد الاستخدام، فإنه من المستحيل على أي عملية المستخدم لاستدعاء النواة مباشرة، لأن ذلك من شأنه أن يشكل انتهاكا لقواعد مراقبة الدخول المعالج. وهناك عدد قليل الاحتمالات هي:

باستخدام المقاطعة-محاكاة البرمجيات. هذا الأسلوب هو متاح في معظم الأجهزة، وبالتالي فهو شائع جدا. باستخدام بوابة المكالمة. بوابة المكالمة عنوان خاص تخزينها من قبل النواة في قائمة في الذاكرة النواة في مكان معروف إلى المعالج. عندما يكتشف المعالج دعوة إلى هذا العنوان، فإنه بدلا الموجهات إلى الموقع المستهدف دون التسبب في حدوث انتهاك وصول. وهذا يتطلب دعم الأجهزة، ولكن الأجهزة لذلك هو أمر شائع جدا. استخدام خاص تعليمة استدعاء النظام. وتتطلب هذه التقنية دعم الأجهزة الخاصة، والتي أبنية المشتركة (لا سيما x86) و قد تفتقر. تم إضافة تعليمات دعوة النظام إلى النماذج الحديثة من معالجات x86، ومع ذلك، وبعض أنظمة التشغيل لأجهزة الكمبيوتر الاستفادة منها عندما تكون متاحة. باستخدام طابور القائم على الذاكرة. تطبيق يجعل أعدادا كبيرة من الطلبات ولكن لا تحتاج إلى الانتظار لنتيجة كل إضافة تفاصيل الطلبات إلى المنطقة من الذاكرة أن النواة بفحص دوري للعثور على الطلبات.




....






التوقيع

وَقُل رَّبِّ اغْفِرْ وَارْحَمْ وَأَنتَ خَيْرُ الرَّاحِمِينَ
رد مع اقتباس
إضافة رد
مواقع النشر (المفضلة)
الذين يشاهدون محتوى الموضوع الآن : 1 ( الأعضاء 0 والزوار 1)
 
أدوات الموضوع
انواع عرض الموضوع
تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة

الانتقال السريع

الساعة الآن 03:28 am



Ads Management Version 3.0.1 by Saeed Al-Atwi
موقع بريدة

المشاركات المنشورة لاتمثل رأي إدارة المنتدى ولايتحمل المنتدى أي مسؤلية حيالها

 

كلمات البحث : منتدى بريدة | بريده | بريدة | موقع بريدة