نرم‌افزار چیست؟
نرم‌افزار، واسطهٔ غیرفیزیکی و غیرقابل‌لمس میان سخت‌افزار رایانه و انسان است؛ مجموعه‌ای از برنامه‌ها یا دستورالعمل‌ها که با هدف خاص، به ترتیب و پشت سر هم اجرا می‌شوند. نرم‌افزار، روح و هویت رایانه است که به سخت‌افزار جان می‌دهد. بدون نرم‌افزار، برقراری ارتباط با رایانه امکان‌پذیر نیست.
⚙️نرم‌افزار سیستمی system software
بخشی که با خود رایانه در ارتباط است و وسایل قابل‌کنترل را تعیین می‌کند: نحوهٔ مدیریت فایل‌ها و منابع ذخیره‌سازی و چگونگی برخورد با شرایط ویژه.
🧩نرم‌افزار کاربردی application software
برنامه‌هایی که برای انجام کار مشخص کاربر نوشته شده‌اند؛ عملکردشان به خود رایانه مربوط نمی‌شود. تمرکز فایل 03.b.
🔧سه خانوادهٔ سیستمی three families
۱) سیستم‌عامل ۲) برنامه‌های سودمند ۳) مترجم‌های زبان — که در بخش‌های بعدی می‌بینیم.
عملکرد نرم‌افزارهای سیستمی در کدام گزینه مطرح شده است؟
- نحوهٔ مدیریت فایل‌ها و منابع ذخیره‌سازی اطلاعات
- تعیین چگونگی برخورد با شرایط ویژه توسط رایانه
- تعیین نوع کاربرد یا استفاده از رایانه
- همهٔ موارد
نمایش پاسخ
سیستم‌عامل
سیستم‌عامل مجموعه‌ای از نرم‌افزارهاست که مدیریت کلیهٔ فعالیت‌های یک رایانه را بر عهده دارد. برنامه‌های کاربردی زمانی قابل اجرا هستند که در کنترل سیستم‌عامل باشند؛ و پس از پایان یک برنامه، رایانه به‌طور خودکار برنامهٔ دیگری را اجرا نمی‌کند — این سیستم‌عامل است که چرخهٔ اجرا را به گردش می‌اندازد.
🚪اولین و آخرین برنامه first program
اولین برنامه‌ای است که پس از راه‌اندازی به حافظه آورده و اجرا می‌شود و تا خاموش‌شدن مراقب سیستم است.
🌉پل ارتباطی bridge
سخت‌افزار را به بهترین صورت کنترل می‌کند و پل میان انسان و رایانه است؛ با پنهان‌کردن جزئیات سخت‌افزاری، کار کاربر را ساده می‌کند.
🧠ساکن و مهمان resident + transient
بخشی از سیستم‌عامل همیشه در حافظه می‌ماند و بخش‌های دیگر بنا به کاربرد، بین حافظهٔ اصلی و جانبی جابه‌جا می‌شوند.
اهداف اصلی سیستم‌عامل
- ۱ایجاد یک سطح ارتباطی بالاتر: کاربر با مفاهیمی مانند فایل و برنامه کار کند، نه با آدرس حافظه و رجیستر.
- ۲بهترین و اقتصادی‌ترین نحوهٔ استفاده از سخت‌افزار: به‌کارگیری کامل ظرفیت پردازنده، حافظه و دستگاه‌ها.
- ۳مدیریت و کنترل وسایل ورودی و خروجی و زمان‌بندی میان درخواست‌های همزمان.
- ۴پنهان‌کردن جزئیات فنی از کاربر و فراهم‌کردن محیطی امن و پایدار برای برنامه‌ها.
وظایف کلی سیستم‌عامل
سه وظیفهٔ بزرگ که ستون فقرات هر سیستم‌عاملی هستند.
⏱️مدیریت و تقسیم وقت پردازنده و حافظه CPU & memory management
برنامه‌ها توسط سیستم‌عامل جدول‌بندی و زمان‌بندی می‌شوند؛ پردازش برنامه‌های خاص، اعلام هر نوع خطا در اجرا و تخصیص فضای حافظه به برنامه‌ها و کاربران مختلف.
🔌مدیریت و کنترل وسایل ورودی/خروجی I/O control
تعیین اینکه کدام دستگاه در چه زمانی استفاده شود، مدیریت زمان ورود برنامه به حافظهٔ اصلی و تعیین زمان ذخیرهٔ اطلاعات روی حافظهٔ جانبی.
🗂️مدیریت و کنترل اطلاعات و فایل‌ها file management
کنترل صحت و سقم اطلاعات ردوبدل‌شده میان حافظهٔ اصلی و دستگاه‌ها و کنترل کل اطلاعاتی که بین بخش‌های مختلف رایانه جابه‌جا می‌شود.
کدام گزینه مربوط به «مدیریت و کنترل اطلاعات و فایل‌ها» نیست؟
- کنترل صحت اطلاعات ردوبدل‌شده میان حافظهٔ اصلی و دستگاه‌ها
- کنترل کل اطلاعاتی که بین بخش‌های مختلف رایانه جابه‌جا می‌شود
- تعیین زمان ورود یک برنامه به حافظهٔ اصلی
- تهیهٔ دادهٔ خروجی و نگه‌داری سوابق فایل‌ها
نمایش پاسخ
انواع سیستم‌عامل و نسل‌های ویندوز
سیستم‌عامل‌ها را بر اساس اندازهٔ رایانه، تعداد کاربران و نوع کاربرد دسته‌بندی می‌کنیم. اسلایدهای منبع این خانواده‌ها را نام برده‌اند:
| سیستم‌عامل | زمینهٔ کاربرد در منبع | سرنوشت امروزی |
|---|---|---|
| OS/360 و خانوادهٔ رایانه‌های بزرگ | برای رایانه‌های بزرگ (مین‌فریم) | خانوادهٔ z/OS آی‌بی‌ام در بانک‌ها و بیمه‌ها همچنان زنده است. |
| VM | مجازی‌سازی روی رایانه‌های بزرگ | مجازی‌سازی به هستهٔ فناوری ابر تبدیل شد؛ امروز KVM، Hyper-V، ماشین‌های مجازی. |
| UNIX | رایانه‌های بزرگ، متوسط و کوچک | نیای Linux، macOS و Android؛ میزبان بخش بزرگی از سرورهای جهان. |
| DOS | رایج‌ترین سیستم‌عامل رایانهٔ شخصی؛ رفته‌رفته منسوخ شد | منسوخ؛ اما خط فرمان آن زنده است: cmd، PowerShell، bash، zsh. |
| Windows | سیستم‌عامل گرافیکی شرکت مایکروسافت که جای DOS را گرفت | پرکاربردترین سیستم‌عامل رومیزی؛ نسخهٔ امروزی Windows 11. |
| (افزودهٔ امروز) سیستم‌عامل‌های سبک و همراه | در اسلایدهای منبع وجود نداشت | Android، iOS، RTOS در خودرو و تجهیزات پزشکی، و سیستم‌عامل‌های کانتینری/ابری. |
منوی شروع و پنجره‌ها در ویندوز
در محیط گرافیکی، بیشتر عملیات با ماوس انجام می‌شود. واژه‌نامهٔ تعامل ساده است ولی اسکلت همهٔ محیط‌های گرافیکی امروز را می‌سازد: کلیک (فشردن و رهاکردن دکمهٔ چپ)، دوبار کلیک (دو بار پشت سر هم)، کلیک راست (نمایش فهرست کارهای ممکن).
گاهشمار نسل‌های ویندوز
ویندوز ۹۵
منوی شروع و مفهوم رومیزی مدرن؛ نخستین گام جدی به‌سوی محیط گرافیکی یکپارچه.
ویندوز ۹۸
یکپارچگی بیشتر با اینترنت و پشتیبانی بهتر از سخت‌افزار.
ویندوز XP
پایدارترین و پرعمرترین نسخه؛ مبنای آموزش کلاسیک کار با ویندوز.
ویندوز ۷
محبوب‌ترین نسخهٔ پس از XP؛ رابط کاربری روان‌تر و پشتیبانی طولانی.
ویندوز ۱۰
ادغام منوی شروع، فروشگاه برنامه و به‌روزرسانی پیوسته.
ویندوز ۱۱
الزام TPM 2.0، نوار وظیفهٔ مرکزی و قابلیت‌های هوش مصنوعی.
خط زمانی افقی است — با کشیدن یا کلیدهای جهت‌دار پیمایش کنید. scroll horizontally
کار با ویندوز: مفاهیم پایه
منبع درسی، کار با ویندوز XP را گام‌به‌گام آموزش می‌دهد. مفاهیم پایه در همهٔ نسخه‌های بعدی یکسان مانده‌اند؛ فقط جای دکمه‌ها و نام‌ها عوض شده است.
| مفهوم در منبع درسی | توضیح | معادل امروزی |
|---|---|---|
| آیکون | نماد کوچکی برای شناسایی و اجرای برنامه‌ها با دوبار‌کلیک | میان‌برهای نوار وظیفه، جست‌وجوی سیستم، پین‌شدن روی منوی شروع |
| دسکتاپ (رومیزی) | سطح کار اصلی با آیکون‌ها و نوار وظیفه | همان مفهوم، با چند میزکار مجازی و آیکون‌های گروه‌بندی‌شده |
| رایانهٔ من / سند من | پنجرهٔ دسترسی به درایوها و پوشهٔ کاربر | File Explorer با نوار آدرس و زبانه؛ پوشه‌های کاربر زیر Users |
| سطل بازیافت | محل نگه‌داری فایل‌های حذف‌شده تا خالی‌کردن آن | همان مفهوم + سبد بازیافت ابری و تاریخچهٔ نسخه‌ها در سرویس‌های ابری |
| کنترل پنل | تنظیمات سیستم و سخت‌افزار | برنامهٔ «تنظیمات» + تنظیمات سریع؛ بخشی از کنترل پنل کلاسیک هنوز باقی است |
| صفحهٔ محافظ | تصویر متحرک برای جلوگیری از سوختن فسفر نمایشگر | برای نمایشگرهای OLED همچنان معنا دارد؛ در غیر آن، جای آن را «قفل صفحه» (Win+L) و حالت خواب گرفته است |
| راه‌اندازی مجدد و خاموش کردن | از منوی شروع، با گزینهٔ خاموش‌کردن | خواب (sleep)، رستارت سریع و راه‌اندازی مجدد برنامه‌ریزی‌شده برای به‌روزرسانی |
Ctrl + C کپی Ctrl + V چسباندن Ctrl + X برداشتن Ctrl + Z واگرد Ctrl + A انتخاب همه Ctrl + S ذخیره Alt + Tab جابه‌جایی پنجره‌ها Win + L قفل کردن Win + E باز کردن مدیریت فایل Win + V تاریخچهٔ کلیپ‌بورد Shift + Del حذف بدون سطل بازیافت Win + Shift + S برش تصویر
مدیریت فایل و پوشه
فایل، مجموعه‌ای از اطلاعات مرتبط با یکدیگر است که به‌طور مستقل و زیر یک نام روی حافظه ذخیره می‌شود. فایلدار (فولدر) محلی برای دسته‌بندی و سازمان‌دهی فایل‌هاست و کاربردش دستیابی سریع‌تر به اطلاعات است. نام فایل از دو بخش ساخته می‌شود: نام و پسوند که نوع فایل را نشان می‌دهد.
مجموعه‌عملیات استاندارد
- ۱ایجاد فایل: اجرای یک برنامهٔ کاربردی (مانند واژه‌پرداز) ← گزینهٔ ذخیره ← تعیین درایو و پوشهٔ مقصد ← تعیین نام.
- ۲تغییر نام فایل: با F2 یا کلیک راست ← «تغییر نام»، یا بازکردن فایل ← منوی فایل ← ذخیره با نام جدید.
- ۳حذف فایل: کلیک راست روی فایل ← «حذف» ← تأیید؛ فایل مدتی در سطل بازیافت می‌مانَد.
- ۴بازیابی فایل: بازکردن سطل بازیافت ← کلیک راست روی فایل ← «بازگرداندن به مکان قبلی».
- ۵کپی و انتقال: کپی = نسخه‌برداری بدون تغییر مبدأ؛ انتقال (برداشتن/چسباندن) = حذف از مبدأ و درج در مقصد.
- ۶پوشه‌ها: ایجاد، تغییر نام، حذف، کپی/انتقال و ساخت پوشه‌های تودرتو برای سازمان‌دهی بهتر.
# در خط فرمان امروز (PowerShell / bash) همان عملیات گرافیکی: Copy-Item main.cpp D:\uni\ # کپی Move-Item main.cpp D:\uni\ # انتقال Rename-Item main.cpp exercises.cpp Remove-Item exercises.cpp -Confirm ls -la /home/user/uni # فهرست با جزئیات
برنامه‌های سودمند و مترجم‌های زبان
دو خانوادهٔ دیگرِ نرم‌افزار سیستمی: برنامه‌های سودمند که نگه‌داری و بهینه‌سازی سیستم را ساده می‌کنند، و مترجم‌های زبان که کد انسانی را به زبان ماشین برمی‌گردانند.
🧹برنامه‌های سودمند utilities
ابزارهای نگه‌داری: مدیریت فایل، فشرده‌سازی، پشتیبان‌گیری، پاک‌سازی دیسک، بهینه‌سازی و مدیریت راه‌اندازی.
🔤مترجم (کامپایلر) compiler
کل کد را یک‌بار ترجمه می‌کند و فایل اجرایی می‌سازد؛ اجرا سریع‌تر، ولی ساخت کندتر و وابسته به سکو. مثال: g++.
🔍مفسر (اینترپرتر) interpreter
کد را خط‌به‌خط می‌خواند و اجرا می‌کند؛ چرخهٔ توسعه سریع، ولی اجرا کندتر. مثال: Python.
📎اسمبلر assembler
تبدیل زبان اسمبلی (نمادین) به زبان ماشین؛ نزدیک‌ترین زبان به سخت‌افزار.
به‌روزرسانی با دانش امروز
این فصل بیشترین فاصله را با امروز دارد؛ چون منبع درسی، محیط ویندوز XP را به‌عنوان محیط کار معرفی می‌کند.
| مفهوم | در اسلایدهای منبع | امروز (۲۰۲۶) |
|---|---|---|
| نسخهٔ ویندوز | ویندوز XP: حداقل ۲۳۳ مگاهرتز، ۶۴ مگابایت حافظه، ۱٫۵ گیگابایت فضای دیسک | ویندوز XP از ۸ آوریل ۲۰۱۴ پشتیبانی نمی‌شود و اجرای آن به‌ویژه با اتصال به اینترنت خطر امنیتی جدی است. ویندوز ۱۰ هم در ۱۴ اکتبر ۲۰۲۵ به پایان پشتیبانی رسید (برنامهٔ توسعهٔ امنیتی محدود تا اکتبر ۲۰۲۶ و به‌صورت پرداختی). امروز Windows 11 نسخهٔ جاری است: نیازمند TPM 2.0، UEFI و پردازندهٔ نسل هشتم به بعد؛ حداقل عملی ۸ گیگابایت حافظه و حدود ۲۵۶ گیگابایت SSD. |
| سیستم‌عامل‌های جایگزین | فقط خانوادهٔ DOS/Windows/UNIX | Linux ستون فقرات سرورها و ابر است؛ macOS پایهٔ Unix دارد؛ Android و iOS سیستم‌عامل همراه‌اند و RTOS در خودرو و دستگاه پزشکی. ساختار «هسته + پوسته + برنامه‌های سیستمی» همان است که در منبع آمده بود. |
| مدیریت فایل | پنجره‌های My Computer و My Documents روی دیسک محلی | مدیریت فایل با زبانه، جست‌وجوی فوری، برچسب‌گذاری و فایل‌های ابری؛ پوشه‌ها همزمان روی چند دستگاه همگام‌سازی می‌شوند و تاریخچهٔ نسخه و سطل بازیافت ابری دارند. |
| نصب و حذف نرم‌افزار | نصب از CD و حذف با «افزودن یا حذف برنامه‌ها» | فروشگاه برنامه، بسته‌های snap/flatpak/winget/brew، اجرای نرم‌افزار به‌صورت SaaS در مرورگر و بسته‌بندی در Docker. |
| مترجم‌ها | کامپایلر، مفسر، اسمبلر با مرزهای روشن | به این سه، خانوادهٔ جدیدی افزوده شده است: ترجمهٔ در زمان اجرا (JIT) در Java، .NET و JavaScript؛ ترجمه‌گرها مانند TypeScript → JavaScript؛ و WebAssembly برای اجرای کد کامپایل‌شده در مرورگر. |
| بهینه‌سازی دیسک | یکپارچه‌سازی (defrag) دیسک به‌عنوان کار ماهانه | روی SSD یکپارچه‌سازی بی‌معنا و زیان‌بار است؛ سیستم‌عامل به‌جای آن فرمان TRIM اجرا می‌کند. یکپارچه‌سازی فقط برای دیسک مکانیکی معنا دارد. |
| حساب کاربری و امنیت | کاربر واحد و بدون رمز یا با رمز ساده | حساب استاندارد/مدیر، ورود با PIN، اثر انگشت یا چهره، رمزنگاری دیسک، به‌روزرسانی خودکار و مفاهیمی مانند phishing و مدیریت گذرواژه. |
| کار با رایانه | نصب برنامه از دیسک و کار روی رایانهٔ شخصی | کار مرورگری، همگام‌سازی، همکاری همزمان در سند مشترک و افزودن دستیارهای هوش مصنوعی به سیستم‌عامل و برنامه‌های کاربردی (از Windows 11 ۲۳H۲ به بعد). |
نقشهٔ پوشش منبع — کدام بخش این صفحه از کدام اسلاید استخراج شده است.
| بخش این صفحه | اسلایدهای منبع |
|---|---|
| ۳.۱ نرم‌افزار چیست | اسلایدهای ۳–۵ |
| ۳.۲ سیستم‌عامل | اسلایدهای ۶–۸ |
| ۳.۳ وظایف کلی | اسلایدهای ۹–۱۲ |
| ۳.۴ انواع و نسل‌های ویندوز | اسلایدهای ۱۳–۱۴ |
| ۳.۵ کار با ویندوز | اسلایدهای ۱۵–۲۹، ۴۸–۶۸ |
| ۳.۶ مدیریت فایل و پوشه | اسلایدهای ۳۰–۴۷، ۵۱–۵۳ |
| ۳.۷ سودمند و مترجم‌ها | اسلایدهای ۶۹–۷۱ |
| ۳.۸ به‌روزرسانی‌ها | افزودهٔ سرویراستار (دانش ۲۰۲۶) |
پازل مفاهیم فصل
همهٔ مفاهیم این فصل، یک‌جا و به‌شکل یک بازی: هر مفهوم را انتخاب کنید و به تعریف درستش وصل کنید — جفت درست همان لحظه سبز می‌شود و به آسمانِ جدول می‌پرد، جفت اشتباه با یک جرقه باز می‌شود. وقتی همهٔ جفت‌ها کامل شد، «بررسی پاسخ‌ها» را بزنید تا بالن‌ها بترکند و در آسمانِ جدول به هم گره بخورند. هر وقت خواستید پاسخ‌نامه را ببینید، دکمهٔ «نمایش پاسخ‌ها» آن را کامل نشان می‌دهد.