Що таке операційна система?

Операційна система - це основне програмне забезпечення, яке керує всіма апаратними та іншими програмами на комп'ютері. Операційна система, також відома як "ОС", взаємодіє з апаратним забезпеченням комп'ютера і надає послуги, які можуть використовувати програми.

Що робить операційна система?

Операційна система є основним набором програмного забезпечення на пристрої, що зберігає все разом. Операційні системи зв'язуються з апаратним забезпеченням пристрою. Вони обробляють все, від клавіатури і миші до радіо Wi-Fi, пристроїв зберігання даних і дисплея. Іншими словами, операційна система обробляє вхідні та вихідні пристрої. Операційні системи використовують драйвери пристроїв, написані творцями апаратних засобів для зв'язку зі своїми пристроями.

Операційні системи також містять багато програмних засобів, таких як загальні системні служби, бібліотеки та інтерфейси прикладного програмування (API), які розробники можуть використовувати для написання програм, які виконуються в операційній системі..

Операційна система знаходиться між запущеними програмами та апаратним забезпеченням, використовуючи драйвери апаратних засобів як інтерфейс між ними. Наприклад, коли програма хоче щось надрукувати, вона передає це завдання операційній системі. Операційна система надсилає інструкції до принтера, використовуючи драйвери принтера для надсилання правильних сигналів. Програма, яка друкується, не повинна дбати про те, який принтер у вас є, або розуміти, як він працює. ОС обробляє деталі.

ОС також обробляє багатозадачність, виділяючи апаратні ресурси серед декількох запущених програм. Операційна система контролює, які процеси виконуються, і розподіляє їх між різними процесорами, якщо у вас є комп'ютер з декількома процесорами або ядрами, що дозволяє паралельно виконувати кілька процесів. Він також управляє внутрішньою пам'яттю системи, виділяючи пам'ять між запущеними додатками.

Операційна система - це один великий шматок програмного забезпечення, що запускає шоу, і він відповідає за все інше. Наприклад, операційна система також контролює файли та інші ресурси, до яких ці програми можуть отримати доступ.

Більшість прикладних програм написано для операційних систем, що дозволяє операційній системі виконувати багато важких робіт. Наприклад, коли ви запускаєте Minecraft, ви запускаєте його на операційній системі. Minecraft не повинен точно знати, як працює кожен окремий апаратний компонент. Minecraft використовує різноманітні функції операційної системи, а операційна система переводить їх у низькорівневі апаратні інструкції. Це рятує розробників Minecraft - і будь-яку іншу програму, що працює на операційній системі, - багато неприємностей.

Операційні системи не тільки для ПК

Коли ми говоримо операційні системи «комп'ютери», ми не маємо на увазі традиційні настільні ПК і ноутбуки. Ваш смартфон - це комп'ютер, а також планшети, смарт-телевізори, ігрові консолі, смарт-годинники та маршрутизатори Wi-Fi. Amazon Echo або Google Home - це обчислювальний пристрій, який запускає операційну систему.

До відомих операційних систем для настільних комп'ютерів відносяться Microsoft Windows, Apple macOS, Google Chrome OS і Linux. Домінуючими операційними системами для смартфонів є iOS від Apple і Android від Google.

Інші пристрої, такі як маршрутизатор Wi-Fi, можуть запускати "вбудовані операційні системи". Це спеціалізовані операційні системи з меншою кількістю функцій, ніж типова операційна система, розроблена спеціально для одного завдання, наприклад, для роботи з маршрутизатором Wi-Fi. навігації або керування банкоматом.

Де закінчуються операційні системи та починаються програми?

Операційні системи також включають інше програмне забезпечення, включаючи інтерфейс користувача, який дозволяє користувачам взаємодіяти з пристроєм. Це може бути інтерфейс робочого столу на ПК, сенсорний інтерфейс на телефоні або голосовий інтерфейс на пристрої цифрового помічника.

Операційна система - це велика частина програмного забезпечення, що складається з багатьох різних програм і процесів. Межа між операційною системою та програмою іноді може бути трохи розмитою. Немає чіткого офіційного визначення операційної системи.

Наприклад, у Windows програма File Explorer (або Провідник Windows) є невід'ємною частиною операційної системи Windows - вона навіть обробляє малюнок інтерфейсу робочого столу і додаток, що працює на цій операційній системі.

Ядром операційної системи є ядро

На низькому рівні "ядро" є основною комп'ютерною програмою в серці вашої операційної системи. Ця єдина програма є однією з перших речей, завантажених під час запуску операційної системи. Він обробляє розподіл пам'яті, перетворює функції програмного забезпечення в інструкції для процесора вашого комп'ютера, а також займається входом і виходом з апаратних пристроїв. Ядро, як правило, виконується в ізольованій області, щоб запобігти її пошкодженню іншим програмним забезпеченням на комп'ютері. Ядро операційної системи дуже важливо, але є лише однією частиною операційної системи.

Лінії тут також можуть бути трохи нечіткими. Наприклад, Linux - це ядро. Проте Linux досі часто називають операційною системою. Android також називається операційною системою, і він побудований навколо ядра Linux. Дистрибутиви Linux, такі як Ubuntu, беруть ядро ​​Linux і додають до нього додаткове програмне забезпечення. Вони також називаються операційними системами.

У чому різниця між прошивкою та ОС?

Багато пристроїв просто запускають «прошивку» - тип програмного забезпечення низького рівня, який зазвичай програмується безпосередньо в пам'ять апаратного пристрою. Прошивка зазвичай лише невелика частина програмного забезпечення, призначеного для виконання тільки абсолютних основ.

Коли сучасний комп'ютер завантажується, він завантажує прошивку UEFI з материнської плати. Це програмне забезпечення є програмним забезпеченням низького рівня, який швидко ініціалізує апаратне забезпечення комп'ютера. Потім він завантажує операційну систему з твердотільного накопичувача комп'ютера або жорсткого диска. (У твердотільному накопичувачі або жорсткому диску є власне внутрішнє програмне забезпечення, яке обробляє зберігання даних у фізичних секторах всередині диска.)

Лінія між прошивкою і операційною системою теж може бути трохи розмитою. Наприклад, операційну систему для iPhones і iPads від Apple, з назвою iOS, часто називають «прошивкою». Операційна система PlayStation 4 також офіційно називається прошивкою..

Це операційні системи, які взаємодіють з кількома апаратними пристроями, надають послуги програмам і розподіляють ресурси між додатками. Однак, наприклад, найпростіша прошивка, яка працює на пульті дистанційного керування телевізором, не називається операційною системою.

Середній чоловік не повинен чітко розуміти, що таке операційна система. Однак може бути корисно знати, яку операційну систему потрібно знати, з яким програмним і апаратним забезпеченням ваш пристрій сумісний.

Зображення: Станіслав Мікульський / Shutterstock.com, mama_mia / Shutterstock.com, GagliardiImages / Shutterstock.com