Операционная система – это основное программное обеспечение, которое управляет всем оборудованием и другим программным обеспечением на компьютере.
Что делает операционная система
Операционная система является основным набором программного обеспечения на устройстве, которое «держит всё вместе». Операционные системы взаимодействуют с аппаратным обеспечением устройства. Они обрабатывают всё, от клавиатуры и мыши до Wi-Fi, устройств хранения и дисплея. Другими словами, операционная система обрабатывает команды устройств ввода и вывода. Операционные системы используют драйверы устройств, написанные создателями оборудования для связи со своими устройствами.
Операционные системы также включают в себя много программного обеспечения – такого как системы общих служб, библиотеки и интерфейсы прикладного программирования (API), разработчики могут использовать их для написания программ, которые работают на операционной системе.
Операционная система находится между запущенными приложениями и оборудованием, используя драйверы оборудования в качестве интерфейса между ними. Например, когда приложение хочет напечатать что-то, оно передает эту задачу операционной системе. Операционная система отправляет инструкции на принтер, используя драйверы принтера для отправки правильных сигналов. Приложение, которое печатает, не должно заботиться о том, какой принтер у Вас или понимать, как он работает. Эти детали обрабатывает операционная система.
Операционная система также реализует многозадачность, распределяя аппаратные ресурсы между несколькими запущенными программами. Операционная система определяет, какие процессы выполняются, и распределяет их между разными процессорами если у вас компьютер с несколькими процессорами или ядрами, выполняя несколько процессов параллельно. Она также управляет внутренней памятью, распределяя память между запущенными приложениями.
Большинство программных приложений написаны для конкретных операционных систем. Например, когда вы запускаете Minecraft, приложению не нужно точно знать, как работает каждый отдельный аппаратный компонент. Minecraft использует различные функции операционной системы, и операционная система транслирует их в форме низкоуровневых аппаратных инструкций.
Операционные системы не только для ПК
Когда мы говорим «компьютеры», мы имеем в виду не только традиционные настольные ПК и ноутбуки. Ваш смартфон – это тоже компьютер, как и планшеты, умные телевизоры, игровые консоли, умные часы и маршрутизаторы Wi-Fi. Даже Amazon Echo и Google Home работают под управлением операционной системы.
Знакомые настольные операционные системы включают Microsoft Windows, Apple macOS, Chrome OS от Google и Linux. Доминирующими операционными системами смартфонов являются iOS от Apple и Android от Google.
На других устройствах, например на маршрутизаторе Wi-Fi, могут работать «встроенные операционные системы». Это специализированные операционные системы с меньшим количеством функций, чем типичная операционная система, разработанные специально для одной задачи – например, запуск маршрутизатора Wi-Fi, обеспечение GPS-навигации или работа с банкоматом.
Где заканчивается OS и начинается программа
Операционные системы также включают другое программное обеспечение, в том числе пользовательский интерфейс, который позволяет людям взаимодействовать с устройством. Это может быть настольный интерфейс на ПК, сенсорный интерфейс на телефоне или голосовой интерфейс на устройстве Digital assistant.
Грань между операционной системой и программой иногда может быть немного размытой. Нет четкого, официального определения операционной системы.
Например, в Windows приложение проводника файлов (или проводника Windows) является одновременно неотъемлемой частью операционной системы Windows – оно обрабатывает интерфейс рабочего стола.
Ядро операционной системы
На низком уровне располагается ядро операционной системы. Это одна из первых «программ», загружаемых при запуске операционной системы. Она обрабатывает выделение памяти, преобразование программных функций в инструкции для процессора вашего компьютера, а также имеет дело с входом и выходом аппаратных устройств.
Ядро операционной системы обычно запускается в изолированной области, чтобы предотвратить его подделку другим программным обеспечением. Ядро операционной системы очень важно, но является лишь одной из частей операционной системы.
Разделение здесь тоже не очень четкое. Например, Linux – сам по себе, ядро. Однако, Linux часто называют операционной системой. Android также называется операционной системой, но он построен вокруг ядра Linux. Дистрибутивы Linux, например Ubuntu, основываются на ядре Linux и добавляются другое программное обеспечение вокруг него. Их также называют операционными системами.
В чем разница между прошивкой и ОС
Практически все устройства имеют «прошивку» – это низкоуровневое программное обеспечение, которое, как правило, запрограммировано непосредственно в память устройства. Прошивка предназначенного только для базовых операций.
Когда современный компьютер загружается, он загружает микропрограмму UEFI с материнской платы. Это микропрограммное обеспечение низкого уровня, которое быстро инициализирует аппаратные средства вашего компьютера. Затем загружается операционная система с твердотельного диска или жесткого диска компьютера. Этот твердотельный диск или жесткий диск имеет свое собственное внутреннее микропрограммное обеспечение, которое управляет процессом сохранения данных на физических участках диска.
Линия между прошивкой и операционной системой тоже может быть немного размытой. Например, операционная система для iPhone и iPad от Apple под названием iOS часто называется «прошивкой». Операционная система PlayStation 4 также официально называется прошивкой.
Среднестатистическому человеку не нужно точно понимать, что такое операционная система. Однако, полезно знать, какую операционную систему Вы используете, какое программное и аппаратное обеспечение совместимо с вашим устройством.