Co to jest system operacyjny?

System operacyjny to podstawowe oprogramowanie, które zarządza całym sprzętem i innym oprogramowaniem na komputerze. System operacyjny, znany również jako "OS", łączy się ze sprzętem komputera i zapewnia usługi, z których mogą korzystać aplikacje.

Co robi system operacyjny?

System operacyjny to podstawowy zestaw oprogramowania na urządzeniu, który utrzymuje wszystko razem. Systemy operacyjne komunikują się ze sprzętem urządzenia. Obsługują one wszystko, od klawiatury i myszy po radio Wi-Fi, urządzenia pamięci masowej i wyświetlacz. Innymi słowy, system operacyjny obsługuje urządzenia wejściowe i wyjściowe. Systemy operacyjne używają sterowników urządzeń napisanych przez twórców sprzętu do komunikacji z ich urządzeniami.

Systemy operacyjne zawierają również wiele programów - takich jak typowe usługi systemowe, biblioteki i interfejsy programowania aplikacji (API), z których programiści mogą pisać programy działające w systemie operacyjnym.

System operacyjny znajduje się między uruchamianymi aplikacjami i sprzętem, a sterowniki sprzętowe stanowią interfejs między nimi. Na przykład, gdy aplikacja chce coś wydrukować, przekazuje to zadanie do systemu operacyjnego. System operacyjny wysyła instrukcje do drukarki, używając sterowników drukarki, aby wysłać prawidłowe sygnały. Aplikacja, która drukuje, nie musi przejmować się posiadaną drukarką ani zrozumieć, jak działa. System operacyjny obsługuje szczegóły.

System operacyjny obsługuje również wielozadaniowość, alokując zasoby sprzętowe między wiele uruchomionych programów. System operacyjny kontroluje, które procesy są uruchamiane, i przydziela je pomiędzy różnymi procesorami, jeśli masz komputer z wieloma procesorami lub rdzeniami, umożliwiając równoległe działanie wielu procesów. Zarządza również pamięcią wewnętrzną systemu, alokując pamięć między uruchomionymi aplikacjami.

System operacyjny to jeden wielki program obsługujący program i odpowiada on za wszystko. Na przykład system operacyjny kontroluje także pliki i inne zasoby, do których mogą uzyskać dostęp te programy.

Większość aplikacji napisanych jest dla systemów operacyjnych, co pozwala systemowi operacyjnemu bardzo dużo podnosić. Na przykład, po uruchomieniu Minecrafta uruchamiasz go w systemie operacyjnym. Minecraft nie musi dokładnie wiedzieć, jak działa każdy inny komponent sprzętowy. Minecraft używa wielu funkcji systemu operacyjnego, a system operacyjny tłumaczy je na instrukcje niskiego poziomu sprzętu. To oszczędza twórców Minecrafta - i każdego innego programu działającego na systemie operacyjnym - wiele kłopotów.

Systemy operacyjne nie są przeznaczone tylko dla komputerów PC

Kiedy mówimy "komputery" uruchamiamy systemy operacyjne, nie mamy na myśli tylko tradycyjnych komputerów stacjonarnych i laptopów. Twój smartfon to komputer, podobnie jak tablety, inteligentne telewizory, konsole do gier, inteligentne zegarki i routery Wi-Fi. Amazon Echo lub Google Home to urządzenie komputerowe, które uruchamia system operacyjny.

Znane stacjonarne systemy operacyjne to Microsoft Windows, Apple MacOS, Google Chrome OS i Linux. Dominującymi systemami operacyjnymi dla smartfonów są system iOS firmy Apple i system operacyjny Android firmy Google.

Inne urządzenia, takie jak router Wi-Fi, mogą uruchamiać "wbudowane systemy operacyjne". Są to wyspecjalizowane systemy operacyjne o mniejszej liczbie funkcji niż typowy system operacyjny, zaprojektowany specjalnie do pojedynczego zadania, takiego jak uruchomienie routera Wi-Fi, dostarczanie GPS nawigacji lub obsługi bankomatu.

Gdzie kończą się systemy operacyjne i zaczynają się programy?

Systemy operacyjne obejmują również inne oprogramowanie, w tym interfejs użytkownika, który umożliwia użytkownikom komunikację z urządzeniem. Może to być interfejs pulpitu na komputerze, interfejs z ekranem dotykowym w telefonie lub interfejs głosowy na cyfrowym urządzeniu pomocniczym.

System operacyjny to duży pakiet oprogramowania złożony z wielu różnych aplikacji i procesów. Granica między tym, co jest systemem operacyjnym, a tym, co jest programem, może czasami być trochę niewyraźna. Nie ma dokładnej, oficjalnej definicji systemu operacyjnego.

Na przykład w systemie Windows aplikacja Eksplorator plików (lub Eksplorator Windows) jest zarówno istotną częścią systemu operacyjnego Windows - obsługuje nawet rysowanie pulpitu - jak i aplikacją działającą w tym systemie operacyjnym.

Rdzeniem systemu operacyjnego jest jądro

Na niskim poziomie "jądro" jest głównym programem komputerowym w sercu systemu operacyjnego. Ten pojedynczy program jest jedną z pierwszych rzeczy ładowanych podczas uruchamiania systemu operacyjnego. Obsługuje przydzielanie pamięci, konwersję funkcji oprogramowania na instrukcje dla procesora twojego komputera i obsługę wejść i wyjść z urządzeń sprzętowych. Jądro jest generalnie uruchamiane w izolowanym obszarze, aby zapobiec manipulowaniu nim przez inne oprogramowanie na komputerze. Jądro systemu operacyjnego jest bardzo ważne, ale jest tylko częścią systemu operacyjnego.

Linie tutaj też mogą być trochę niewyraźne. Na przykład Linux jest tylko jądrem. Jednak Linux wciąż jest nazywany systemem operacyjnym. Android jest również nazywany systemem operacyjnym i jest zbudowany wokół jądra systemu Linux. Dystrybucje systemu Linux, takie jak Ubuntu, pobierają jądro Linuxa i dodają do niego dodatkowe oprogramowanie. Są również określane jako systemy operacyjne.

Jaka jest różnica między oprogramowaniem układowym a systemem operacyjnym?

Wiele urządzeń po prostu uruchamia "oprogramowanie układowe" - rodzaj oprogramowania niskiego poziomu, które na ogół programuje się bezpośrednio w pamięci urządzenia sprzętowego. Oprogramowanie układowe to zwykle tylko niewielka część oprogramowania zaprojektowana do wykonywania wyłącznie podstawowych czynności.

Po uruchomieniu nowoczesnego komputera ładuje się oprogramowanie układowe UEFI z płyty głównej. To oprogramowanie jest niskopoziomowym oprogramowaniem, które szybko inicjuje sprzęt komputera. Następnie uruchamia system operacyjny z dysku SSD komputera lub dysku twardego. (Ten dysk półprzewodnikowy lub dysk twardy ma własne wewnętrzne oprogramowanie, które obsługuje przechowywanie danych na fizycznych sektorach wewnątrz napędu.)

Granica między oprogramowaniem układowym a systemem operacyjnym również może być trochę niewyraźna. Na przykład system operacyjny iPhone'a i iPada firmy Apple o nazwie iOS jest często nazywany "oprogramowaniem układowym". System operacyjny PlayStation 4 jest również oficjalnie nazywany oprogramowaniem układowym..

Są to systemy operacyjne, które współpracują z wieloma urządzeniami sprzętowymi, zapewniają usługi programom i przydzielają zasoby między aplikacjami. Jednak bardzo podstawowe oprogramowanie, które działa na przykład na pilocie telewizora, nie jest nazywane ogólnie systemem operacyjnym.

Przeciętny człowiek nie musi dokładnie rozumieć, czym jest system operacyjny. Pomocne może być jednak poznanie systemu operacyjnego, z którego należy się zapoznać, z którym oprogramowaniem i sprzętem jest kompatybilne urządzenie.

Image Credit: Stanisław Mikulski / Shutterstock.com, mama_mia / Shutterstock.com, GagliardiImages / Shutterstock.com