Какво представлява операционната система?

Една операционна система е основният софтуер, който управлява целия хардуерен и друг софтуер на компютър. Операционната система, известна още като "операционна система", взаимодейства с хардуера на компютъра и предоставя услуги, които приложенията могат да използват.

Какво прави операционната система?

Една операционна система е основният набор от софтуер на устройство, което поддържа всичко заедно. Операционните системи комуникират с хардуера на устройството. Те се справят с всичко от клавиатурата и мишките до Wi-Fi радиото, устройствата за съхранение и дисплея. С други думи, операционната система обработва входните и изходните устройства. Операционните системи използват драйвери на устройства, написани от създателите на хардуер, за да комуникират с техните устройства.

Операционните системи също включват много софтуерни неща - неща като обикновени системни услуги, библиотеки и интерфейси за програмиране на приложения (API), които разработчиците могат да използват, за да пишат програми, работещи на операционната система.

Операционната система се намира между приложенията, които изпълнявате и хардуера, като се използват хардуерните драйвери като интерфейс между двете. Например, когато дадено приложение иска да отпечата нещо, то предава тази задача на операционната система. Операционната система изпраща инструкциите на принтера, като използва драйверите на принтера, за да изпрати правилните сигнали. Приложението, което печата, не трябва да се интересува от принтера ви или да разбере как работи. Операционната система обработва подробностите.

OS също така се справя с многозадачане, разпределяйки хардуерни ресурси между множество изпълнявани програми. Операционната система контролира кои процеси се изпълняват и ги разпределя между различни процесори, ако имате компютър с множество CPU или ядра, позволявайки няколко процеса да се изпълняват успоредно. Той също така управлява вътрешната памет на системата, разпределяйки паметта между изпълняваните приложения.

Операционната система е единственият голям софтуер, който изпълнява шоуто, и отговаря за всичко останало. Например, операционната система също така контролира файловете и другите ресурси, до които имат достъп тези програми.

Повечето софтуерни приложения са написани за операционни системи, което позволява на операционната система да направи много тежко повдигане. Например, когато пуснете Minecraft, го стартирате на операционна система. Minecraft не трябва да знае точно как работи всеки отделен хардуерен компонент. Minecraft използва разнообразни функции на операционната система и операционната система превежда тези в хардуерни инструкции на ниско ниво. Това спестява разработчиците на Minecraft и всяка друга програма, която работи на операционна система, много проблеми.

Операционните системи не са само за персонални компютри

Когато казваме "компютри", работещи с операционни системи, не означаваме просто традиционни настолни компютри и лаптопи. Вашият смартфон е компютър, какъвто са таблетите, интелигентните телевизори, конзолите за игри, интелигентните часовници и маршрутизаторите за Wi-Fi. Ехо от Amazon или Google Home е изчислително устройство, което работи с операционна система.

Познатите операционни системи за настолни компютри включват Microsoft Windows, Apple MacOS, Chrome OS на Google и Linux. Доминиращите операционни системи за смартфони са iOS на Apple и Android на Google.

Други устройства, като вашият Wi-Fi рутер, могат да работят с "вградени операционни системи". Това са специализирани операционни системи с по-малко функции, отколкото типична операционна система, създадена специално за една задача, като например стартиране на Wi-Fi рутер, навигация или работа с банкомат.

Къде свършват операционните системи и започнат програми?

Операционните системи включват и друг софтуер, включително потребителски интерфейс, който позволява на хората да взаимодействат с устройството. Това може да е интерфейс за компютри на компютъра, интерфейс със сензорен екран на телефона или гласов интерфейс на устройство с цифров помощник.

Една операционна система е голяма част от софтуера, изработен от много различни приложения и процеси. Линията между това, което е операционна система и програмата, понякога може да е малко неясно. Няма точна официална дефиниция на операционна система.

Например в Windows приложението File Explorer (или Windows Explorer) е едновременно съществена част от операционната система Windows - тя дори се справя с изготвянето на вашия интерфейс на работния плот - и едно приложение, което работи на тази операционна система.

Ядрото на операционната система е ядрото

На ниско ниво "ядрото" е основната компютърна програма в сърцето на вашата операционна система. Тази единична програма е едно от първите неща, заредени при стартирането на вашата операционна система. Той управлява разпределянето на паметта, конвертирането на софтуерните функции в инструкциите за процесора на компютъра и справянето с входа и изхода от хардуерните устройства. Ядрото обикновено се изпълнява в изолирана област, за да не се допусне това да бъде подправено от друг софтуер на компютъра. Ядрото на операционната система е много важно, но е само част от операционната система.

Линиите тук също могат да бъдат малко размити. Например, Linux е само ядро. Въпреки това Linux все още се нарича операционна система. Android се нарича операционна система и е изградена около ядрото на Linux. Линукс дистрибуции като Ubuntu вземат Linux ядрото и добавят допълнителен софтуер около него. Те се наричат ​​и операционни системи.

Каква е разликата между фърмуера и операционната система?

Много устройства просто работят с "фърмуер" - тип софтуер на ниско ниво, който обикновено се програмира директно в паметта на хардуерно устройство. Фърмуерът обикновено е само малка част от софтуера, предназначен да върши само абсолютните основи.

Когато модерен компютър се зарежда, той зарежда фърмуера UEFI от дънната платка. Този фърмуер е софтуер с ниско ниво, който бързо инициализира хардуера на компютъра ви.След това той стартира вашата операционна система от твърдия диск или твърдия диск на вашия компютър. (Дисковият твърд диск или твърдият диск има свой вътрешен фърмуер, който обработва данни за съхранение на данни във физическите сектори в устройството.)

Линията между фърмуера и операционната система може да се получи малко размазана. Например, операционната система за iPhones и iPads на Apple, наречена iOS, често се нарича "фърмуер". Операционната система PlayStation 4 е официално наречена и фърмуер.

Това са операционни системи, които взаимодействат с множество хардуерни устройства, предоставят услуги на програми и разпределят ресурси между приложенията. Въпреки това, много обикновен фърмуер, който работи на дистанционно управление на телевизора, обикновено не се нарича операционна система.

Средният човек не е необходимо да разбира точно каква е операционната система. Може да е полезно да знаете каква операционна система трябва да знаете с кой софтуер и хардуер устройството ви е съвместимо.

Image Credit: Станислав Микулски / Shutterstock.com, mama_mia / Shutterstock.com, GagliardiImages / Shutterstock.com