System operacyjny jest podstawowym oprogramowaniem, które zarządza całym sprzętem i innym oprogramowaniem na komputerze. System operacyjny, znany również jako "OS", łączy się ze sprzętem komputerowym 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 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 wykorzystują sterowniki urządzeń napisane przez twórców sprzętu do komunikacji z ich urządzeniami.
Systemy operacyjne zawierają również wiele programów, takich jak wspólne usługi systemowe, biblioteki i interfejsy programowania aplikacji (API), które programiści mogą wykorzystać do pisania programów, które działają w systemie operacyjnym.
System operacyjny znajduje się pomiędzy uruchomionymi aplikacjami i sprzętem, a sterowniki sprzętowe służą jako interfejs pomiędzy nimi. Na przykład, gdy aplikacja chce coś wydrukować, przekazuje to zadanie do systemu operacyjnego. System operacyjny wysyła instrukcje do drukarki, korzystając ze sterowników drukarki w celu wysłania odpowiednich sygnałów. Aplikacja, która drukuje, nie musi dbać o to, jaką drukarkę posiadasz, ani rozumieć, jak to działa. System operacyjny zajmuje się szczegółami.
System operacyjny obsługuje również wielozadaniowość, przydzielając zasoby sprzętowe do wielu działających programów. System operacyjny kontroluje, które procesy są uruchamiane, i przydziela je do różnych procesorów, jeśli masz komputer z wieloma procesorami lub rdzeniami, pozwalając na równoległe uruchamianie wielu procesów. Zarządza on również wewnętrzną pamięcią systemu, przydzielając pamięć między uruchomionymi aplikacjami.
System operacyjny to jedyne duże oprogramowanie, które uruchamia pokaz, i to ono odpowiada za wszystko inne. Na przykład, system operacyjny kontroluje również pliki i inne zasoby, do których te programy mogą mieć dostęp.
Większość aplikacji jest napisana dla systemów operacyjnych, co pozwala systemowi operacyjnemu wykonywać wiele czynności związanych z podnoszeniem ciężkich ładunków. Na przykład, gdy uruchamiasz Minecraft, uruchamiasz go na systemie operacyjnym. Firma Minecraft nie musi dokładnie wiedzieć, jak działa każdy z komponentów sprzętowych. Firma Minecraft korzysta z różnych funkcji systemu operacyjnego, a system operacyjny tłumaczy je na instrukcje sprzętowe niskiego poziomu. Oszczędza to programistom firmy Minecraft - i każdemu innemu programowi uruchomionemu na systemie operacyjnym - mnóstwo kłopotów.
Systemy operacyjne Nie są tylko dla komputerów PC
Kiedy mówimy "komputery" uruchamiające 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 czy Google Home to urządzenia komputerowe, które obsługują system operacyjny.
Znane stacjonarne systemy operacyjne to Microsoft Windows, Apple MacOS, Google Chrome OS i Linux. Dominującymi systemami operacyjnymi dla smartfonów są Apple iOS oraz Google Android.
Inne urządzenia, takie jak Twój router Wi-Fi, mogą korzystać z "wbudowanych systemów operacyjnych". Są to wyspecjalizowane systemy operacyjne o mniejszej liczbie funkcji niż typowy system operacyjny, zaprojektowane specjalnie do obsługi pojedynczego zadania, jak w przypadku routera Wi-Fi, zapewniającego nawigację GPS lub obsługującego bankomat.
Gdzie kończą się systemy operacyjne i zaczynają się programy?
Systemy operacyjne zawierają również inne oprogramowanie, w tym interfejs użytkownika, który pozwala na współpracę z urządzeniem. Może to być interfejs biurkowy w komputerze PC, interfejs z ekranem dotykowym w telefonie lub interfejs głosowy w urządzeniu asystującym cyfrowo.
System operacyjny jest dużym kawałkiem oprogramowania składającym się z wielu różnych aplikacji i procesów. Linia pomiędzy tym, co jest systemem operacyjnym, a tym, co jest programem, może być czasami nieco rozmyta. Nie ma dokładnej, oficjalnej definicji systemu operacyjnego.
Na przykład, w systemie Windows, aplikacja File Explorer (lub Windows Explorer) jest zarówno istotną częścią systemu operacyjnego Windows - obsługuje nawet rysowanie interfejsu pulpitu - jak i aplikacją, która działa w tym systemie operacyjnym.
Rdzeniem systemu operacyjnego jest jądro.
Na niskim poziomie, "jądro" jest głównym programem komputerowym w sercu Twojego systemu operacyjnego. Ten pojedynczy program jest jedną z pierwszych rzeczy załadowanych podczas uruchamiania twojego systemu operacyjnego. Zajmuje się on przydzielaniem pamięci, konwersją funkcji oprogramowania na instrukcje dla procesora twojego komputera oraz obsługą wejść i wyjść z urządzeń sprzętowych. Jądro jest zazwyczaj uruchamiane w odizolowanym obszarze, aby nie dopuścić do jego manipulowania przez inne oprogramowanie na komputerze. Jądro systemu operacyjnego jest bardzo ważne, ale jest tylko jedną z części systemu operacyjnego.
Linie tutaj też mogą być trochę rozmyte. Na przykład, Linux jest tylko jądrem. Jednakże, Linux jest nadal często nazywany systemem operacyjnym. Android również nazywany jest systemem operacyjnym i jest zbudowany wokół jądra Linuksa. Dystrybucje Linuksa takie jak Ubuntu biorą jądro Linux i dodają dodatkowe oprogramowanie wokół niego. Są one również nazywane systemami operacyjnymi.
Jaka jest różnica między oprogramowaniem sprzętowym a systemem operacyjnym?
Wiele urządzeń po prostu uruchamia "firmware" - rodzaj niskopoziomowego oprogramowania, które zazwyczaj jest programowane bezpośrednio w pamięci urządzenia sprzętowego. Firmware to zazwyczaj tylko niewielka część oprogramowania przeznaczonego do wykonywania tylko podstawowych czynności.
Po uruchomieniu nowoczesnego komputera, ładuje on firmware UEFI z płyty głównej. Ten firmware to niskopoziomowe oprogramowanie, które szybko inicjalizuje sprzęt komputera. Następnie uruchamia on system operacyjny z dysku półprzewodnikowego lub twardego komputera. (Ten dysk półprzewodnikowy lub twardy ma własne, wewnętrzne oprogramowanie układowe, które obsługuje przechowywanie danych w sektorach fizycznych wewnątrz dysku).
Linia pomiędzy oprogramowaniem sprzętowym a systemem operacyjnym również może być nieco zamazana. Na przykład, system operacyjny dla iPhone'ów i iPadów Apple, zwany iOS, jest często nazywany "oprogramowaniem sprzętowym". System operacyjny PlayStation 4 jest również oficjalnie nazywany oprogramowaniem sprzętowym.
Są to systemy operacyjne, które współpracują z wieloma urządzeniami sprzętowymi, zapewniają usługi dla programów i rozdzielają zasoby pomiędzy aplikacje. Jednakże, bardzo podstawowe oprogramowanie sprzętowe, które działa na przykład na pilocie telewizora, nie jest zazwyczaj nazywane systemem operacyjnym.
