Зачем нужны операционные системы

Работа любых вычислительных устройств невозможна без управляющих программ. Ими являются операционные системы. Что такое компьютер? Это сложная система, состоящая из большого количества различных специализированных блоков-узлов, называемых комплектующими. Например, блок электропитания преобразует переменное сетевое напряжение 220 Вольт в ряд постоянных, необходимых для функционирования компонентов; видеокарта обрабатывает изображения и выводит их на экран монитора; центральный процессор занимается вычислениями и пр. Другими словами, вычислительная система представляет собой набор аппаратных комплектующих, объединенных в единое устройство. Чтобы согласовывать работу всех узлов, необходимы операционные системы. Важный момент: на компьютер может быть установлена любая из них (с учетом разрядности и других требований).

Для упрощения понимания термина «операционные системы» можно воспользоваться аналогией с человеком: аппаратная часть компьютера – это тело; управляющие программы – это нервная система и мозг с набором рефлексов; а программа-приложение представлена мыслью, намерением, идеей. Образуется командная иерархия: мысль – рефлексы – тело (действие). Разумеется, данное пояснение верно лишь с оговорками, зато позволяет «на пальцах» объяснить, что такое операционные системы. Фактически, они представляют собой своеобразный буфер между программой, комплектующими и пользователем.

Никакое приложение не может выполняться вне операционной системы. Даже на заре вычислительной техники, когда в Windows, Linux, Mac OS работа была возможна благодаря DOS. Кстати, эта аббревиатура расшифровывается как дисковая операционная система.

По способу работы все подобные решения можно разделить на три группы: реального времени, с разделением, пакетных задач. В первых допускается вмешательство пользователя (или внешних сигналов) в процесс выполнения расчетов. Соответственно, результат изменяется. Разделение времени предполагает выполнение нескольких задач, но с быстрым переключением процессора между ними, что создает иллюзию непрерывности. Вмешательство также возможно. А вот пакетная обработка заключается в формировании списка заданий и отправки их на выполнение. Корректировать данные можно лишь в промежутках между пакетами.

Любая операционная система обеспечивает три вида взаимодействия: пользователя и приложения, программ и аппаратных компонентов, потоков данных между собой. Для удобства пользователя был создан графический интерфейс – набор интуитивно понятных картинок-пиктограмм, работая с которыми, человек формирует команды для системы (в автоматическом «прозрачном» режиме). Все современные решения – именно графические. К ним относится семейство Windows, Linux и операционная система Apple. Работа посредством командной строки сейчас чаще всего реализуется в виде дополнения. Исключение – узкоспециализированные устройства.

Так как большинству пользователей совершенно не интересно, как именно работает установленная на компьютере операционная система, то выбор осуществляется, прежде всего, по удобству взаимодействия с интерфейсом. Он отличается не только внешним видом, но и языком. Так, русская операционная система более популярна в странах бывшего Союза.