מערכת הפעלה היא התוכנה העיקרית שמנהלת את כל החומרה והתוכנות האחרות במחשב. מערכת ההפעלה, המכונה גם "מערכת הפעלה", מתממשקת לחומרת המחשב ומספקת שירותים שיישומים יכולים להשתמש בהם.
מה עושה מערכת הפעלה?
מערכת הפעלה היא מערכת התוכנה המרכזית במכשיר ששומר על הכל ביחד. מערכות הפעלה מתקשרות עם החומרה של המכשיר. הם מטפלים בכל דבר, החל מהמקלדת והעכברים ועד לרדיו ה- Wi-Fi, התקני האחסון והתצוגה. במילים אחרות, מערכת הפעלה מטפלת בהתקני קלט ופלט. מערכות הפעלה משתמשות במנהלי התקנים שנכתבו על ידי יוצרי חומרה כדי לתקשר עם המכשירים שלהם.
מערכות הפעלה כוללות גם הרבה תוכנות - דברים כמו שירותי מערכת נפוצים, ספריות ו ממשקי תכנות יישומים (API) שמפתחים יכולים להשתמש בהם כדי לכתוב תוכניות הפועלות במערכת ההפעלה.
מערכת ההפעלה יושבת בין היישומים שאתה מפעיל לבין החומרה, ומשתמשת במנהלי ההתקנים כממשק בין השניים. לדוגמא, כאשר יישום רוצה להדפיס משהו, הוא מעביר את המשימה למערכת ההפעלה. מערכת ההפעלה שולחת את ההוראות למדפסת, באמצעות מנהלי ההתקן של המדפסת כדי לשלוח את האותות הנכונים. היישום שמדפיס לא צריך לדאוג לאיזו מדפסת יש לך או להבין איך זה עובד. מערכת ההפעלה מטפלת בפרטים.
מערכת ההפעלה מטפלת גם במשימות ריבוי משימות, תוך הקצאת משאבי חומרה בין מספר תוכניות פועלות. מערכת ההפעלה שולטת אילו תהליכים פועלים והיא מקצה אותם בין מעבדים שונים אם יש לך מחשב מספר מעבדים או ליבות , נותנים למספר תהליכים לפעול במקביל. הוא גם מנהל את הזיכרון הפנימי של המערכת, ומקצה זיכרון בין יישומים פועלים.
מערכת ההפעלה היא תוכנת התוכנה הגדולה היחידה שמריצה את התוכנית, והיא אחראית על כל השאר. לדוגמה, מערכת ההפעלה שולטת גם בקבצים ובמשאבים אחרים שתוכניות אלו יכולות לגשת אליהם.
מרבית יישומי התוכנה נכתבים למערכות הפעלה, מה שמאפשר למערכת ההפעלה לבצע הרבה הרמות כבדות. לדוגמא, כאשר אתה מפעיל את Minecraft, אתה מריץ אותו על מערכת הפעלה. Minecraft לא חייבת לדעת בדיוק איך כל רכיב חומרה שונה עובד. Minecraft משתמשת במגוון פונקציות של מערכת הפעלה, ומערכת ההפעלה מתרגמת אותן להוראות חומרה ברמה נמוכה. זה חוסך למפתחי Minecraft - ולכל תוכנית אחרת שמופעלת על מערכת הפעלה - הרבה צרות.
מערכות הפעלה אינן מיועדות רק למחשבים אישיים
כשאומרים "מחשבים" מריצים מערכות הפעלה, אנחנו לא מתכוונים רק למחשבים שולחניים ולמחשבים ניידים מסורתיים. הסמארטפון שלך הוא מחשב, כמו גם טאבלטים, טלוויזיות חכמות, קונסולות משחק, שעונים חכמים ונתבי Wi-Fi. An הד של אמזון אוֹ דף הבית של גוגל הוא מכשיר מחשוב שמריץ מערכת הפעלה.
מערכות הפעלה שולחניות מוכרות כוללות את Microsoft Windows, Apple MacOS, מערכת ההפעלה של Chrome ו- Linux של גוגל. מערכות ההפעלה הדומיננטיות של הסמארטפונים הן iOS של אפל ואנדרואיד של גוגל.
מכשירים אחרים, כגון נתב ה- Wi-Fi שלך, עשויים להריץ "מערכות הפעלה משובצות". מדובר במערכות הפעלה מיוחדות עם פחות פונקציות מאשר מערכת הפעלה טיפוסית, שתוכננה במיוחד למשימה אחת - כמו הפעלת נתב Wi-Fi, מתן ניווט GPS או הפעלת כספומט.
היכן מסתיימות מערכות הפעלה ותוכניות מתחילות?
מערכות הפעלה כוללות גם תוכנות אחרות, כולל ממשק משתמש המאפשר לאנשים להתממשק עם המכשיר. זה עשוי להיות ממשק שולחני במחשב, ממשק מסך מגע בטלפון או ממשק קולי במכשיר עוזר דיגיטלי.
מערכת הפעלה היא תוכנה גדולה העשויה מיישומים ותהליכים רבים ושונים. הגבול בין מה שהיא מערכת הפעלה לבין מה שהיא תוכנית יכול לפעמים להיות מעט מטושטש. אין הגדרה רשמית מדויקת של מערכת הפעלה.
לדוגמה, ב- Windows, יישום סייר הקבצים (או סייר Windows) הוא גם חלק חיוני במערכת ההפעלה Windows - הוא אפילו מטפל בציור ממשק שולחן העבודה שלך - וגם ביישום הפועל במערכת ההפעלה הזו.
הליבה של מערכת הפעלה היא הליבה
ברמה נמוכה, "הגרעין" הוא תוכנית המחשב המרכזית שבלב מערכת ההפעלה שלך. תוכנית יחידה זו היא אחד הדברים הראשונים הנטענים כאשר מערכת ההפעלה שלך מופעלת. הוא מטפל בהקצאת זיכרון, בהמרת פונקציות תוכנה להוראות למעבד המחשב שלך ובהתמודדות עם קלט ופלט מהתקני חומרה. הגרעין מנוהל בדרך כלל באזור מבודד כדי למנוע ממנו התעסקות תוכנה אחרת במחשב. ליבת מערכת ההפעלה חשובה מאוד אך היא רק חלק אחד ממערכת ההפעלה.
גם השורות כאן יכולות להיות מטושטשות. לדוגמא, לינוקס היא רק גרעין. עם זאת, לינוקס עדיין נקראת לעתים קרובות מערכת הפעלה. אנדרואיד נקראת גם מערכת הפעלה, וזהו בנוי סביב ליבת לינוקס . הפצות לינוקס כמו אובונטו לקחת את הליבה של לינוקס ולהוסיף תוכנה נוספת מסביב לזה. מכונות גם מערכות הפעלה.
מה ההבדל בין קושחה למערכת הפעלה?
מכשירים רבים פשוט פועלים " קושחה "- סוג של תוכנה ברמה נמוכה שתוכנת בדרך כלל ישירות בזיכרון של התקן חומרה. קושחה היא בדרך כלל רק מעט תוכנה שנועדה לעשות רק את היסודות המוחלטים.
כאשר מחשב מודרני מתחיל, הוא נטען קושחת UEFI מלוח האם. קושחה זו היא תוכנה ברמה נמוכה שמאתחלת במהירות את חומרת המחשב שלך. לאחר מכן היא מאתחלת את מערכת ההפעלה מכונן המצב המוצק של המחשב או מהכונן הקשיח. (לכונן מצב מוצק או לכונן הקשיח יש קושחה פנימית משלה, המטפלת באחסון נתונים על המגזרים הפיזיים שבתוך הכונן.)
גם הקו בין הקושחה למערכת ההפעלה יכול לטשטש מעט. לדוגמא, מערכת ההפעלה של מכשירי האייפון והאייפד של אפל, הנקראת iOS, מכונה לעתים קרובות "קושחה". מערכת ההפעלה של פלייסטיישן 4 נקראת רשמית גם קושחה.
מדובר במערכות הפעלה המתממשקות עם מספר התקני חומרה, מספקות שירותים לתוכניות ומקצות משאבים בין יישומים. עם זאת, קושחה בסיסית מאוד הפועלת בשלט רחוק לטלוויזיה, למשל, אינה נקראת בדרך כלל מערכת הפעלה.
קָשׁוּר: מהי קושחה או מיקרו-קוד ואיך אוכל לעדכן את החומרה שלי?
האדם הממוצע לא צריך להבין בדיוק מהי מערכת הפעלה. יכול להיות מועיל לדעת איזו מערכת הפעלה יש לך לדעת לאיזה תוכנה וחומרה המכשיר שלך תואם.
אשראי תמונה: סטניסלב מיקולסקי /Shutterstock.com, מאמא מיה /Shutterstock.com, תמונות גליארידי /Shutterstock.com
