מהי מערכת הפעלה?

מערכת הפעלה היא התוכנה העיקרית שמנהלת את כל החומרה והתוכנות האחרות במחשב. מערכת ההפעלה, המכונה גם "מערכת הפעלה", מתממשקת לחומרת המחשב ומספקת שירותים שבהם ניתן להשתמש ביישומים.

מה עושה מערכת הפעלה?

מערכת הפעלה היא מערכת הליבה של התוכנה במכשיר ששומר על הכל ביחד. מערכות הפעלה מתקשרות עם חומרת המכשיר. הם מטפלים בכל דבר מהמקלדת והעכברים שלך לרדיו ה- Wi-Fi, התקני האחסון והתצוגה. במילים אחרות, מערכת הפעלה מטפלת במכשירי 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 וממשקי תכנות יישומים (API) שבהם מפתחים יכולים להשתמש כדי לכתוב תוכניות הפועלות במערכת ההפעלה.

מערכת ההפעלה יושבת בין היישומים שאתה מפעיל לחומרה, ומשמשת את מנהלי ההתקן של החומרה כממשק בין השניים. לדוגמה, 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 עם מספר מעבדים או ליבות, ומאפשר לתהליכים מרובים לפעול במקביל. היא גם מנהלת את הזיכרון הפנימי של המערכת, ומקצה זיכרון בין יישומים פועלים.

מערכת ההפעלה היא התוכנה הגדולה היחידה שמריצה את התוכנית, והיא אחראית על כל השאר. לדוגמה, מערכת ההפעלה שולטת גם בקבצים ובמשאבים אחרים שתוכניות אלו יכולות לגשת אליהן.

מרבית יישומי התוכנה נכתבים למערכות הפעלה, מה שמאפשר למערכת ההפעלה לעשות הרבה הרמות כבדות. לדוגמא, כאשר אתה מפעיל את Minecraft, אתה מריץ אותו על מערכת הפעלה. Minecraft לא צריכה 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 שפועלת על מערכת הפעלה - הרבה בעיות.

מערכות הפעלה אינן מיועדות רק למחשבים אישיים

כשאומרים "מחשבים" מפעילים 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. הד של אמזון או 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- Google של גוגל. מערכות ההפעלה הדומיננטיות של הסמארטפונים הן ה- iOS של אפל ו- Android של גוגל.

מכשירים אחרים, כמו נתב ה- Wi-Fi שלך, עשויים להריץ "מערכות הפעלה משובצות". מדובר במערכות הפעלה מיוחדות עם פחות פונקציות ממערכת הפעלה טיפוסית, שתוכננו 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 יכול 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 היא מערכת הפעלה לבין מה שהיא תוכנית יכול לפעמים להיות 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, ה"גרעין "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 על מנת למנוע את התמודדותו על ידי תוכנות אחרות במחשב. ליבת מערכת ההפעלה חשובה מאוד אך היא רק חלק אחד במערכת ההפעלה.

גם השורות כאן יכולות להיות מטושטשות. לדוגמא, לינוקס הוא רק גרעין. עם זאת, לינוקס עדיין נקראת לעתים קרובות מערכת הפעלה. אנדרואיד נקראת גם מערכת הפעלה, והיא בנויה סביב ליבת לינוקס. הפצות לינוקס כמו אובונטו לוקחות את ליבת הלינוקס ומוסיפות תוכנה נוספת סביבו. הם מכונים גם מערכות הפעלה.

מה ההבדל בין קושחה למערכת הפעלה?

מכשירים רבים פשוט מריצים "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 טוען קושחת UEFI מלוח האם. קושחה זו היא תוכנה ברמה נמוכה שמאתחשת במהירות את חומרת המחשב שלך. לאחר מכן היא מאתחלת את מערכת ההפעלה מכונן המצב המוצק או מהכונן הקשיח של המחשב. (לכונן מוצק או לכונן הקשיח יש קושחה פנימית משלו, 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, המכונה 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.

קשורים: מהו קושחה או מיקרו-קוד ואיך אוכל לעדכן את החומרה שלי?

אדם ממוצע 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, mama_mia / Shutterstock.com, GagliardiImages / Shutterstock.com