Операционная система – это первая и самая главная программа, благодаря которой становится возможным общение между компьютером и человеком. Она относится к группе базовых программ и обязательно используется при выполнении любой программы пользователя. Она выполняет следующие функции при решении задач:
1) выполняет начальную загрузку компьютера. Как только включается кнопка питания, в сердце компьютера «просыпается» программа BIOS, которая находится в ПЗУ на небольшой микросхеме CMOS. Этот модуль проводит проверку основных устройств ПК, называемую POST-диагностикой. Затем загружает самые важные файлы, расположенные в основном (корневом) каталоге системного диска. Эти файлы могут быть записаны на жестком диске компьютера, но могут быть записаны на специально подготовленной «системной» дискете или на CD-ROM. Где искать их, указано в командах BIOS. Данные файлы занимают в логической структуре жесткого диска компьютера строго определенное место, в особых специально отведенных для них кластерах. Данные файлы влекут загрузку следующих компонентов: ядра Windows, драйверов, файлов конфигурации, динамически подключаемых библиотек (DLL). Последней загружается графическая оболочка Windows (GUI), т.е. тот интерфейс, который видит пользователь на экране во время работы;
2) обеспечивает работу всех устройств компьютера. Windows – несравненно сложная система. И для полноценного режима работы ей нужно распознать буквально все компоненты компьютера: точный тип и марку любых комплектующих. Только в этом случае она сможет обеспечить оптимальный, быстрый и качественный режим работы. Поэтому ОС оперирует с большим количеством драйверов – специальных типов файлов, несущих в себе информацию о каком-либо конкретном устройстве, его особенностях и параметрах. Драйверы ко многим устройствам находятся в базе данных самой ОС. Но часто при подключении особо привередливых устройств приходится использовать драйверы фирмы-производителя, поставляющиеся вместе с самим устройством на дискете или компакт-диске.
3) организует диалог человека и компьютера. Ядро Windows – это во многом аналог командного процессора Command.com в Dos, только более высокого уровня. Состоит оно из двух основных модулей – Kernel и User. Первый из них отвечает за общение программ с аппаратной частью ПК (за вычисления, загрузку программ, организацию файловой системы обработки данных), второй – за общение компьютера с пользователем, за поддержку графического интерфейса.
Итак, исходя из сказанного, можно представит структуру ОС следующим образом (рис. 6.7).
Рис. 6.7. Упрощенная схема ОС Windows
Операционные системы делятся на однозадачные и многозадачные. Однозадачные ОС могут выполнять в одно и то же время не более одной задачи (MS DOS). Многозадачные ОС способны одновременно управляться с несколькими процессами, деля между ними мощность компьютера (Windows 98/2000/XP и т.д.).
Например, можно, создавая документ в текстовом редакторе, одновременно загружать нужные файлы из Интернета и наслаждаться музыкой с любимого компакт-диска. Число задач, которое может выполнять ОС одновременно, не ограничено ничем, кроме мощности процессора и емкости оперативной памяти.
С учетом числа пользователей ОС может быть однопользовательской или многопользовательской. Однопользовательская ОС предназначена для обслуживания одного пользователя (MS DOS, Windows 98/ME/XP). Многопользовательская ОС рассчитана на работу с несколькими клиентами одновременно (Windows NT/2000).
Есть еще одна характеристика ОС – разрядность. Так же как процессоры ОС могут быть 16-разрядные (MS DOS) и 32-разрядные (Windows 98/2000/ME/XP), 64-разрядная версия ОС Windows XP начала использоваться на компьютерах на базе процессоров Athlon 64 и Opteron. На сегодняшний день при покупке нового компьютера устанавливают, как правило, 64-разрядую ОС Vista, Windows 7.