Операционная система обеспечивает работу всех фундаментальных функций компьютера. Она позволяет использовать аппаратные средства компьютера, определяет стандарты пользовательского интерфейса и предоставляет базовые инструменты, которые делают компьютер удобным для работы. В конечном счете путь многих этих функций сводится к ядру. Другие функции ОС обеспечиваются дополнительными программами, которые запускаются поверх ядра. Далее в статье остановимся чуть подробнее на описании каждого компонента.
Ядро.
Основа любой операционной системы это ядро, однако обычные пользователи, не обладающие специальными правами, не могут взаимодействовать на него. Ядро ОС представляет собой программный компонент, который отвечает за управление различными низкоуровневыми функциями компьютера, в том числе:
- взаимодействие с аппаратными средствами (сетевые адаптеры, жесткие диски и т.д.)
- выделение памяти для отдельных программ
- выделение времени процессора для отдельных программ
- взаимодействие программ друг с другом
При использовании прикладного ПО, например браузера, ее основные функции опираются на ядро. Браузер может взаимодействовать с внешним миром только с помощью сетевых функций, предоставляемых ядром. Ядро выделяет для браузера память и время процессора, без которых тот не может работать. Браузер может задействовать подключаемые плагины для отображения контента, такие программы запускаются и взаимодействуют с браузером через службы ядра. То же самое относится к любой запускаемой на компьютере программе, хотя детали различаются от одной операционной системы или программы к другой.
Короче говоря, ядро является своеобразным клеем, который удерживает все компоненты вместе.
Ядра не являются взаимозаменяемыми. Ядро Linux отличается от ядра macOS или Windows. Каждое ядро имеет свой внутренний дизайн и предоставляет различные интерфейсы для использования программами. Таким образом, каждая ОС строится начиная с ядра и использует собственный набор программ, определяющих каждую функцию системы.
В Linux используется ядро под названием Linux. Не имеющие отношения к ядру программы обеспечивают другие функции, которые вы можете ассоциировать с Linux. Об этих компонентах поговорим дальше.
Оболочки командной строки.
Раньше пользователи работали за компьютерами исключительно путем ввода команд в программе, известной как оболочка, которая принимала эти команды. С помощью команд можно было переименовывать файлы, запускать программы и т.д. В целом текстовые оболочки обычными пользователями не используются, но они по прежнему важны для опытных и продвинутых пользователей Linux. На сегодняшний день существует множество оболочек, и их доступность и популярность варьируются от одной операционной системы к другой. В Linux часто используется оболочка под названием Bourne Shell Again (bash).
Графические пользовательские интерфейсы.
Графический пользовательский интерфейс (graphical user interface, GUI), по крайней мере с точки зрения начинающего пользователя, является усовершенствованием оболочки, работающей в текстовом режиме. Вместо ввода команд GUI опирается на значки, меню и указатель мыши. В Windows и MacOS предусмотрен собственный GUI. В Linux поддерживается интерфейс X Window System или X. Интерфейс X является базовым GUI, поэтому Linux также использует такие среды рабочего стола, как GNOME или K Desktop Environment (KDE) для обеспечения полноценной работы. Именно различия между GUI Linux и GUI Windows или MacOS, в большинстве случаев, отпугивает новых пользователей.
Утилиты.
Современный операционные системы включают широкий диапазон простых служебных программ, к которым относятся калькуляторы, календари, текстовые редакторы, инструменты для обслуживания дисков и т.д. Эти программы варьируются в зависимости от ОС. Их имена и способы запуска могут различаться в разных операционных системах. Но, в сухом остатке, выполняют одно и тоже.
Библиотеки.
Если вы не программист, вам вряд ли придется напрямую работать с библиотеками. Тем не менее включим их тоже в этот список, поскольку они очень важны для программ. Библиотеки представляют собой наборы функций программирования, которые могут использоваться различными программами. В Linux, например, большинство программ основываются на библиотеке libc. Другие библиотеки предоставляют функции, связанные с графическим пользовательским интерфейсом, или помогают разобраться в параметрах, передаваемых в командной строке. Для linux существует множество библиотек, обогащающих ландшафт этой операционной системы.
Прикладные программы.
На компьютере мы в основном работаем с такими прикладными программами, как браузеры, текстовые редакторы, графические редакторы и пр. Несмотря на то что такие программы часто технически отделены от операционных систем, иногда они ассоциируются с определенными ОС. Даже, когда программа доступна во многих операционных системах, из-за различий графических интерфейсов и специфических функций, особенности работы с ней в каждой системе могут различаться.
Заключение.
Ну вот, надеюсь, немного внес порядок в понимание того, из каких компонентов состоит ОС. А если Вам понравилась статья, то подписывайтесь на мой канал дзен (кнопка ниже), либо в telegramm и ВКонтакте. Так же не забудьте про мой сайт RoadIT, в котором я потихоньку собираю материал, знание которого приведет вас в мир IT.