Предыдущий урок: Как работает компьютер? Часть 77. Интерфейсы: общение с ОС
Мы пользуемся операционными системами каждый день, но редко задумываемся, откуда они берутся. Windows, macOS, Linux — это не магические кристаллы, а результат титанического труда тысяч программистов, результат сборки миллионов строк кода в единое целое. Создание ОС — это самый сложный и комплексный программный проект, который только можно себе представить, венчающий собой всё, что мы изучили об архитектуре компьютера, программировании и работе железа. Давайте заглянем за кулисы и увидим, как рождаются эти цифровые «государства».
Всё начинается с архитектуры и кода. Современные ОС пишутся в основном на языках Си и Ассемблер. Си обеспечивает производительность и низкоуровневый контроль над памятью и железом, а Ассемблер используется для самых критичных участков кода, напрямую общающихся с процессором: обработки прерываний, управления задачами и первоначальной загрузки. Ядро Linux, например, — это более 30 миллионов строк кода. Этот код организован в тысячи файлов и каталогов, каждый из которых отвечает за свою часть системы: драйверы, сетевой стек, файловые системы, подсистему безопасности. Работа ведётся в огромных командных репозиториях с строгим контролем версий, куда сотни разработчиков со всего мира ежедневно вносят свои правки и дополнения.
Следующий этап — сборка (компиляция). Представьте, что у вас есть гигантский конструктор с миллионами деталей (исходные файлы на Си) и тысячью инструкций. Процесс сборки — это работа системы сборки, которая, следуя этим инструкциям, запускает компиляторы и ассемблеры для каждой архитектуры (x86, ARM, RISC-V). Компилятор преобразует каждый файл на Си в объектный файл — машинный код, но ещё не готовый к выполнению. Затем линковщик берёт все эти объектные файлы и «склеивает» их воедино, устанавливая связи между ними, чтобы получилось итоговое ядро — один большой исполняемый файл (например, vmlinuz для Linux или ntoskrnl.exe для Windows), который можно загрузить в память.
Но ядро — это ещё не вся ОС. Пользователю нужны утилиты: командная оболочка, программы для управления файлами, текстовые редакторы. Поэтому собранное ядро упаковывается вместе с набором системных программ и библиотек в дистрибутив или образ установщика. В мире Linux этим занимаются дистрибутивы (Ubuntu, Fedora, Arch). Они используют системы управления пакетами (apt, yum, pacman), которые позволяют скачивать, устанавливать и обновлять тысячи предсобранных программ из репозиториев. Для Windows и macOS процесс более централизован: корпорации Microsoft и Apple сами собирают и упаковывают всё в единый установочный образ (ISO-файл).
Финальный акт — установка. Когда вы запускаете установщик ОС, происходит следующее:
- Небольшая программа-загрузчик из образа копируется на диск.
- Компьютер перезагружается, и управление передаётся этому загрузчику.
- Загрузчик распаковывает ядро и корневую файловую систему во временную память (RAM) и запускает ядро.
- Ядро инициализирует железо, обнаруживает диск и запускает мастер-установки.
- Мастер размечает диск (создает разделы), форматирует их в нужную файловую систему и копирует на них все файлы ОС из образа.
- На диск записывается загрузчик, который будет указывать на только что установленное ядро.
- Компьютер снова перезагружается, и теперь уже запускается с нового диска.
Таким образом, создание ОС — это не одно действие, а длинный конвейер: от написания кода до компиляции, от упаковки в дистрибутив до установки на конкретное железо. Это самый сложный симбиоз программного и аппаратного обеспечения, вершина программной инженерии, которая делает компьютер понятным и полезным инструментом для миллиардов людей.
Спасибо за внимание!
На этом наша серия уроков на тему "Как работает компьютер?" завершена. Оставайтесь с нами чтобы не пропустить много новых увлекательных статей на IT тематику! 🚀
Если вам интересно копать глубже, разбирать реальные кейсы и получать знания, которых нет в открытом доступе — вам в IT Extra Premium.
Что внутри?
✅ Закрытые публикации: Детальные руководства, разборы сложных тем (например, архитектура высоконагруженных систем, глубокий анализ уязвимостей, оптимизация кода, полезные инструменты и объяснения сложных тем простым и понятным языком).
✅ Конкретные инструкции: Пошаговые мануалы, которые вы сможете применить на практике уже сегодня.
✅ Без рекламы и воды: Только суть, только концентрат полезной информации.
✅ Ранний доступ: Читайте новые материалы первыми.
Это — ваш личный доступ к экспертизе, упакованной в понятный формат. Не просто теория, а инструменты для роста.
👉 Переходите на Premium и начните читать то, о чем другие только догадываются.
👍 Ставьте лайки если хотите разбор других интересных тем.
👉 Подписывайся на IT Extra на Дзен чтобы не пропустить следующие статьи
👇
Понравилась статья? В нашем Telegram-канале ITextra мы каждый день делимся такими же понятными объяснениями, а также свежими новостями и полезными инструментами. Подписывайтесь, чтобы прокачивать свои IT-знания всего за 2 минуты в день!