Co w ogóle jest takiego ważnego w systemach operacyjnych? Co one właściwie robią? System operacyjny to poziom programowania, który pozwala robić różne rzeczy na komputerze. System operacyjny współdziała ze sprzętem komputerowym na podstawowym poziomie, przekazując Twoje polecenia w języku, który sprzęt może zinterpretować. System operacyjny działa jako platforma dla wszystkich innych aplikacji na komputerze. Bez niego twój komputer byłby tylko przyciskiem do papieru.
W swoim sercu komputer jest urządzeniem do liczenia. Pobiera dane wejściowe w postaci zer i jedynek – bitów – i przekazuje je przez różne obwody i procesory. Sprzęt zachowuje się zgodnie z surowymi regułami. Reguły te definiujemy za pomocą takich rzeczy jak bramki logiczne, które przyjmują dane wejściowe i produkują wyjście w przewidywalny sposób. Niektóre proste komputery nie potrzebują systemu operacyjnego, ponieważ wykonują tylko konkretne zadania. Ale komputery osobiste muszą być bardziej wszechstronne. System operacyjny pozwala złożonym programom na dostęp do możliwości sprzętu w celu uzyskania wyników. Tylko właściwości fizyczne sprzętu i nasza własna wyobraźnia mogą ograniczyć to, co programy mogą zrobić.
Reklama
Można zaprojektować system operacyjny, fizycznie programując go w obwodach komputera. Wymagałoby to zbudowania ścieżek elektrycznych z wykorzystaniem milionów bramek logicznych. Ale taki system operacyjny byłby nieelastyczny. Dlatego właśnie systemy operacyjne, takie jak Mac OS X i Windows, są oprogramowaniem. Oprogramowanie jest bardziej plastyczne niż sprzęt – można wprowadzać zmiany za pomocą łatek i aktualizacji wersji. Zrobienie tego samego ze sprzętem oznaczałoby wymianę fizycznych chipów i płytek drukowanych.
Systemy operacyjne są jak menedżer dla komputera. Zadaniem systemu operacyjnego jest monitorowanie, czego potrzebuje oprogramowanie i co może zapewnić sprzęt. Podczas uruchamiania aplikacji na komputerze, system operacyjny przydziela zasoby niezbędne do wykonania zadania. Może to obejmować między innymi moc obliczeniową, przydział pamięci i dostęp do pamięci masowej komputera. Idealnie, OS będzie upewnić się, że sprzęt komputerowy nigdy nie jest overtaxed.
Operacyjny pozwala również programy do uruchomienia na komputerze. Bez systemu operacyjnego, programista musiałby zaprojektować aplikację, aby uruchomić na sprzęcie bezpośrednio. To nie jest zbyt wydajne. System operacyjny działa jako interfejs aplikacji do sprzętu. System operacyjny robi to za pomocą interfejsu programu aplikacyjnego (API). Programiści budują aplikacje dla tego API. Zakładając, że programista wykonał dobrą robotę przy tworzeniu aplikacji bez poważnych błędów, powinna ona działać dobrze na systemie operacyjnym.
Jedną z ważnych części komputera Mac jest oprogramowanie układowe. Firmware to poziom programowania, który istnieje bezpośrednio na warstwie sprzętowej. Nie jest ono częścią samego systemu operacyjnego. Oprogramowanie układowe komputera Mac jest pierwszym zapisanym programem, który jest uruchamiany po włączeniu komputera Mac. Jego zadaniem jest sprawdzanie, czy procesor, pamięć, dyski i porty komputera nie zawierają błędów. Komputerowy odpowiednik firmware’u dla komputerów Mac nosi nazwę BIOS, co jest skrótem od angielskiej nazwy Basic Input-output Systems. Drugi program, nazywany bootloaderem, ładuje system Mac OS X, zakładając, że firmware nie zgłosił żadnych błędów.
Następnie przyjrzymy się bliżej temu, co sprawia, że Mac OS X działa.