Независимо от размера и сложности компьютера и операционной системы все ОС выполняют следующие четыре базовые функции:
- Контролируют доступ к оборудованию
- Осуществляют управление файлами и папками
- Обеспечивают интерфейс пользователя
- Осуществляют управление приложениями
Доступ к оборудованию
Операционная система управляет взаимодействием между приложениями и оборудованием. Для обеспечения доступа к каждому компоненту оборудования и связи с ним ОС использует специальную программу, которая называется драйвер устройства. При добавлении компонента оборудования ОС находит и устанавливает соответствующий драйвер устройства. Назначение системных ресурсов и установка драйверов выполняются по методу самонастройки (plug-and-play). Затем операционная система выполняет настройку устройства и обновляет реестр — базу данных, в которой содержатся все сведения о компьютере.
Если ОС не удается обнаружить драйвер, его можно установить либо вручную, либо используя прилагаемый к устройству носитель, либо с веб-сайта производителя компонента.
Управление файлами и папками
Для хранения данных ОС создает файловую структуру на жестком диске. Файл представляет собой блок взаимосвязанных данных, которому присваивается одно имя и который обрабатывается как одна единица. Программы и файлы данных объединяются в каталог. Файлы и каталоги упорядочены так, чтобы их можно было легко извлекать и использовать. Одни каталоги могут быть помещены в другие. Вложенные каталоги называют подкаталогами. В операционных системах Windows каталоги называют папками, а подкаталоги — подпапками.
Интерфейс пользователя
ОС позволяет пользователю взаимодействовать с программным обеспечением и оборудованием. Операционная система включает в себя два типа интерфейса пользователя:
- Интерфейс командной строки — пользователь вводит команды в командную строку, как показано на рис. 1.
- Графический интерфейс пользователя — пользователь взаимодействует с системой посредством меню и значков, как показано на рис. 2.
Управление приложениями
ОС находит приложение и загружает его в оперативную память (ОЗУ) компьютера. Приложения представляют собой компьютерные программы, например текстовые редакторы, базы данных, электронные таблицы и игры. ОС выделяет доступные системные ресурсы для запуска приложений.
Чтобы новое приложение было совместимо с операционной системой, программисты используют ряд соглашений, назваемый интерфейсом программирования приложений (API). Интерфейс API обеспечивает программам согласованный и надежный доступ к ресурсам, управляемым операционной системой. Вот несколько примеров интерфейсов API:
- Открытая графическая библиотека (OpenGL) — независимая от платформы стандартная спецификация для мультимедийной графики
- DirectX — набор интерфейсов API для решения задач программирования мультимедиа для Microsoft Windows
- Интерфейс API Windows — позволяет приложениям предыдущих версий Windows работать на более новых версиях
- Интерфейсы API Java — набор интерфейсов API, связанных с разработкой программирования на Java