System operacyjny (OS)

System operacyjny (ang. Operating System, w skrócie OS) to oprogramowanie, które zarządza zasobami komputera oraz umożliwia interakcję pomiędzy sprzętem (hardware) a oprogramowaniem (software). Jest to podstawowy element każdego urządzenia komputerowego, od komputerów stacjonarnych, przez laptopy, aż po smartfony i urządzenia IoT.

System operacyjny działa jako warstwa pośrednia pomiędzy użytkownikiem a sprzętem, zapewniając środowisko, w którym mogą działać aplikacje i programy. Bez systemu operacyjnego komputer byłby praktycznie bezużyteczny.

Funkcje systemu operacyjnego

1. Zarządzanie sprzętem:
   • System operacyjny kontroluje i koordynuje pracę komponentów sprzętowych, takich jak procesor, pamięć RAM, dyski twarde, karta graficzna czy urządzenia peryferyjne (np. klawiatura, mysz, drukarka).
2. Zarządzanie procesami:
   • OS nadzoruje działanie wszystkich procesów w systemie, przydziela im zasoby, zarządza ich priorytetami oraz zapewnia, że działają w sposób wydajny i stabilny.
3. Zarządzanie pamięcią:
   • System operacyjny alokuje pamięć operacyjną (RAM) dla aplikacji i procesów oraz monitoruje jej użycie. Dzięki temu unika konfliktów i optymalizuje działanie systemu.
4. Zarządzanie plikami:
   • OS umożliwia użytkownikowi tworzenie, modyfikowanie, przenoszenie i usuwanie plików oraz folderów, a także zarządza systemami plików (np. FAT32, NTFS, ext4).
5. Interfejs użytkownika:
   • System operacyjny zapewnia środowisko, w którym użytkownik może komunikować się z komputerem. Może to być graficzny interfejs użytkownika (GUI) lub tekstowy interfejs wiersza poleceń (CLI).
6. Zarządzanie bezpieczeństwem:
   • OS chroni dane użytkownika przed nieautoryzowanym dostępem, stosując mechanizmy takie jak hasła, uprawnienia dostępu czy szyfrowanie.
7. Obsługa urządzeń peryferyjnych:
   • System operacyjny umożliwia komunikację między urządzeniami zewnętrznymi (np. drukarkami, skanerami) a komputerem poprzez sterowniki.

Popularne systemy operacyjne

1. Systemy desktopowe i serwerowe:
   • Windows: Najpopularniejszy system operacyjny na komputery osobiste, używany zarówno przez użytkowników domowych, jak i firmy.
   • macOS: System operacyjny firmy Apple, używany na komputerach Mac.
   • Linux: Otwartoźródłowy system operacyjny stosowany zarówno na komputerach osobistych, jak i w środowiskach serwerowych.
   • UNIX: System operacyjny używany głównie na serwerach i w zaawansowanych zastosowaniach przemysłowych.
2. Systemy mobilne:
   • Android: Najpopularniejszy system operacyjny dla urządzeń mobilnych, rozwijany przez Google.
   • iOS: System operacyjny firmy Apple, używany w urządzeniach takich jak iPhone i iPad.
3. Systemy wbudowane:
   • Są stosowane w urządzeniach IoT (Internet of Things), takich jak telewizory, lodówki, samochody czy zegarki.

Rodzaje systemów operacyjnych

1. Systemy jednozadaniowe i wielozadaniowe:
   • Jednozadaniowe: Obsługują jeden proces w danym momencie (np. starsze systemy MS-DOS).
   • Wielozadaniowe: Pozwalają na uruchamianie wielu procesów jednocześnie (np. Windows, Linux).
2. Systemy jednoosobowe i wieloużytkownikowe:
   • Jednoosobowe: Przeznaczone dla jednego użytkownika (np. większość systemów desktopowych).
   • Wieloużytkownikowe: Obsługują wielu użytkowników jednocześnie (np. UNIX, serwery Linux).
3. Systemy czasu rzeczywistego (RTOS):
   • Wykorzystywane w aplikacjach wymagających natychmiastowej reakcji, takich jak sterowanie maszynami czy systemy wbudowane.

Komponenty systemu operacyjnego

1. Jądro (kernel):
   • Jądro jest sercem systemu operacyjnego. Zarządza sprzętem, procesami, pamięcią oraz komunikacją między komponentami.
2. Powłoka (shell):
   • Powłoka umożliwia użytkownikowi interakcję z systemem operacyjnym, poprzez GUI (interfejs graficzny) lub CLI (wiersz poleceń).
3. System plików:
   • Komponent odpowiedzialny za organizację danych na nośnikach pamięci, takich jak dyski twarde czy SSD.
4. Sterowniki urządzeń:
   • Oprogramowanie, które umożliwia komunikację między systemem operacyjnym a urządzeniami sprzętowymi.

Jak działa system operacyjny?

Po włączeniu komputera system operacyjny jest ładowany z dysku twardego lub SSD do pamięci RAM przez BIOS lub UEFI. Następnie OS inicjalizuje sprzęt, uruchamia kluczowe procesy i zapewnia środowisko dla użytkownika oraz aplikacji.

Przykłady zastosowań systemów operacyjnych

1. Dla użytkowników domowych:
   • Przeglądanie internetu, gry, praca biurowa, oglądanie filmów.
2. Dla firm i przedsiębiorstw:
   • Zarządzanie serwerami, przechowywanie danych, aplikacje biznesowe.
3. Dla programistów:
   • Tworzenie i testowanie oprogramowania w środowiskach takich jak Linux.
4. W systemach wbudowanych:
   • Obsługa urządzeń takich jak routery, telewizory czy automatyka domowa.