Практически все компьютеры, смартфоны и игровые приставки, которые вы можете купить на рынке, имеют одну общую черту: всем им требуется операционная система (ОС) для запуска приложений и выполнения основных задач. Когда дело доходит до компьютеров, наиболее популярными вариантами являются Windows от Microsoft и MacOS от Apple. Google Chrome OS также вышла на рынок более дешевых школьных ноутбуков. (Существует бесплатный инструмент для обновления старых компьютеров Windows и Mac с новым ChromeOs Flex, тем самым продлевая срок их службы.) В более нишевом конце у нас также есть Linux с открытым исходным кодом и широкими возможностями пользовательской настройки. Все эти операционные системы являются неотъемлемой частью работы их устройств, но как выглядит компьютер, когда ОС вообще не установлена?
Прежде чем мы углубимся в это, давайте уточним, что именно делает ОС.операционная система - это, по сути, генеральный подрядчик компьютера. В то время как программы заняты выполнением своей единственной специализированной задачи - сантехникой, электрикой, плотницкими работами, - операционная система наблюдает за ними всеми, сообщая процессору все, что им нужно, и предоставляя общий язык, с которым все они могут работать, чтобы оставаться на одной странице.
В вашей операционной системе есть еще несколько вещей, о которых вы, вероятно, не думаете. Например, именно операционная система (а не только жесткий диск) будет решать, как управлять памятью. Операционная система должна делегировать, сколько памяти использует каждый процесс, и следить за тем, чтобы память не перекрывалась. Также имейте в виду, что ваш домашний компьютер, скорее всего, представляет собой однопользовательскую многозадачную операционную систему. Это означает, что у вас есть только один процессор, но он может запускать множество программ одновременно.
Но вот в чем проблема: на самом деле он не может этого сделать.
Когда вы загружаете файлы, работаете с электронными таблицами и слушаете музыку, кажется, что ваш компьютер делает все это одновременно. На самом деле компьютер переключается между процессами на чрезвычайно высоких скоростях - настолько высоких, что вы этого не замечаете. В то время как вы находитесь в иллюзии, что ваш центральный процессор (ЦП и операционная система приложили руку к каждому горшку), ваши программы находятся под впечатлением, что они имеют полный контроль над операционной системой в любой момент.
На самом деле ваша операционная система устроена таким образом, чтобы процессор мог заниматься одной задачей за раз. Но поскольку это компьютер, а не измотанный секретарь, он может работать в многозадачном режиме так быстро, что пользователь даже не заметит. С появлением многоядерных процессоров процессоры теперь могут обрабатывать четыре, шесть и более задач одновременно. Тем не менее, ОС по-прежнему отвечает за решение, какие из этих задач имеют наивысший приоритет.
Теперь, когда мы знаем несколько способов работы нашей операционной системы, давайте рассмотрим, как будет выглядеть компьютер без операционной системы.
Как выглядит компьютер без ОС?
Если операционная система делает все то, что, как мы знаем, она делает, кажется совершенно невозможным существование компьютера без нее.
На самом деле у первых компьютеров не было операционных систем; они были огромными машинами, выполняющими одну программу за раз. По этой причине им не нужны были операционные системы. Фактически, самые ранние компьютеры требовали, чтобы пользователь физически подключал и отключал провода от разъемной платы для получения вычислений. Но если у вас нет операционной системы, можете ли вы заставить свой компьютер что-нибудь делать?
Да. Но у тебя много работы. Без операционной системы, использующей и обеспечивающей стандартный систематический подход к управлению компьютером, вы вынуждены писать код (или программы), которые должны точно указывать компьютеру, что делать. Итак, если вы хотите напечатать документ в программе обработки текстов, вам придется создать с нуля код, который говорит вашему компьютеру реагировать на каждый символ, нажимаемый на клавиатуре. Затем вам нужно было бы написать код, сообщающий компьютеру, как эти ответы должны транслироваться на экран. Вы должны указать своему компьютеру, как нарисовать желаемого персонажа. Подумайте о каждом отдельном параметре или возможности вашей программы обработки текста. Вам придется писать код для каждого из них прямо на ваш жесткий диск.
В случае отсутствия ОС ваш ПК будет загружаться с использованием небольшой части микропрограммы, известной как BIOS (базовая система ввода/вывода). BIOS управляет очень простыми функциями, такими как сброс часов, регулировка напряжения или диагностика системных ошибок. Его самая полезная функция - возможность выбрать установленный диск, с которого будет загружаться нужная ОС, поэтому он не сможет выполнять сложные задачи, такие как обработка текста или просмотр веб-страниц.
Вернемся к аналогии с генеральным подрядчиком. Если мы строим дом, мы хотим, чтобы в нем были определенные функции, такие как сантехника, электромонтаж и окна. В компьютере нам также нужны такие функции, как программа для создания документов, программа для доступа в Интернет и программа для хранения наших фотографий. Без операционной системы дело не только в том, что ваш «плотник» не знает, куда забивать гвозди к балке, чтобы получить желаемое помещение; это также то, что вы должны выковать молотки и создать гвозди.
Операционная система предоставляет единый набор шурупов, пиломатериалов и любых других необходимых вам материалов. Он может перемещаться между комнатами так быстро, что вы даже не заметите, что он покинул ту, в которой вы были.
И это действительно важно, потому что вот еще что: помните, как мы говорили о том, что операционная система может концентрироваться только на одной вещи за раз? Ну, без него ваш компьютер мог бы запустить одну программу. Период. Вы можете создать документ. Вы могли бы спасти его. Вы могли бы распечатать его. Но вы не могли смотреть на этот документ и держать часы на рабочем столе. Если у вас нет операционной системы, вы застряли, выполняя один - и только один - процесс за раз.
Интересно
Первый жизнеспособный домашний компьютер был известен как MITS Altair, выпущенный в 1975 году, но он поставлялся без экрана, клавиатуры и операционной системы. Увидев потребность в программном обеспечении для платформы, Билл Гейтс и Пол Аллен основали Microsoft для создания ОС для MITS. Однако настоящий успех они добились только после адаптации программного обеспечения, известного как QDOS (Quick & Dirty Operating System), к IBM PC в 1981 году. Эта операционная система, переименованная в MS-DOS, позже послужила основой для Windows.
Часто задаваемые вопросы по операционной системе компьютера
Каковы основные компоненты операционной системы?
Три основных компонента операционной системы - управление файлами, процессами и памятью.
Зачем компьютерам нужна операционная система?
Операционная система - это самое важное программное обеспечение на вашем компьютере. Он наблюдает за всеми программами и предоставляет общий язык, чтобы они могли работать эффективно. Он также управляет памятью, процессами, программным и аппаратным обеспечением компьютера.
Нужна ли каждому компьютеру операционная система?
Несмотря на то, что существование компьютера без операционной системы кажется невозможным, правда в том, что на первых компьютерах ее не было. Они были просто большими машинами, выполняющими одну программу за раз. В отличие от этого современные компьютеры должны выполнять много разных задач, часто одновременно, поэтому без операционной системы ваш ноутбук фактически не будет работать.
Какие распространенные операционные системы?
Пять наиболее распространенных операционных систем: Lion (OS X 10.7), Mountain Lion (OS X 10.8), Mavericks (OS X 10.9), Yosemite (OS X 10.10) и El Capitan (OS X 10.11).