מערכת הפעלה היא תוכנה שמנהלת את משאבי החומרה והתוכנה במחשב.
היא מספקת תשתית להרצת יישומים ומופעלת בעת אתחול (הפעלה) של המחשב. תפקידה העיקרי הוא לגשר בין המשתמש לחומרה.
המערכות הנפוצות הן Microsoft Windows למחשבים, Android לטלפונים חכמים, וכן macOS וליבות לינוקס.
מערכת ההפעלה מספקת שלושה ממשקי עבודה מרכזיים: ממשק משתמש, ממשק לחומרה וממשק תכנות יישומים (API).
ממשק משתמש הוא הדרך שהאדם מתקשר עם המחשב. יש ממשק שורת פקודה (CLI) שבו מקלידים פקודות, ויש ממשק גרפי (GUI) עם סמלים וחלונות.
GUI מקל על משתמשים רגילים; CLI נותן כוח ושליטה מתקדמת למומחים.
החלקים העיקריים הם גרעין, API ומנהלי התקנים.
גרעין (Kernel) הוא הליבה של מערכת ההפעלה. הוא מנהל תקשורת עם החומרה, מטפל בהפרעות (interrupts) ומבצע תזמון תוכניות.
API (ממשק תכנות יישומים) היא רשימת פונקציות שמפתחים יכולים לקרוא כדי להשתמש בשירותי המערכת בלי לכתוב קוד נמוך.
מנהל התקן (Driver) הוא תוכנה שמתווכת בין המערכת לבין התקנים פיזיים כמו עכבר, מדפסת וכרטיס מסך.
ממשק המשתמש מציג מידע על המסך ומאפשר הפעלה של תוכנות. CLI (שורת פקודה) קשה יותר ללמידה.
ממשקי GUI מודרניים מציעים אייקונים, לחצנים ומסכי מגע. דוגמאות: Windows, macOS, סביבות לינוקס כמו KDE ו־GNOME, וכן iOS ואנדרואיד.
מערכות שומרות פרופיל משתמש עם העדפות, כדי לשחזר הגדרות בין הפעלות.
ממשק החומרה מתרגם אותות פיזיים (למשל הזזת עכבר) לנתונים שניתן לעבד בתוכנה.
הגרעין ומנהלי ההתקן מבצעים את התרגום הזה. יש מנהלי התקן סטנדרטיים לשימוש בסיסי, ויצרנים מספקים דרייברים מיוחדים להרחבת הפעולה.
API מאפשר לכותבי תוכנות להשתמש בשירותי מערכת ההפעלה, כמו ציור חלונות, שמירת קבצים ושימוש בזיכרון.
הפונקציות ב־API מפשטות את העבודה של מפתחי היישומים.
הדור הראשון של מיקרוסופט היה MS‑DOS, מערכת שאינה גרפית. עליונה הוזנו בה ממשקי GUI בהמשך, שהובילו לסדרת Windows (כולל Windows 95, XP, Vista, 7 ו־8).
יוניקס פותחה במעבדות בל. ממנה צמחו BSD ו־macOS, ומשפחת לינוקס עם הפצות רבות. אנדרואיד מבוססת על לינוקס.
משפחת IBM/360 שווקה בתחילת שנות ה־60. היא שימשה מחשבי Mainframe ותוצרת IBM עוד ממשיכה בתחום זה.
יש מערכות לטלפונים וטאבלטים כמו iOS, Symbian ו־PalmOS. קיימות גם מערכות בזמן אמת (Real‑time) לטיפול קריטי, וגרסאות שיוצרו ונעלמו כמו CP/M ו־OS/2.
מערכות הפעלה כוללות מנגנוני אבטחה שנועדו להגן על המחשב והנתונים. בין המנגנונים: ניהול הרשאות, הפרדה בין "מרחב משתמש" ל"מרחב ליבה" (שומר על המשאבים הקריטיים), חומות אש (firewall) וזיהוי חדירות (IDS/IPS).
מערכות רבות תומכות בבקרת גישה מבוססת תפקידים (RBAC) ובעדכוני אבטחה תדירים. בארגונים רגישים נדרשים מנגנוני אבטחה מתקדמים יותר.
פרצות אבטחה מטופלות באמצעות טלאי תוכנה (עדכון) שמספק יצרן המערכת.
מערכת הפעלה היא התוכנה שמפעילה את המחשב.
היא מתחילה עם האתחול. אתחול זה הפעלת המחשב מהדלקה.
מערכת ההפעלה עוזרת להריץ תוכנות ומנהלת את החומרה.
דוגמאות מוכרות: Windows למחשבים, Android לטלפונים, macOS ולינוקס.
החלק החשוב הוא הגרעין. גרעין זה הלב של המערכת.
יש גם מנהלי התקנים. דרייבר זה תוכנה שמדברת עם החומרה, כמו מדפסת או עכבר.
ויש API. API זה כלי שמפתחי תוכנה משתמשים בו כדי לשמור קבצים ולצייר חלונות.
ממשק המשתמש הוא מה שהאדם רואה על המסך.
CLI זו שורת פקודה שבה כותבים טקסט. GUI זו תצוגה גרפית עם סמלים וחלונות.
GUI מקל על שימוש בעכבר או במסך מגע.
ממשק החומרה מתרגם את תנועת העכבר ללחיצה על המסך.
הגרעין והדרייברים עושים את התרגום הזה.
יש משפחת Windows, משפחת יוניקס ולינוקס, ומשפחות למכשירים ניידים.
יש גם מערכות ישנות ושונות שמשתמשים בהן למטרות מיוחדות.
מערכת ההפעלה מגנה על הקבצים והמשתמשים.
היא נותנת הרשאות, חומות אש ועדכונים לתיקון בעיות.
עדכונים עוזרים להגן מפני תוכנות מזיקות.
תגובות גולשים