Что такое Windows?

Любая операционная система, будь то Windows, MacOS X или Linux, работает по одному и тому же принципу: она автоматически загружается после включения компьютера и управляет работой всех его компонентов (центральным процессором, видеокартой и жесткими дисками).

Именно «операционка» обеспечивает работу всех прикладных программ, позволяя, например, текстовому редактору распечатывать документы, а браузеру – отображать веб-страницы.

Операционные системы на первых персональных компьютерах – MS DOS и ее клоны – управлялись командной строкой: пользователь должен был набирать все команды и запускать их на выполнение нажатием клавиши [Enter]. Однако с тех пор все радикально изменилось.

Само название Windows отражает суть нового принципа взаимодействия пользователя с программами: каждое приложение запускается в своем собственном окне, а пользователь имеет доступ ко всем открытым окнам. Переключение между ними и управление программой в отдельном окне может быть выполнено как посредством клавиатурных команд, так и с помощью мыши (но в обоих случаях вам не придется вводить команды – достаточно будет выбрать нужные пункты меню).

Как работает Windows?

Windows состоит из набора компонентов, образующих иерархическую структуру, на каждом уровне которой выполняются определенные задачи:

1. на самом нижнем уровне располагается ядро ОС – его еще называют «сердцем операционной системы». «Нижний» в данном контексте означает близость к аппаратным компонентам ПК, с которыми ядро взаимодействует напрямую. Оно осуществляет общее управление всеми происходящими в Windows процессами – например, определяет, сколько вычислительной мощности процессора нужно выделить той или иной программе. Windows всегда старается так распределить системные ресурсы, чтобы параллельно работающие приложения получали их в достаточном количестве;

2. системные функции – компонент, расположенный «над ядром» ОС и, отвечающий за выполнение системных функций – например, за работу службы автоматического обновления Windows;

3. подсистема Win32 – располагается на третьем уровне и предоставляет прикладным программам важнейшие интерфейсы.

4. программные интерфейсы (API) – располагаются на последнем уровне и отвечают за доступность различных технологий Windows, используемых, например, более ранними версиями программ или играми.

Как осуществляется взаимодействие прикладных программ и Windows?

Прикладные программы – антивирусы, офисные приложения или игры – не могут напрямую обращаться к процессору или осуществлять вывод результатов на экран монитора.

Разработка программного обеспечения превратилась бы в довольно трудную задачу, если бы в код программы нужно было добавлять модули для выполнения всех стандартных операций.

Каждое приложение использует готовые функции операционной системы, которые и позволяют отображать картинку на экране или, например, выполнять распечатку текста.

Вызов этих функций происходит через специальные программные интерфейсы (API), которые связывают прикладные программы с операционной системой и устройствами компьютера.

Если программе требуется записать файл на диск, она обращается к функции сохранения данных Windows. Приложение дает указание операционной системе: «Сохрани файл AБВГД на жесткий диск!», а Windows принимает эту команду и проделывает всю необходимую для записи файла работу: находит на жестком диске свободную область, резервирует это место под будущий файл и затем записывает туда информацию. Кроме того, система информирует программу о результате операции: прошло ли создание файла успешно или же возникли какие-либо проблемы.

Как видите, Windows выступает «посредником» между программой и устройствами компьютера. Самый известный программный интерфейс называется DirectX – он служит для поддержки различных графических режимов в играх.

Программы, разработанные для Windows, в большинстве случаев не будут работать под другими ОС (например, Linux или Mac OS); заметим, что и обратное тоже верно (то есть программа для Mac OS не будет работать под управлением Windows). Основная причина этого кроется в том, что в системах используются уникальные API, на работу с которыми рассчитаны прикладные программы.