Операційна система (ОС) є однією з найважливіших складових програмного забезпечення.
ОС — це комплект програм, які забезпечують керування апаратними та програмними ресурсами комп'ютера, планування ефективного використання її ресурсів і розв'язування задач за завданням користувача. ОС забезпечує взаємодію програм із зовнішніми пристроями та між собою; здійснює розподіл оперативної пам'яті; розпізнає різні ситуації, що виникають при виконанні програм, повідомляючи про них користувача. Основне завдання ОС — динамічний розподіл ресурсів і управління ними відповідно до вимог задач, що розв'язуються. ОС є посередником між користувачем і комп'ютером, здійснюючи аналіз запитів користувача і забезпечуючи їх виконання.
Функціями ОС є:
• організація роботи файлової системи з метою збереження даних;
• контроль за станом апаратного забезпечення;
• підтримка модульного принципу побудови комп'ютера, що дозволяє розширювати набір зовнішніх пристроїв, підключених до комп'ютера;
• організація взаємодії між центральними та зовнішніми пристроями;
• розподіл ресурсів між користувачами та програмами;
• керування процесом виконання програм;
• забезпечення інтерфейсу з користувачем.
ОС може виконувати запити користувача в різних режимах. Відповідно до цього їх поділяють на ОС пакетної обробки, розподілу часу, реального часу і діалогові. ОС пакетної обробки — система, що опрацьовує декілька завдань, підготованих одним або різними користувачами. Взаємодія між користувачем і його завданням під час обробки неможлива. ОС розподілу часу забезпечує одночасне обслуговування багатьох користувачів, дозволяючи кожному взаємодіяти із своїм завданням у режимі діалогу. ОС реального часу гарантує оперативне виконання запиту користувача за певний проміжок часу. Найчастіше використовуються в інформаційно-пошукових системах і системах управління технологічним обладнанням. Діалогові ОС забезпечують діалог з користувачем через дисплей при введенні і виконанні команд.
Залежно від функціонального призначення виділяють такі класи ОС:
1) однозадачні та багатозадачні ОС;
Однозадачні ОС задачі виконують послідовно (кожну наступну після завершення попередньої). Багатозадачні ОС дозволяють одночасно виконувати декілька, задач, розподіляючи між ми ресурси комп'ютерної системи: пам'ять, час роботи процесора, периферійні пристрої.
2) однокористувацькі та багатокористувацькі;
3) з підтримкою роботи в мережі (мережеві ОС) та без неї;
4) ОС для виконання функцій сервера та робочі станції (клієнти мережі). У складі ОС діалогового типу виділяють такі модулі:
• базовий модуль — забезпечує завантаження ОС, керує роботою програм та файлової системи, забезпечує доступ до неї і обмін інформацією між пристроями комп'ютера;
• командний процесор — аналізує і виконує команди користувача;
• службові (сервісні) програми (утиліти) — здійснюють виконання команд по обслуговуванню дисків, забезпечують роботу в мережах, сюди ж відносять типові програми прикладного характеру тощо;
• драйвери зовнішніх пристроїв.
Драйвер — це програма, що керує роботою зовнішнього пристрою та здійснює його настройку на певні режими роботи. Периферійні пристрої опрацьовують інформацію по-різному і в різному темпі. Для узгодження їх роботи на програмному рівні використовують драйвери. При встановленні нового пристрою підбирають необхідний драйвер. Вони поміщаються в оперативну пам'ять комп'ютера при завантаженні операційної системи.
Існує приблизно 10 видів різних ОС: ОС сімейства MS DOS, ОС сімейства OS/2, ОС сімейства UNIX, ОС сімейства Windows, ОС сімейства Linux.
ОС Windows — є операційною системою з графічним інтерфейсом та принципово новою ідеологією користування. Популярними сьогодні є версії Windows XP, 7, 8, у деяких місцевостях до нині можуть використовуватися раніші версії Windows, але офіційно вони уже не мають підтримки від компанії розробника. Дані та програми у Windows-системах об'єднуються за певною груповою ознакою в папки, але фізично на дисках вони можуть зберігатися в різних місцях. Про це користувачеві знати необов'язково. Вміст папок організовується на логічному рівні. Імена програм, якими оперує користувач, можуть не збігатися з іменами, під якими ці програми зберігаються на дисках. Програми запускаються на виконання шляхом вибору їх імен у відповідних папках. Каталоги операційної системи MS DOS називають папками в системі Windows, але у системі Windows існують спеціальні (абстрактні) папки, яким не відповідають каталоги на дисках.
Перевагами системи Windows над MS DOS є:
• наявність у системі спільних для всіх програм драйверів для зовнішніх пристроїв (ці драйвери лише використовуються прикладними програмами, в DOS прикладні програми часто містили свої власні драйвери для зовнішніх пристроїв);
• єдиний для всіх прикладних програм користувацький інтерфейс;
• режим багатозадачності (одночасне виконання програм, для кожної з яких виділено окреме вікно);
• можливість використання всієї оперативної пам'яті;
• наявність буфера для обміну даними між програмами;
• можливість виконання програм DOS;
• використання масштабованих шрифтів;
• підтримка мультимедіа.