--------------------------------------------------------------------------------

Din punct de vedere al utilizatorului, detaliile privitoare la structura fizica a calculatorului nu prezinta importanta. Programele de aplicatii reprezinta singura forma de interactiune intre calculator si utilizator. De fapt, executarea programelor este insusi scopul pentru care sunt create calculatoarele.

Cu toate acestea, chiar daca utilizatorul nu este (si nu trebuie sa fie) interesat de hardware-ul calculatorului, importanta acestuia nu trebuie subestimata. Programele nu pot rula pe un calculator ale carui componente nu functioneaza corect. In acest sens, prima problema care poate aparea este posibilitatea defectarii unor circuite, caz in care acestea trebuiesc reparate sau (cel mai adesea) inlocuite. Totusi, nu este suficient ca toate componentele sa fie in stare fizica buna pentru ca sistemul de calcul in ansamblul sau sa functioneze corespunzator. Trebuie tinut cont de faptul ca fiecare dispozitiv are propriile specificatii, propriile sarcini pe care le poate indeplini, propriul mod de comunicare cu alte dispozitive s.a.m.d. Deoarece calculatorul este format dintr-un numar mare de circuite in general complexe si foarte diferite intre ele, este necesar sa existe un control unic asupra tuturor acestora, pentru a le face sa conlucreze in modul dorit de utilizator.

Din punct de vedere hardware, toate componentele calculatorului sunt controlate de catre procesor. La randul sau, procesorul realizeaza actiunile specificate prin programele pe care le executa. Dar, tocmai datorita structurii extrem de complicate a unui calculator, sarcina gestionarii tuturor componentelor sale nu poate fi lasata in seama programelor de aplicatii. Pe de o parte, programatorul ar trebui sa se concentreze mai mult asupra acestei gestiuni si mai putin asupra problemei propriu-zise pe care isi propune s-o rezolve. Pe de alta parte, programele ar deveni astfel mult mai voluminoase si, implicit, mai expuse la aparitia erorilor.

Ca urmare, s-a ajuns la introducerea unui program intermediar intre nivelul hardware si programele de aplicatii, care sa asigure buna functionare a sistemului de calcul. Acest program, numit sistem de operare, detine controlul asupra resurselor calculatorului si intervine atunci cand apar situatii nedorite sau neprevazute. Ca o prima consecinta, desi reprezinta o componenta software, sistemul de operare este strans legat de hardware, deoarece se ocupa in principal de gestiunea acestuia.

Putem privi din mai multe unghiuri functiile pe care trebuie sa le indeplineasca sistemul de operare. Din punct de vedere al utilizatorului, rolul sau este exclusiv de a asigura rularea in bune conditii a programelor de aplicatii. Se desprinde de aici ideea ca sistemul de operare nu este un scop in sine, ci un mijloc pentru atingerea altor scopuri.

Pentru programatorul de aplicatii, sistemul de operare este in principal un furnizor de servicii la care poate apela pentru rezolvarea problemelor intalnite. Practic, sistemul de operare pune la dispozitia aplicatiilor un set de functii predefinite, care fie sunt dificil de scris si de aceea nu este eficient sa fie implementate de fiecare program in parte, fie pur si simplu nu pot fi lasate in seama aplicatiilor din motive de siguranta in functionare a sistemului in ansamblul sau. Aplicatiile pot folosi aceste servicii, conformandu-se regulilor impuse de sistemul de operare.

Pentru a indeplini aceste cerinte, proiectantul unui sistem de operare trebuie sa realizeze urmatoarele actiuni:

sa asigure buna functionare a componentelor hardware, precum si comunicarea si cooperarea intre acestea sa previna interferentele nedorite intre diferitele programe de aplicatii, inclusiv sa impiedice pe cat posibil propagarea efectelor erorilor unui program asupra celorlalte k4d6db
Istoric
Primele calculatoare nu aveau sistem de operare. Deoarece tehnologia era abia la inceputuri, structura primelor calculatoare era foarte simpla. Practic, lucrul la calculator se desfasura astfel:

programul era introdus in calculator prin intermediul cartelelor sau al benzii perforate calculatorul efectua calculele specificate (se observa ca singura utilizare a calculatoarelor era de a realiza calcule stiintifice) rezultatul era afisat la imprimanta (care era mult mai simpla decat cele de azi, lucrand doar in mod text) sau pe ecran
Datorita acestei structuri atat de simple, existenta unui sistem de operare pur si simplu nu era necesara, deoarece toata gestiunea resurselor se reducea la introducerea instructiunilor si datelor si citirea rezultatelor, iar aceasta cadea in sarcina operatorului uman. Desigur, un asemenea mod de lucru era extrem de greoi si incomod, mai ales in ceea ce priveste depanarea programelor si corectarea erorilor.

Un mare pas inainte l-a constituit aparitia benzii magnetice ca suport de memorare; acesta a fost primul dispozitiv periferic care permitea stocarea persistenta a datelor si programelor, intr-un mod suficient de simplu. Intrucat o banda putea memora mai multe programe, a aparut necesitatea implementarii unor functii de cautare si lansare in executie a programului dorit, fara interventia manuala a operatorului. Astfel, calculatoarele au fost dotate cu programe de tip monitor, care indeplineau tocmai acest gen de functii. Programul monitor era primul incarcat in memoria calculatorului la pornirea acestuia si era activ pe toata durata functionarii acestuia.

In timp, dispozitivele periferice s-au diversificat, ceea ce a impus perfectionarea programelor monitor, care au devenit tot mai complexe. Astfel, aparitia discului hard a fost un nou salt, deoarece permitea accesul aleator la date si programe, spre deosebire de banda magnetica, la care accesul era posibil numai secvential, adica in ordinea in care informatiile fusesera stocate. Implicit modul de memorare a devenit mult mai complicat, astfel incat au fost necesare programe mai complexe pentru stocarea si regasirea datelor. Efecte similare au avut aparitia tastaturii ca dispozitiv de intrare si legarea calculatoarelor in retea. In cele din urma, denumirea de program monitor a devenit nepotrivita datorita complexitatii acestor programe, astfel incat au fost denumite sisteme de operare.

Initial, un singur program putea rula la un moment dat pe un calculator. Au existat mai multe sisteme de operare de acest tip, ultimul dintre ele fiind DOS. Fiind dezvoltat special pentru primele calculatoare personale, care nu se apropiau de puterea marilor calculatoare, sistemul DOS era deja mai simplu si mai primitiv decat multe dintre sistemele de operare care l-au precedat.

O data cu cresterea puterii de calcul (si a cerintelor utilizatorilor), a aparut posibilitatea rularii mai multor programe in paralel pe acelasi calculator. Primele care au oferit aceasta facilitate au fost calculatoarele multiprocesor, apoi au urmat si cele cu un singur procesor. Au aparut astfel si noi probleme pentru sistemele de operare, deoarece programele care ruleaza in paralel isi disputa resursele calculatorului si pot interfera in mod nedorit. Sistemul de operare trebuie sa ia masuri speciale de protectie pentru a preveni aparitia unor asemenea situatii.

Clasificarea sistemelor de operare
Putem clasifica sistemele de operare dupa mai multe criterii. Primul dintre acestea reiese din discutia anterioara; dupa numarul de programe care pot rula simultan, sistemele de operare pot fi:

single-tasking - permit rularea uni singur program la un moment dat; singurul sistem din aceasta clasa care mai este folosit astazi (dar din ce in ce mai putin) este DOS multitasking - Unix, Windows 9x/NT, OS/2 etc.
O alta clasificare se refera la numarul de utilizatori care pot lucra simultan pe un calculator:

sisteme monoutilizator (single-user) sisteme multiutilizator (multiuser)
In mod evident, un sistem multiuser este multitasking. Cele mai cunoscute sisteme de operare multiuser sunt cele din familia Unix, in timp ce sistemele Windows nu au aceasta facilitate. Trebuie retinut ca a da posibilitatea mai multor utilizatori sa lucreze simultan pe acelasi calculator nu este atat o problema de hardware, cat mai ales una specifica sistemului de operare.