Вы задумывались об этом вопросе? Скорее всего некоторым повезло и препод с умным видом рассказывал вам про важность и устройство какой-нибудь ОС. Если кому не повезло как мне и вам вообще об этом не рассказывали, то присаживайтесь, давай-то по быстрому пройдемся по этому топику.

Итак, ответ в вкратце для чего нужна ОС. ОС – просто абстракция, чтобы когда вы писали программы вообще не думали о том, как ваша прога будет работать с железом. Представьте ситуацию, где вам потребовалось бы покрасить кнопку и вы держали в голове все порты монитора и думали о том, на какой порт подать напряжение чтобы кнопка покрасилась. Да еще и делать это нужно для каждого конкретного монитора. Жуть же правда, а именно так и было до создания ОС.

Теперь ответ не вкратце. Есть три пункта, выполнив которые мы можем сказать, что ОС состоялась:

👉 Планировщик процессов
👉 Менеджер памяти
👉 IPC (inter process communication)

Планировщик процессов это штука, которая вообще вводит понятие процесса. Планировщик решает сколько выдать процессу времени на процессоре, как распаралелить выполнение процессов и еще кучу всего связанного с безопасностью. Вы говорите ОС, хочу запустить эту прогу, а ОС уже сама создает новый процесс. Для этой программы все будет выглядеть так, будто ей доступно все железо на компе, хотя на само деле нет. Прям как вам говорят на входе в ВУЗ что у вас открыты все двери.

Менеджер памяти делает тоже самое что и планировщик процессов только с памятью. Этот менеджер следит за тем, чтобы какая-то одна прога не сожрала всю память, выделяет память под новый процесс, делает дифрагментацию, swap и вот это все. Когда мы выделяем память динамически, именно этот менеджер предоставляет нам память. Помимо этого он занимается виртуализацией памяти. Вашей программе кажется что ей доступна память оперативки в диапазоне ячеек с 0 до 1024, а на самом деле она работает в диапазоне 1024 по 2048. Это абстракция чтобы нам заранее не ломать голову, в каком участке памяти будет работать наша прога.

IPC это механизм межпроцессного взаимодействия. Не путайте с межпроцессорным, это две разные вещи! Так вот, этот механизм позволяет двум разным процессам общаться друг с другом. Фишка ОС в чем, что каждый процесс у нее это черный ящик, он вообще ничего не знает о других процессах и не может залезать в их память. Порой возникает необходимость поделится данными с другим процессом. Есть куча вариантов как передать данные другому процессу: через сеть, через файл, через буфер обмена или просто на прямую через оперативку. С файлом или сетью все довольно понятно, а через оперативку как, у нас же черный ящик? Вот именно безопасная передача данных между процессами напрямую через оперативку и есть головная боль IPC.

Естественно помимо эти трёх пунктов еще есть устройства ввода/вывода всякие драйвера, но эти три пункта прям обязательны и они самые важные.