Quelles que soient la taille et la complexité de l'ordinateur et de son système d'exploitation, ce dernier remplit toujours les quatre mêmes fonctions de base :
- Contrôler l'accès au matériel
- Gérer les fichiers et les dossiers
- Fournir une interface utilisateur
- Gérer les applications
Accès au matériel
Le système d'exploitation gère les interactions entre les applications et le matériel. Pour accéder à un composant matériel et établir une communication avec lui, le système d'exploitation utilise un programme appelé un « pilote de périphérique ». Lorsqu'un périphérique matériel est installé, le système d'exploitation localise et installe le pilote correspondant. L'allocation des ressources système et l'installation des pilotes sont effectuées grâce au processus Plug-and-Play (PnP). Le système d'exploitation configure ensuite le périphérique et met à jour la base de données contenant toutes les informations sur l'ordinateur : le Registre (ou la Base de Registre).
Si le système d'exploitation ne parvient pas à localiser le pilote adéquat, un technicien doit l'installer manuellement en utilisant le support contenant le pilote fourni avec le matériel ou en téléchargeant le pilote sur le site du fabricant.
Gestion des fichiers et des dossiers
Le système d'exploitation crée une structure de fichiers sur le disque dur afin de stocker les données. Un fichier est un ensemble de données auquel on attribue un nom unique et qui est traité comme une seule unité. Les programmes et les fichiers de données sont regroupés dans un répertoire. Les fichiers et les répertoires sont organisés de façon à faciliter l'utilisation et la recherche. Les répertoires peuvent être placés à l'intérieur d'autres répertoires. Ces répertoires imbriqués sont appelés sous-répertoires. Dans les systèmes d'exploitation Windows, les répertoires sont appelés « dossiers » et les sous-répertoires « sous-dossiers ».
Interface utilisateur
Le système d'exploitation permet à l'utilisateur d'interagir avec les logiciels et le matériel. Il intègre 2 types d'interfaces utilisateur :
- L'interface en ligne de commande (CLI) : l'utilisateur saisit des commandes lorsqu'il y est invité, comme le montre la figure 1.
- L'interface graphique utilisateur (GUI) : l'utilisateur interagit avec des menus et des icônes, comme le montre la figure 2.
Gestion des applications
Le système d'exploitation localise une application et la charge dans la mémoire vive (RAM) de l'ordinateur. Les applications sont des logiciels, comme des traitements de texte, des bases de données, des feuilles de calcul ou des jeux. Le système d'exploitation alloue les ressources système disponibles aux applications en cours d'exécution.
Pour s'assurer qu'une nouvelle application est compatible avec le système d'exploitation utilisé, un programmeur doit utiliser une « interface de programmation d'applications » (API). Les API permettent aux programmes d'accéder aux ressources gérées par le système d'exploitation de manière fiable et cohérente. Voici quelques exemples d'API :
- Open Graphics Library (OpenGL) : spécification standard sur toutes les plates-formes pour les ressources graphiques multimédias.
- DirectX : ensemble d'API se rapportant aux tâches multimédias pour Microsoft Windows.
- Windows API : permet aux applications conçues pour d'anciennes versions de Windows de fonctionner sur les nouvelles versions des systèmes d'exploitation.
- API Java : ensemble d'API se rapportant au développement de programmes en Java.