1. Systeemhardware: Dit is de basis:de CPU, het geheugen, opslagapparaten, invoer-/uitvoerapparaten (toetsenbord, muis, scherm, enz.).

2. Firmware: Dit is software op een laag niveau die rechtstreeks in de hardware is ingebed (zoals het BIOS/UEFI in een computer). Het initialiseert de hardware en zorgt ervoor dat het besturingssysteem kan worden geladen. Het is de brug tussen de hardware en het besturingssysteem.

3. Besturingssysteem (OS): Het besturingssysteem is de kernsysteemsoftware. Het fungeert als intermediair tussen de hardware en de applicatiesoftware. De belangrijkste functies zijn onder meer:

* Hardwareabstractie: Het besturingssysteem verbergt de complexiteit van de hardware voor applicatiesoftware. Toepassingen hoeven de details van de harde schijfcontroller niet te kennen; ze vragen alleen maar om gegevens, en het besturingssysteem zorgt voor de interactie met de hardware.

* Bronnenbeheer: Het besturingssysteem beheert CPU-tijd, geheugen, opslagruimte en randapparatuur. Het wijst deze middelen efficiënt toe aan verschillende processen en applicaties. Dit omvat het plannen van processen, het beheren van geheugentoewijzing (virtueel geheugen) en het omgaan met bestandssystemen.

* Procesbeheer: Het besturingssysteem creëert, beheert en beëindigt processen (actieve programma's). Het zorgt ervoor dat processen gelijktijdig verlopen zonder elkaar te verstoren.

* Bestandssysteembeheer: Het besturingssysteem organiseert bestanden en mappen op opslagapparaten en biedt zo een gestructureerde manier om informatie op te slaan en op te halen.

* Beveiliging: Het besturingssysteem biedt beveiligingsfuncties om het systeem te beschermen tegen ongeautoriseerde toegang en malware. Dit omvat gebruikersauthenticatie, toegangscontrole en beveiligingsupdates.

* Invoer/uitvoer (I/O)-beheer: Het besturingssysteem zorgt voor de communicatie tussen de computer en externe apparaten.

4. Systeemsoftware (buiten het besturingssysteem): Deze laag bevat programma's die het besturingssysteem ondersteunen en verbeteren. Voorbeelden zijn onder meer:

* Apparaatstuurprogramma's: Dit zijn kleine programma's waarmee het besturingssysteem kan communiceren met specifieke hardwareapparaten (printers, geluidskaarten, enz.). Ze zijn cruciaal voor een effectieve interactie tussen het besturingssysteem en de hardware.

* Hulpprogramma's: Dit zijn programma's die verschillende systeemonderhoudstaken uitvoeren, zoals schijfopruiming, defragmentatie, back-up en systeemmonitoring.

* Systeembibliotheken: Verzamelingen van vooraf geschreven code die gemeenschappelijke functies bieden aan applicatiesoftware, waardoor de ontwikkelingstijd en -inspanning wordt verminderd. Deze bieden vaak invoer-/uitvoerfuncties, geheugenbeheerroutines en meer.

* Programmeertaalcompilers/-tolken: Deze vertalen voor mensen leesbare code naar machinecode die de CPU kan uitvoeren.

Hoe ze samenwerken:

Stel je voor dat je eten bestelt in een restaurant. De hardware is de keuken en de ingrediënten, de firmware is de basiskeukenopstelling (ovens, fornuizen), het besturingssysteem is de ober die uw bestelling opneemt, het keukenpersoneel aanstuurt (processen) en u uw eten brengt (resultaten van applicaties), en systeemsoftware zijn de recepten (bibliotheken) en de keukengereedschappen (hulpprogramma's en stuurprogramma's) die helpen bij het bereiden van het eten. De applicatiesoftware is uw maaltijdaanvraag.

Het besturingssysteem is afhankelijk van de firmware om de hardware te initialiseren. Vervolgens gebruikt het besturingssysteem systeemsoftware (stuurprogramma's, bibliotheken, hulpprogramma's) om de hardware te beheren en te controleren, waardoor een omgeving wordt gecreëerd waarin applicatiesoftware kan worden uitgevoerd zonder directe interactie met de complexiteit van de hardware. Applicatiesoftware vraagt ​​om bronnen en services van het besturingssysteem, dat op zijn beurt samenwerkt met de onderliggende systeemsoftware en hardware om aan deze verzoeken te voldoen. De hele structuur werkt samen om een ​​functionele en efficiënte computerervaring te bieden.