Operativsystem: funktioner och typer

Ett datoroperativsystem hanterar interaktioner mellan hårdvara och mjukvara tillsammans med andra funktioner som hanteringsprocesser och minne.

Varje mobil, dator eller liknande elektronisk enhet kommer med en viss programvara eller motor som du kan kalla ett operativsystem. Denna motor förbättrar användbarheten av datorer eller smartphones.

Windows OS, Linux, macOS, Android, iOS och Ubuntu är det mest använda operativsystemet på marknaden, men hur är det med de andra?

Förutom dem finns det många operativsystem tillgängliga på marknaden som de flesta inte är medvetna om.

Oavsett om du är en individ, ett litet företag eller ett stort företag, är det avgörande att använda ett lämpligt operativsystem.

I den här artikeln kommer jag att diskutera olika typer av operativsystem och deras funktioner, fördelar och nackdelar.

Låt oss börja!

Vad är ett operativsystem?

Ett operativsystem (OS) är programvara (eller systemprogramvara) för att hantera en dators hårdvara såväl som mjukvaruresurser, som tillhandahåller gemensamma tjänster för olika datorprogram.

Ett OS hanterar datorhårdvara eller de fysiska komponenterna i ett datorsystem som ytterhölje, tangentbord, mus, CPU, moderkort, grafikkort, lagringsenhet, bildskärm, högtalare, hårddisk, etc.

För att hantera hårdvarufunktioner (som minnesallokering, inmatning och utdata) fungerar operativsystemet som en mellanhand mellan hårdvara och program.

På samma sätt hanterar ett operativsystem programvaruresurser – systemprogramvara och applikationsprogramvara. Dessa inkluderar webbläsare, drivrutiner, e-postprogram, bokföringsprogram, mediaspelare, etc.

Den övervakar och kontrollerar exekveringen av andra program som systemprogramvara och applikationsprogram som finns i enheten.

De primära målen för ett OS är:

  • Ett OS förbättrar användningen av maskinen, vilket gör det möjligt för användare att komma igång omedelbart och slutföra sina uppgifter snabbt utan att slösa tid på att konfigurera systemet från början på egen hand.
  • Operativsystemet säkerställer en effektiv användning av resurserna. Det är därför det inte är nödvändigt att konfigurera systemet.
  • Den är utformad på ett sätt som möjliggör effektiv utveckling, introduktion av nya funktioner, testning och mer utan tjänsteinterferens.
  • Det säkerställer också att resurser delas mellan olika användare och processer rättvist.

Operativsystems funktioner

  • Resurshantering: OS hanterar CPU-tid, minne och andra resurser och fördelar dem mellan flera program som körs på datorn.
  • Processhantering: OS ansvarar för att hantera, stoppa och starta program och processer. Det styr processens tid.
  • Minneshantering: Den hanterar datorns minne och erbjuder mekanismer för att öka minnesanvändningen.
  • Jobbredovisning: Den spårar resurser och tid som används av olika användare för sina uppgifter.
  • Säkerhet: Ett operativsystem ger en säkrare miljö för applikationer, data och användare genom att implementera flera mekanismer och säkerhetspolicyer, såsom kryptering, åtkomstkontroller och mer.
  • Enhetshantering: OS hanterar in- och utdataenheter, såsom tangentbord, möss, skrivare och bildskärmar. Dessutom tillhandahåller den nödvändiga gränssnitt och drivrutiner för att möjliggöra kommunikation mellan datorn och externa enheter.
  • Nätverk: OS erbjuder nätverksfunktioner, inklusive hantering av nätverksanslutningar, delning av resurser, hantering av nätverksprotokoll och upprättande av anslutningar mellan olika nätverk.
  • Filhantering: OS organiserar och hanterar filsystemet, såsom skapande, manipulering och radering av kataloger och filer.
  • Säkerhetskopiering och återställning: OS erbjuder mekanismer för att säkerhetskopiera viktiga data omedelbart och återställa dem i händelse av systemfel, katastrofer och fel.
  • Användargränssnitt: Ett operativsystem erbjuder ett användargränssnitt som låter användare interagera med enheter. Dessa är Command-Line Interface (CLI), Graphical User Interface (GUI) eller en kombination av CLI och GUI.
  • Systemanrop: OS tillhandahåller systemanrop som tillåter en applikation att interagera med ett OS för att komma åt resurserna. Systemsamtal erbjuder ett standardgränssnitt mellan operativsystemet och applikationerna, vilket säkerställer kompatibilitet och portabilitet över flera mjukvaru- och hårdvaruplattformar.
  • Prestandaövervakning: OS erbjuder verktyg för att optimera och övervaka systemets prestanda, såsom att optimera resursanvändning, identifiera flaskhalsar och analysera systemmått och loggar.

  • Virtualisering: Ett operativsystem har virtualiseringsmöjligheter som låter flera operativsystem och applikationer köras på en fysisk maskin. Detta möjliggör flexibilitet vid hantering av olika arbetsbelastningar och effektivitet vid användning av resurser.
  • Tidsdelning: Ett OS gör det möjligt för många användare att dela sina datorsystem och resurser med tidsdelningsmekanismer för att fördela resurser effektivt och rättvist.

Typer av operativsystem

#1. Single Tasking OS

Ett single-tasking OS, även känt som ett single-user OS, är designat speciellt för hemdatorer. Här får endast en användare utföra en enskild uppgift/arbete åt gången. Detta operativsystem är speciellt byggt för trådlösa telefoner och tvåvägsmeddelandeenheter.

Funktioner:

  • Stöder bilder och videonedladdningar
  • Låter dig skriva ut ett dokument
  • Erbjuder input/output hantering
  • Tolkar användarens kommandon

Fördelar:

  • Förbrukar mindre minne
  • Det är kostnadseffektivt

Nackdelar:

  • Den kan endast utföra ett jobb/uppgift åt gången.
  • Inte sofistikerad som andra.

#2. Multi Tasking OS

Ett multi-tasking OS tillåter en användare att köra flera program samtidigt. Detta innebär att en enskild användare kan utföra flera uppgifter/jobb samtidigt. Detta finns vanligtvis på bärbara datorer och persondatorer. Det är av två typer:

  • Förebyggande: OS beräknar den centrala bearbetningstiden genom att dela en enda plats med ett av programmen.
  • Co-operative: Detta kan uppnås genom att beroende på varje process för att ge tid åt flera metoder i en definierad array. Till exempel att klicka på bilder medan du gör en video.

Funktioner:

  • Stöder nedladdning av bilder medan du tittar på film
  • Resursfördelning
  • Processledning
  • Filhantering

Fördelar:

  • Sparar tid
  • Produktiviteten är högre på kortare tid
  • Minnet som används är mindre

Nackdelar:

  • Kräver mer utrymme
  • Det är mer komplext

#3. Batch operativsystem

Ett batch-operativsystem interagerar inte direkt med systemet. Det finns ett operativsystem som tar jobb vars krav är liknande och grupperar dem i flera partier. En operatörs arbete är också att sortera ut olika jobb med liknande behov, till exempel kontoutdrag, lönesystem etc.

Funktioner:

  • Gruppering av jobben bygger på likheter
  • CPU:n utför dessa jobb i en definierad sekvens arrangerad av en operatör så att alla jobb kan utföras på ett kömässigt sätt.

Fördelar:

  • Processorer för batch-operativsystemet känner till tiden för jobbet när det står i kön
  • Tomgångstiden är kortare
  • Det är enkelt att hantera stora arbeten i batch-OS
  • Flera användare kan använda detta system

Nackdelar:

  • Felsökning är komplex i Batch OS
  • Det är kostsamt
  • De andra jobben måste vänta medan ett jobb redan körs.

#4. Fleranvändaroperativsystem

I ett operativsystem med flera användare kan flera användare komma åt olika resurser samtidigt. Denna åtkomst kan tillhandahållas med hjälp av ett gemensamt nätverk mellan olika persondatorer anslutna till ett enda datorsystem. På så sätt kan många användare komma åt en enda maskin samtidigt.

Funktioner:

  • Resursdelning
  • Tidsdelning
  • Bakgrundsdelning
  • Osynlighet

Fördelar:

  • Det hjälper systemet att dela data mellan flera användare
  • Det låter systemet dela hårdvaruresurserna, såsom skrivare.
  • Användare kan enkelt dela sitt arbete med andra
  • Tjänsterna är systematiska och stabila

Nackdelar:

  • Det krävs dyr hårdvara för att installera
  • Sekretess blir ett problem eftersom data delas
  • Den totala prestandan kan påverkas eftersom flera användare arbetar i samma miljö.

#5. RTOS

Ett Real-Time OS (RTOS) är ett operativsystem som ger vissa möjligheter till realtidsapplikationer inom en definierad deadline. Dessa system är speciellt designade för enheter som mikrokontroller och kritiska system.

Funktioner:

  • Ett litet fotavtryck betyder att det är lätt jämfört med vanliga operativsystem
  • Dessa system är mycket lyhörda och snabba
  • Den erbjuder prioritetsbaserad schemaläggning
  • Tidsinformation

Fördelar:

  • Användningen av system och enheter är maximal
  • Tiden som krävs för att flytta uppgifter är mindre
  • Den fokuserar på att köra applikationer
  • Storleken på detta system är litet, och därför kan det enkelt bäddas in i system

Nackdelar:

  • Den kan utföra begränsade uppgifter
  • Algoritmen som används är komplex
  • Den utför minimal uppgiftsväxling

#6. Nätverksoperativsystem

Ett nätverksoperativsystem är ett system som kopplar samman flera datorer och enheter på ett visst nätverk och låter dem dela resurser på samma nätverk. Det hjälper till att skapa och hantera användarkonton, kontrollera åtkomst till resurser, tillhandahålla kommunikation mellan enheter och övervaka nätverket.

Funktioner:

  • Databas och filsystemsdelning
  • Skapa säkerhetskopior
  • Inter-nätverk
  • Program och skrivare som delar ett nätverk
  • Säkerhetsfunktioner som åtkomstkontroll och autentisering

Fördelar:

  • Den erbjuder fjärråtkomst till servrarna från olika platser
  • Det ger bra säkerhet
  • Mycket stabil

Nackdelar:

  • Hög kostnad
  • Det kräver regelbundet underhåll
  • Beror på en central plats

#7. Distribuerat OS

Distribuerat OS är en samling av flera autonoma datorer som är åtskilda fysiskt men anslutna med hjälp av ett centraliserat nätverk som är utrustat med distribuerade system. Autonoma system kan kommunicera med varje system genom att komma åt och dela filer samt resurser och utföra olika uppgifter.

Funktioner:

  • Resursdelning
  • Samtidighet
  • Skalbarhet
  • Feltolerans
  • Heterogenitet
  • Genomskinlighet
  • Öppenhet

Fördelar:

  • Pris-prestanda-förhållandet är bättre
  • Den är flexibel
  • Den har högre tillgänglighet och tillförlitlighet
  • Det erbjuder utbyggbarhet

Nackdelar:

  • Om en nod försöker skicka data samtidigt blir nätverket överbelastat
  • Relevant programvara är inte tillgänglig för närvarande
  • På grund av enkel åtkomst kan säkerheten vara ett problem

#8. Mobilt OS

Ett mobilt operativsystem är ett system som tillåter surfplattor, smartphones och andra relaterade enheter att köra program och applikationer med lätthet. Det ger ett gränssnitt mellan mjukvarufunktionerna och hårdvarukomponenterna. Den presenterar brickor, ikoner, information, applikationsåtkomst och mer när den slås på.

Funktioner:

  • Enhetshantering
  • Processor schemaläggning eller hantering
  • Minneshantering
  • Säkerhet som lösenord, fingeravtrycksskanning, etc.
  • Filhantering
  • Upptäckt av fel
  • Spåra systemets prestanda

Fördelar:

  • Det är användarvänligt
  • Dessa är lätta
  • Det gör det möjligt för användare att anpassa sina enheter för att passa deras behov
  • Nya uppdateringar släpps ofta

Nackdelar:

  • De flesta mobila operativsystem är utformade för att utföra uppgifter för specifik hårdvara, som Apple iOS
  • Mobile OS är sårbart för säkerhetsintrång
  • Batteritiden är begränsad
  • Du måste manuellt uppgradera hårdvaran när en ny versionsuppgradering kommer ut på marknaden

#9. Inbäddat OS

Ett inbäddat operativsystem är utformat för att utföra uppgifter för en specificerad enhet men inte en dator. Det primära målet är att exekvera koden som gör att enheten kan utföra sitt jobb. Dessutom gör detta system hårdvaran tillgänglig för programvaran.

Funktioner:

  • Drift i realtid
  • Låg tillverkningskostnad
  • Snäva designbegränsningar
  • Skyddsmekanismer

Fördelar:

  • Den är bärbar
  • Kravet på hårdvara är mindre
  • Det är snabbare jämfört med andra operativsystem
  • Det är mycket förutsägbart

Nackdelar:

  • Hög modifiering behövs
  • Anpassning kräver mer tid
  • Mindre optimering

#10. Virtualisering OS

Virtualization OS hänvisar till användningen av programvara som simulerar hårdvarufunktionaliteten i ett virtuellt system. Detta gör det möjligt för IT-organisationer att driva flera operativsystem. Det tillåter hårdvara att köra flera OS-bilder samtidigt.

Funktioner:

  • Resursfördelning
  • Lättvikt
  • Skalbarhet
  • Enkel hantering
  • Bärbarhet
  • säkerhet

Fördelar:

  • Det möjliggör större resurseffektivitet
  • Det minskar kostnaden avsevärt
  • Utbyggnaden är snabb

Nackdelar:

  • Eftersom behållare delar ett liknande värdoperativsystem finns det säkerhetsrisker
  • Isoleringen är begränsad
  • Installation och ledning är komplexa och kräver mer kunskap och färdigheter
  • Hårdvaruåtkomsten är begränsad

#11. Moln OS

Ett molnoperativsystem är utformat för att fungera med virtualiserings- och molnmiljöer. Den hanterar driften av flera virtuella maskiner. Dess funktioner kan variera beroende på molntjänsterna och den virtuella miljön som används.

Dessutom kan den hantera drift, exekvering och bearbetning av olika virtuella infrastrukturer, virtuella maskiner och virtuella servrar.

Funktioner:

  • Det kan lätt skalas utifrån krav
  • Säkerhetsfunktioner kan integreras, som 2-faktors autentisering, enkel inloggning, etc.
  • Integrerar många moderna lösningar
  • Den erbjuder funktioner för säkerhetskopiering och återställning.

Fördelar:

  • Det ger mer flexibilitet eftersom du kan använda det var som helst och när som helst
  • Det tillåter utvecklare att påskynda utvecklingsprocessen med snabba distributioner
  • Du betalar för de resurser du väljer, så kostnadseffektivt
  • Enklare åtkomst från vilken enhet som helst

Nackdelar:

  • Du kommer att tycka att det är komplext när du integrerar med befintliga system
  • Det blir oförutsedda utgifter
  • Du måste vara orolig för säkerhetsrisker som onlinehot och datasekretess
  • Du kan uppleva driftstopp i händelse av en naturkatastrof

Några av de mest använda operativsystemen över hela världen är följande:

Windows OS

Windows OS är ett grafiskt operativsystem från Microsoft. Det tillåter användare att utan ansträngning använda sina datorsystem och läsa och lagra data, ansluta till internet, spela spel, titta på videor och köra olika applikationer. Den är tillgänglig för både professionellt och personligt bruk.

Enligt StatCounterdet är det mest använda operativsystemet i världen för persondatorer, med en marknadsandel på 69,51 %% i juli 2023.

Mac OS

macOS är ett Unix OS utvecklat av Apple Inc. Det används i Apple Mac-datorer. Prestanda för macOS är lyhörd och snabb på grund av optimeringen av operativsystemet för specifik hårdvara.

Dessutom är det näst mest använda OS världen över i kategorin persondatorer, med en marknadsandel på 20,44 %.

Linux

Linux är operativsystemet med öppen källkod som direkt hanterar systemets resurser och hårdvara, som minne, lagring och CPU.

Linux OS sitter mellan hårdvara och applikationer och tillåter fysiska resurser och mjukvaruanslutningar att göra jobbet. Det kommer efter Windows OS och macOS i den världsomspännande OS-användningen av persondatorer, med en marknadsandel på 3,24 %.

Ubuntu

Det är ett Linux-baserat OS på Debian, huvudsakligen sammansatt av öppen källkod och fri programvara. Ubuntu släpps i desktop-, core- och serverutgåvor för IoT-enheter och robotar. Det är ett populärt operativsystem för cloud computing.

Android

Android är ett Linux-baserat mobilt operativsystem som körs på surfplattor och smartphones. Denna plattform använder Linux Kernel, en webbläsare, slutanvändarapplikationer och ett GUI. Den använder Java-språk främst för att skriva sin kod och andra språk.

Det primära målet med Android är att ge en bra upplevelse till sina slutanvändare, vilket gör det till ett mycket effektivt operativsystem. Det är också det mest använda operativsystemet i världen i kategorin mobiloperativsystem, med en marknadsandel på 70,9 %, enligt StatCounter.

iOS

Apple iOS är ett mobilt operativsystem utvecklat och marknadsfört av Apple Inc. Det driver Apples mobila enheter och är det mest installerade mobila operativsystemet, efter Android, med en marknadsandel på 28,36 %, enligt StatCounter. Dessutom ger den mobilanslutning, Bluetooth, Wi-Fi och VPN-stöd.

Slutsats

Olika typer av operativsystem finns tillgängliga på marknaden, var och en med olika uppsättningar funktioner och funktioner samt för- och nackdelar.

Så om du vill välja rätt operativsystem för ditt användningsfall, förstå dina behov och budget grundligt. Du måste välja ett operativsystem som effektivt kan hantera lagring och minne, skyddar din integritet, säkrar dina data och passar din budget.

Du kan också utforska gratis operativsystem för penetrationstestning och digital kriminalteknik.