Оперативни системи: функције и типови

Оперативни систем рачунара управља интеракцијама између хардвера и софтвера заједно са другим функцијама као што су руковање процесима и меморијом.

Сваки мобилни, рачунар или сличан електронски уређај долази са одређеним софтвером или механизмом који можете назвати оперативним системом. Овај мотор побољшава корисност рачунара или паметних телефона.

Виндовс ОС, Линук, мацОС, Андроид, иОС и Убунту су најчешће коришћени ОС на тржишту, али шта је са осталима?

Осим њих, постоји много оперативних система доступних на тржишту којих већина људи није свесна.

Било да сте појединац, мало предузеће или велико предузеће, коришћење одговарајућег оперативног система је кључно.

У овом чланку ћу говорити о различитим типовима оперативних система и њиховим функцијама, предностима и недостацима.

Почнимо!

Шта је оперативни систем?

Оперативни систем (ОС) је софтвер (или системски софтвер) за управљање хардвером рачунара као и софтверским ресурсима, пружајући заједничке услуге за различите рачунарске програме.

ОС управља рачунарским хардвером или физичким компонентама рачунарског система као што су спољашње кућиште, тастатура, миш, ЦПУ, матична плоча, графичка картица, уређај за складиштење, монитор, звучник, хард диск итд.

За управљање хардверским функцијама (као што су алокација меморије, улаз и излаз), ОС ради као посредник између хардвера и програма.

Слично, ОС управља софтверским ресурсима – системским софтвером и апликативним софтвером. То укључује веб претраживаче, драјвере уређаја, програме за е-пошту, рачуноводствени софтвер, медијске плејере итд.

Он надгледа и контролише извршавање других програма као што су системски софтвер и апликативни програми који се налазе у уређају.

Примарни циљеви ОС-а су:

• Оперативни систем побољшава употребу машине, омогућавајући корисницима да одмах почну и брзо заврше своје задатке без губљења времена да сами конфигуришу систем од почетка.
• Оперативни систем обезбеђује ефикасно коришћење ресурса. Због тога конфигурисање система није неопходно.
• Дизајниран је на начин који омогућава ефикасан развој, увођење нових функција, тестирање и још много тога без ометања услуга.
• Такође осигурава да се ресурси деле између различитих корисника и процеса праведно.

Функције оперативних система

• Управљање ресурсима: ОС управља ЦПУ временом, меморијом и другим ресурсима и додељује их међу неколико програма који се покрећу на рачунару.
• Управљање процесима: ОС је одговоран за управљање, заустављање и покретање програма и процеса. Он контролише време процеса.
• Управљање меморијом: Управља меморијом рачунара и нуди механизме за унапређење употребе меморије.
• Рачуноводство послова: Прати ресурсе и време које користе различити корисници за своје задатке.
• Безбедност: Оперативни систем обезбеђује безбедније окружење за апликације, податке и кориснике применом неколико механизама и безбедносних политика, као што су шифровање, контрола приступа и још много тога.
• Управљање уређајима: ОС управља улазним и излазним уређајима, као што су тастатуре, мишеви, штампачи и екрани. Поред тога, обезбеђује неопходне интерфејсе и драјвере који омогућавају комуникацију између рачунара и спољних уређаја.
• Умрежавање: ОС нуди могућности умрежавања, укључујући управљање мрежним везама, дељење ресурса, руковање мрежним протоколима и успостављање веза између различитих мрежа.
• Управљање датотекама: ОС организује систем датотека и управља њиме, као што је креирање, манипулација и брисање директоријума и датотека.
• Израда резервних копија и опоравак: ОС нуди механизме за тренутно сигурносно копирање важних података и њихово враћање у случају системских грешака, катастрофа и кварова.
• Кориснички интерфејс: ОС нуди кориснички интерфејс који корисницима омогућава интеракцију са уређајима. То су интерфејс командне линије (ЦЛИ), графички кориснички интерфејс (ГУИ) или комбинација ЦЛИ и ГУИ.
• Системски позиви: ОС обезбеђује системске позиве који омогућавају апликацији да комуницира са ОС-ом како би приступила ресурсима. Системски позиви нуде стандардни интерфејс између оперативног система и апликација, обезбеђујући компатибилност и преносивост на неколико софтверских и хардверских платформи.
• Праћење перформанси: ОС нуди алате за оптимизацију и праћење перформанси система, као што је оптимизација коришћења ресурса, идентификација уских грла и анализа системских метрика и евиденција.

• Виртуелизација: ОС има могућности виртуелизације које омогућавају неколико оперативних система и апликација да раде на физичкој машини. Ово омогућава флексибилност у управљању различитим радним оптерећењима и ефикасност у коришћењу ресурса.
• Дељење времена: ОС омогућава бројним корисницима да деле свој рачунарски систем и ресурсе помоћу механизама за дељење времена како би се ресурси алоцирали ефикасно и правично.

Врсте оперативних система

#1. Сингле Таскинг ОС

ОС са једним задатком, такође познат као једнокориснички ОС, дизајниран је посебно за кућне рачунаре. Овде је само једном кориснику дозвољено да изврши један задатак/рад у исто време. Овај ОС је специјално направљен за бежичне телефоне и уређаје за двосмерну размену порука.

Карактеристике:

• Подржава преузимање слика и видео записа
• Омогућава вам да одштампате документ
• Нуди управљање улазом/излазом
• Тумачи команде корисника

Предности:

• Троши мање меморије
• То је исплативо

Недостаци:

• Може да изврши само један посао/задатак истовремено.
• Није софистициран као други.

#2. Мулти Таскинг ОС

Оперативни систем са више задатака омогућава кориснику да извршава неколико програма истовремено. То значи да један корисник може да обавља више задатака/послова истовремено. Ово се углавном налази на лаптоповима и личним рачунарима. Два је типа:

• Превентивно: ОС израчунава централно време обраде тако што дели један слот са једним од програма.
• Кооперативан: Ово се може постићи зависно од сваког процеса да се да време за више метода у дефинисаном низу. На пример, кликом на слике док правите видео.

Карактеристике:

• Подржава преузимање слика током гледања филмова
• Алокација ресурса
• Управљање процесима
• Управљање датотекама

Предности:

• Штеди време
• Продуктивност је већа за мање времена
• Меморија која се користи је мање

Недостаци:

• Захтева више простора
• Комплекснији је

#3. Батцх оперативни систем

Патцх ОС не ступа у директну интеракцију са системом. Постоји оперативни систем који преузима послове чији су захтеви слични и групише их у неколико група. Такође, посао оператера је да сортира различите послове са сличним потребама, на пример, изводе из банке, системе платног списка итд.

Карактеристике:

• Груписање послова заснива се на сличностима
• ЦПУ извршава ове послове у дефинисаном редоследу који је организовао оператор тако да се сви послови могу обавити у редовима.

Предности:

• Процесори пакетног ОС-а знају време посла када је у реду
• Време мировања је мање
• Управљање великим послом у пакетном оперативном систему је лако
• Овај систем може користити више корисника

Недостаци:

• Отклањање грешака је сложено у Батцх ОС-у
• То је скупо
• Од осталих послова се тражи да чекају док се посао већ извршава.

#4. Вишекориснички ОС

У вишекорисничком ОС-у, неколико корисника може истовремено приступити различитим ресурсима. Овај приступ се може обезбедити коришћењем заједничке мреже између различитих персоналних рачунара повезаних са једним рачунарским системом. На овај начин, многи корисници могу истовремено да приступе једној машини.

Карактеристике:

• Дељење ресурса
• Тиме-схаринг
• Дељење у позадини
• Невидљивост

Предности:

• Помаже систему да дели податке међу више корисника
• Омогућава систему да дели хардверске ресурсе, као што су штампачи.
• Корисници могу лако да деле свој рад са другима
• Услуге су систематске и стабилне

Недостаци:

• Потребан је скуп хардвер за подешавање
• Приватност постаје проблем пошто се подаци деле
• То може утицати на укупне перформансе јер више корисника ради у истом окружењу.

#5. РТОС

ОС у реалном времену (РТОС) је оперативни систем који даје одређене могућности апликацијама у реалном времену у дефинисаном року. Ови системи су специјално дизајнирани за уређаје као што су микроконтролери и критични системи.

Карактеристике:

• Мали отисак значи да је лаган у поређењу са општим ОС-ом
• Ови системи су веома брзи и брзи
• Нуди заказивање засновано на приоритетима
• Информације о времену

Предности:

• Искоришћеност система и уређаја је максимална
• Време потребно за пребацивање задатака је мање
• Фокусира се на покретање апликација
• Величина овог система је мала, па се стога лако може уградити у системе

Недостаци:

• Може да обавља ограничене задатке
• Алгоритам који се користи је сложен
• Обавља минимално пребацивање задатака

#6. Мрежни оперативни систем

Мрежни оперативни систем је систем који повезује неколико рачунара и уређаја на дату мрежу и омогућава им да деле ресурсе на истој мрежи. Помаже у креирању и управљању корисничким налозима, контроли приступа ресурсима, обезбеђивању комуникације између уређаја и надгледању мреже.

Карактеристике:

• Дељење базе података и система датотека
• Прављење резервних копија
• Интер-нетворкинг
• Апликација и штампачи који деле једну мрежу
• Сигурносне функције попут контроле приступа и аутентификације

Предности:

• Нуди удаљени приступ серверима са различитих локација
• Нуди добру сигурност
• Високо стабилан

Недостаци:

• Високи трошкови
• Захтева редовно одржавање
• Зависи од централне локације

#7. Дистрибутед ОС

Дистрибуирани ОС је колекција неколико аутономних рачунара који су физички одвојени, али повезани помоћу централизоване мреже која је опремљена дистрибуираним системима. Аутономни системи могу да комуницирају са сваким системом приступањем и дељењем датотека, као и ресурса и обављањем различитих задатака.

Карактеристике:

• Дељење ресурса
• Конкуренција
• Прилагодљивост
• Толеранција грешака
• Хетерогеност
• Транспарентност
• Отвореност

Предности:

• Однос цене и перформанси је бољи
• Флексибилан је
• Има већу доступност и поузданост
• Нуди проширивост

Недостаци:

• Ако чвор покуша да пошаље податке истовремено, мрежа постаје преоптерећена
• Релевантни софтвер тренутно није доступан
• Због лаког приступа, безбедност може бити проблем

#8. Мобиле ОС

Мобилни оперативни систем је систем који омогућава таблетима, паметним телефонима и другим повезаним уређајима да са лакоћом покрећу програме и апликације. Он даје интерфејс између софтверских функција и хардверских компоненти. Представља плочице, иконе, информације, приступ апликацији и још много тога док се укључује.

Карактеристике:

• Управљање уређајем
• Планирање или управљање процесором
• Управљање меморијом
• Сигурност као што су лозинке, скенирање отиска прста итд.
• Управљање датотекама
• Откривање грешака
• Праћење перформанси система

Предности:

• То је усер-фриендли
• Ови су лагани
• Омогућава корисницима да прилагоде своје уређаје својим потребама
• Нова ажурирања се често објављују

Недостаци:

• Већина мобилних оперативних система дизајнирана је за обављање задатака за одређени хардвер, као што је Аппле иОС
• Мобилни ОС је подложан нарушавању безбедности
• Век трајања батерије је ограничен
• Морате ручно да надоградите хардвер када нова верзија надоградње дође на тржиште

#9. Уграђени ОС

Уграђени оперативни систем је дизајниран да обавља задатке за одређени уређај, али не и за рачунар. Примарни циљ је да се изврши код који омогућава уређају да обавља свој посао. Поред тога, овај систем чини хардвер доступним софтверу.

Карактеристике:

• Рад у реалном времену
• Ниска цена производње
• Чврсто ограничење дизајна
• Механизми заштите

Предности:

• Преносив је
• Захтеви за хардвером су мањи
• Бржи је у поређењу са другим ОС
• Веома је предвидљиво

Недостаци:

• Потребна је велика модификација
• Прилагођавање захтева више времена
• Мање оптимизације

#10. Виртуализатион ОС

Виртуелизација ОС се односи на коришћење софтвера који симулира функционалност хардвера у виртуелном систему. Ово омогућава ИТ организацијама да раде са неколико оперативних система. Омогућава хардверу да истовремено извршава више слика ОС-а.

Карактеристике:

• Алокација ресурса
• Лагана
• Прилагодљивост
• Лако управљање
• Преносивост
• Безбедност

Предности:

• Омогућава већу ефикасност ресурса
• То значајно смањује трошкове
• Распоређивање је брзо

Недостаци:

• Пошто контејнери деле сличан ОС домаћина, постоје безбедносни ризици
• Изолација је ограничена
• Постављање и управљање су сложени и захтевају више знања и вештина
• Приступ хардверу је ограничен

#11. Цлоуд ОС

Цлоуд ОС је дизајниран да ради са окружењима виртуелизације и рачунарства у облаку. Управља радом више виртуелних машина. Његове функционалности могу да варирају у зависности од услуга у облаку и виртуелног окружења које се користи.

Штавише, може да управља радом, извршавањем и обрадом различитих виртуелних инфраструктура, виртуелних машина и виртуелних сервера.

Карактеристике:

• Може се лако скалирати на основу захтева
• Безбедносне функције могу да се интегришу, као што су 2-факторска аутентикација, јединствена пријава, итд.
• Интегрише многа савремена решења
• Нуди функције прављења резервних копија и враћања.

Предности:

• Нуди већу флексибилност јер га можете користити било где и било када
• Омогућава програмерима да убрзају процес развоја брзим применама
• Плаћате ресурсе које одаберете, дакле, исплативо
• Лакши приступ са било ког уређаја

Недостаци:

• Наћи ћете га сложеним док се интегришете са постојећим системима
• Биће непредвиђених трошкова
• Морате бити забринути због безбедносних ризика као што су претње на мрежи и приватност података
• Можете доживети застоје у случају природне катастрофе

Популарни оперативни системи

Неки од најчешће коришћених оперативних система широм света су следећи:

Виндовс ОС

Виндовс ОС је графички оперативни систем компаније Мицрософт. Омогућава корисницима да без напора користе своје рачунарске системе и читају и чувају податке, повезују се на интернет, играју игрице, гледају видео записе и покрећу различите апликације. Доступан је и за професионалну и за личну употребу.

Према СтатЦоунтерто је најчешће коришћени ОС широм света за персоналне рачунаре, са тржишним уделом од 69,51% од јула 2023.

мацОС

мацОС је Уник ОС који је развио Аппле Инц. Користи се у Аппле Мац рачунарима. Перформансе мацОС-а су брзе и брзе због оптимизације оперативног система за одређени хардвер.

Штавише, то је други најкоришћенији ОС широм света у категорији персоналних рачунара, са тржишним уделом од 20,44%.

Линук

Линук је ОС отвореног кода који директно управља системским ресурсима и хардвером, као што су меморија, складиште и ЦПУ.

Линук ОС се налази између хардвера и апликација и омогућава физичким ресурсима и софтверским везама да обаве посао. Следи Виндовс ОС и мацОС у светској употреби ОС персоналних рачунара, са тржишним уделом од 3,24%.

Убунту

То је Линук базиран ОС на Дебиан-у, који се углавном састоји од отвореног кода и бесплатног софтвера. Убунту је објављен у десктоп, језгро и серверско издање за ИоТ уређаје и роботе. То је популаран ОС за рачунарство у облаку.

Андроид

Андроид је мобилни ОС заснован на Линук-у који ради на таблетима и паметним телефонима. Ова платформа користи Линук кернел, веб претраживач, апликације за крајње кориснике и ГУИ. Користи језик Јава углавном за писање свог кода и других језика.

Примарни циљ Андроид-а је да својим крајњим корисницима пружи добро искуство, чинећи га веома ефикасним ОС. Такође је најкоришћенији ОС на свету у категорији мобилних оперативних система, са тржишним уделом од 70,9%, према СтатЦоунтер.

иОС

Аппле иОС је мобилни оперативни систем који је развио и пласирао Аппле Инц. Он покреће Аппле мобилне уређаје и најинсталиранији је мобилни ОС, после Андроида, са тржишним уделом од 28,36%, према СтатЦоунтер. Поред тога, пружа мобилну везу, Блуетоотх, Ви-Фи и ВПН подршку.

Закључак

На тржишту су доступни различити типови оперативних система, сваки са различитим скуповима функција и функционалности, као и за и против.

Дакле, ако желите да изаберете прави оперативни систем за ваш случај употребе, темељно разумете своје потребе и буџет. Морате одабрати оперативни систем који може ефикасно да управља складиштем и меморијом, штити вашу приватност, обезбеђује ваше податке и одговара вашем буџету.

Такође можете истражити бесплатне оперативне системе за тестирање пенетрације и дигиталну форензику.