В современном мире буквально каждый слышал словосочетание «операционная система» или ОС. Их используют, и говоря про компьютеры, и рассуждая про смартфоны. Но что это такое, для чего нужно и какие задачи выполняет? В этой статье мы разберемся с понятием операционной системы, их видами и другими смежными вопросами.
Заставка операционной системы Windows 11
Определение операционной системы
Операционная система — это программа, управляющая аппаратными ресурсами (компонентами компьютера) и работающими на ее базе прикладными программами. На английском название звучит как «operating system», «OS», также часто можно встретить сокращение «ОС». Жаргонные названия операционной системы: «ось», «операционка». Операционная система есть в любом современном устройстве, будь то смартфон, ноутбук, компьютер или планшет.
Чаще всего операционная система является одновременно программой и набором приложений. У нее есть собственное ядро, которое отвечает за координацию доступа всех приложений к ресурсам устройства. Одновременно с этим в ОС всегда входит набор программ, драйверов и утилит, отвечающих за взаимодействие компьютера и пользователя. Операционная система без ядра не может существовать, а без утилит — выполнять большую часть функций, которые от нее ожидает пользователь. Одной из утилит, с которой знаком каждый пользователь, можно назвать графическую оболочку или интерфейс, который используется для управления ОС.
Существуют также специализированные ОС, которые могут не иметь дополнительных приложений и предлагать пользователю минимальный набор функций. Это обусловлено спецификой задач, для которых они разрабатываются. Примером может служить FreeRTOS, имеющая только базовые возможности вроде переключения задач, синхронизации доступа, управления памятью и т. д.
Интересно, что разнообразие современных операционных систем не дает возможности дать единое определение, которое однозначно подходило бы ко всем видам ОС.
Логотипы разных операционных систем
Примеры популярных и оригинальных операционных систем
За время существования компьютеров программисты разработали множество управляющих аппаратными ресурсами систем. Приведем список операционных систем, которые можно назвать широко известными или востребованными у пользователей:
- семейство Windows. Группа ОС от корпорации Microsoft. На данный момент актуальными считаются Windows 10 и Windows 11;
- семейство Unix. Группа ОС, основанная на идеях проекта AT&T Unix, характеризуется модульным дизайном, широким применением утилит и мультиплатформенностью;
- Linux. Является семейством Unix-подобных операционных систем на базе ядра Linux. Обычный пользователь использует определенный дистрибутив, содержащий не только ядро, но и набор программ, которые объединены системами установки, управления, обновления. Наиболее распространенными дистрибутивами можно назвать Linux Mint, Ubuntu, Debian, Mageia, Fedora, OpenSUSE, ArchLinux, PCLinuxOS, Slackware, Gentoo, RHEL;
- macOS. Операционная система, разработанная и продаваемая корпорацией Apple. Предназначена для компьютеров и ноутбуков. Поставляется исключительно с устройствами бренда, установить ее на другое оборудование достаточно сложно;
- iOS. Мобильная ОС, также разрабатываемая корпорацией Apple. Во многом взаимно интегрирована с macOS, с некоторых пор Apple вообще стала рассматривать iOS и macOS как одну платформу;
- Android. Многие знают ОС Android как самостоятельную операционную систему, предназначенную для мобильных устройств: смартфонов, планшетов, наручных часов, игровых приставок, фитнес-браслетов. Но, фактически, Android использует модифицированное ядро Linux. Интересно, что на ноутбуках и нетбуках Android тоже встречается;
- DOS. Семейство ОС, которые использовались на PC от Microsoft до появления Windows.
Вместе с тем существуют созданные российскими разработчиками дистрибутивы Linux, которые популяризуют в нашей стране:
- Astra Linux. Система от научно-производственного объединения «РусБИТех». Astra Linux Special Edition получила сертификаты от ФСТЭК России, ФСБ, Минобороны РФ. Активно внедряется в государственных учреждениях;
- ОС «Аврора» — система для мобильных устройств. Разработка российской компании «Открытая мобильная платформа», создана для бизнеса и государственных компаний;
- ROSA Linux. Разработчик — НТЦ ИТ РОСА. Включена в Реестр отечественного ПО Минцифры РФ и имеют соответствующие сертификаты ФСТЭК России. Недавно компания вышла на белорусский рынок с системой виртуализации. Один из дистрибутивов — РОСА «БАРИЙ» позиционируется как особо защищенная операционная система для бизнес-нужд;
- Альт Линкус, в том числе, платформа «Альт Образование». Система от российского разработчика BaseALT. Поставляется в школы и позиционируется как операционная система для образовательных учреждений.
Также существуют защищенные операционные системы, обеспечивающие максимальный уровень безопасности данных и процессов. Примером может служить KasperskyOS.По словам разработчиков система обладает «кибериммунитетом», который обеспечивает высокий уровень защищенности от подавляющего большинства кибератак. Подобные требования к ОС предъявляют государственные структуры, специалисты по индустриальной автоматизации и транспортным инновациям.
Можно долго перечислять, какие бывают операционные системы, потому что их очень много. В этом списке приведены примеры названий ОС, которые часто слышит обычный пользователь. Но на самом деле их намного больше: только одних дистрибутивов Linux порядка 600 штук.
Пример интерфейса Linux
Что делает ОС: основные функции
Возможности операционной системы зависят от тех задач, для решения которых ее разрабатывали. Например, одной из типичных функций ОС считается загрузка программ в оперативную память и их выполнение. Но в некоторых операционных системах такой возможности нет (пример — упомянутая выше FreeRTOS). Однако можно выделить основные функции, которые имеются в большинстве ОС. А именно:
- исполнение запросов программ, включая ввод/вывод данных, запуск, остановку;
- организация доступа к периферийным устройствам;
- управление доступом к данным на носителях (жестком диске и других);
- управление оперативной памятью;
- предоставление пользовательского интерфейса;
- сбор и сохранение информации об ошибках.
Выше представлен наиболее общий список того, что делают операционные системы. Но у них могут быть и дополнительные функции, например, обеспечение многозадачности, распределение ресурсов между процессами, защита системы и так далее.
Виды и классификация
Можно выделить множество видов операционных систем, используя различные подходы к классификации. ОС разделяют по ядру (архитектуре), по устройству, для которого она предназначена, по лицензии, разрядности и многим другим факторам. Возьмем несколько популярных классификаций и расскажем о них подробнее.
Важно: также как и в случае с определением, однозначную классификацию всех операционных систем дать невозможно. Существуют лишь категории, к которым можно отнести большую часть ОС.
ОС для разных устройств
Как уже говорилось, операционные системы устанавливаются на разные устройства. Наиболее известные — это, конечно, ноутбуки и домашние ПК. Но также ОС разрабатывают для другого оборудования, например:
Окружающая нас техника становится все более умной и для ее управления используют более сложные программы и системы. Поэтому ОС может управлять совершенно разными устройствами. Даже в вашем внешнем жестком диске может быть своя операционная система!
Проприетарные и свободные операционные системы
Как и любое программное обеспечение операционные системы могут быть свободными и несвободными. Несвободное ПО является частной собственностью, правообладатель может регулировать вопросы использования, копирования, модификации таких программ. Наиболее популярная проприетарная ОС — это Windows. Также правообладатель есть у популярной системы macOS.
Наиболее известная свободная ОС — это Linux, а точнее, операционные системы, которые созданы на этом ядре (дистрибутивов сейчас более шестисот). Пользователи такой ОС имеют право на неограниченную установку, запуск, свободное использование, изучение, распространение и изменение любых ее файлов.
Классификация по интерфейсам
Пользователи в основном сталкиваются с операционными системами, управление которыми происходит через графический интерфейс (graphical user interface, GUI). Одним из видов графического интерфейса считается всем известный оконный интерфейс Windows. Но кроме GUI есть также интерфейс командной строки, в котором пользователь отправляет компьютеру текстовые команды.
Интерфейс командной строки в ОС
Классификация ОС по архитектуре
Архитектурой ОС называют принципы ее построения. Она определяет большую часть возможностей ОС; единой архитектуры не существует. Чаще всего, когда говорят про архитектуру ОС, имеют в виду строение ядра — центральной части системы. Оно обычно обеспечивает доступ к процессорному времени, памяти, внешнему аппаратному обеспечению, работу сервисов файловой системы и сетевых протоколов. Пример известного всем ядра — Linux, который мы уже неоднократно упоминали.
Разрядность операционных систем
Существует два распространенных типа ОС для компьютеров, смартфонов, планшетов: 32-х битная (x32) и 64-х битная (x64). Около 20 лет назад наиболее популярными были тридцатидвухбитные ОС, но у них были ограничения на одновременное использование больших объемов оперативной памяти. С увеличением стандартного количества оперативной памяти в устройствах начали распространяться более подходящие для них операционные системы х64. Сейчас подавляющее большинство ОС, с которыми сталкивается пользователь, обладают именно такой разрядностью.
Справка. Разрядность в данном случае — это характеристика архитектуры компьютера, которая определяет максимальный объем оперативной памяти и количество битов, используемых в арифметических вычислениях. Для запуска ОС с определенной разрядностью необходима архитектура, которая ее поддерживает.
Конфигурации
Классификацию можно также проводить в зависимости от конфигурации операционной системы. ОС может быть выпущена в редакции для обычного пользователя, для предприятия, для сервера и так далее. Они отличаются между собой настройками по умолчанию и входящими в состав дистрибутива программными компонентами. В зависимости от входящих в состав операционной системы видов программного обеспечения пользователю предоставляются различные возможности: тонкая настройка доступов, возможность ограничения работы определенных процессов, совместное использование и так далее.
Демонстрационное изображение macOS
Какую операционную систему выбрать
У большинства пользователей в принципе не стоит вопроса, какая операционная система лучше. Они пользуются той, что установлена на их компьютере. Предустановку делают как работники ИТ-отдела в компании, так и производители или посредники при организации поставок компьютерной техники в магазины. Пользоваться операционной системой, установленной на компьютере «из коробки» нормально. Выбирать новую ОС нужно в двух случаях: возможностей операционной системы, установленной на компьютере, недостаточно, либо вы по какой-то причине не хотите или не можете оплачивать имеющуюся ОС.
Важно: Не забывайте, что смена операционной системы означает переустановку множества программ, а иногда и грозит потерей части данных. Некоторые устаревшие устройства на новой ОС могут не заработать, если нет совместимых драйверов. Поэтому смена операционной системы это куда более сложный процесс, чем кажется рядовому пользователю.
Требования к операционной системе зависят от привычек пользователя, желания или нежелания осваивать что-то новое, выполняемых задач, используемых программ и характеристик самого компьютера. Предлагаем несколько вопросов, ответы на которые помогут вам определиться, какую операционную систему предпочесть.
Какой у вас компьютер?
Прежде всего определите, какие виды операционных систем поддерживает ваша техника. Далеко не все внутренние устройства компьютера будут работать правильно в той или иной ОС. К примеру, видеокарта, для которой на Linux нет подходящего драйвера, может не поддерживать аппаратное ускорение. Также может отсутствовать драйвер, с помощью которого реализуются функции энергосбережения и управления скоростью вентилятора системы охлаждения.
Насколько мощный у вас компьютер?
На старом компьютере современная Windows 10 просто не запустится, а если запустится, то вы не сможете на ней полноценно работать — все будет зависать. Поэтому для слабых устройств можно выбрать что-то из старых операционных систем или найти подходящий дистрибутив Linux. Чаще всего на устаревшее оборудование ставят Windows 7 или Windows XP, либо нетребовательный Linux, такой как lubuntu.
Готовы ли вы платить?
Можно выбрать платную ОС или систему с платной поддержкой, а есть полностью бесплатные операционные системы, которые, однако, потребуют определенных знаний для их конфигурации. Придется либо разбираться в особенностях установки, настройки и обновления бесплатного Linux, либо нанимать специалиста.
Что вы собираетесь делать на компьютере?
Современный пользователь компьютера большую часть времени проводит в браузере. Браузер можно установить практически в любой операционной системе. Если вы не пользуетесь специализированным софтом и не играете в игры, вам больше подойдет Linux. Это безопасная операционная система, менее подверженная вирусным атакам.
Маскот Linux
Какой софт вы используете?
Как уже упоминалось, специализированный софт влияет на выбор операционной системы. Некоторые программы работают только в Windows или только в macOS, а для Linux их просто нет. Также некоторые версии программ для Linux хоть и запускаются, но крайне нестабильны, поэтому работать на них постоянно, решая какие-то бизнес-задачи, будет крайне сложно. В Linux существует Wine, позволяющий использовать разработанные для Windows программы. Можно использовать его, но не всегда это удобно.
То же самое касается игр: еще недавно большая часть игр требовала именно Windows, хотя сейчас наблюдается другая тенденция. Все больше разработчиков предпочитают делать кроссплатформенные программы. Порядка 80% игр из топа Steam можно запустить на компьютере с Linux. Также существуют сервисы облачного гейминга. Однако факт отсутствия подходящей версии вашей любимой игры для новой ОС стоит учитывать.
Вместо заключения
В статье мы постарались дать определение, что значит операционная система и каковы ее задачи. Так или иначе с ОС сталкивается каждый. Даже сейчас, читая эту статью, вы наверняка пользуетесь Windows, Android, iOS. Однако пользоваться не значит уметь настраивать, решать возникшие в операционной системе проблемы. Если вы столкнулись со сложностями, мы рекомендуем обратиться за помощью к специалистам.
