Wat is een besturingssysteem?

Een besturingssysteem (OS) is de kernsoftware die de werking van een computer beheert. hardware en softwarebronnen, waardoor communicatie tussen toepassingen en de hardware.

Een besturingssysteem is een complex, geïntegreerd softwareprogramma dat de activiteiten van de hardware- en softwarebronnen van een computersysteem bestuurt en coördineert. Het fungeert als een tussenpersoon tussen gebruikers, applicaties en de fysieke componenten van de computer, en beheert essentiële taken zoals geheugentoewijzing, procesplanning, invoer-/uitvoerbewerkingen en bestandsbeheer.

Het besturingssysteem zorgt ervoor dat applicaties soepel kunnen draaien door een stabiele omgeving te bieden waarin ze kunnen worden uitgevoerd, en zorgt ervoor dat hardwarebronnen zoals de CPU, geheugenen mediaopslag efficiënt worden gebruikt. Bovendien beheert het gebruikersinteracties via interfaces, hetzij grafisch of command-line, waardoor gebruikers opdrachten kunnen uitvoeren en met de verschillende functionaliteiten van het systeem kunnen communiceren.

Door de toegang tot hardwarebronnen te reguleren, de systeembeveiliging te handhaven en multitaskingmogelijkheden te bieden, zorgt het besturingssysteem ervoor dat het systeem betrouwbaar en efficiënt functioneert en zowel bewerkingen op gebruikersniveau als op systeemniveau ondersteunt.

Hoe werkt een besturingssysteem?

Een besturingssysteem werkt door te dienen als een brug tussen hardwarecomponenten en de softwaretoepassingen die op een computer draaien, en beheert en coördineert de bronnen van het systeem om een soepele en efficiënte werking te garanderen. Dit zijn de belangrijkste stappen:

Het systeem opstarten. Wanneer een computer wordt ingeschakeld, start het besturingssysteem via een proces dat booten wordt genoemd. Het systeem BIOS (basis invoer-/uitvoersysteem) or UEFI (Unified Extensible Firmware-interface) laadt het besturingssysteem in het geheugen vanaf het opslagapparaat en initieert de kerncomponenten om het systeem te beheren.
Hardwarebronnen beheren. Eenmaal geladen, neemt het besturingssysteem de controle over de hardware van de computer over. Het fungeert als bemiddelaar tussen de hardware (CPU, geheugen, invoer-/uitvoerapparaten) en de gebruiker of applicaties. Het zorgt ervoor dat hardwarebronnen efficiënt worden toegewezen en gedealloceerd aan processen en applicaties.
Proces management. Het besturingssysteem beheert alle actieve processen. Het plant processen, wijst er CPU-tijd aan toe en zorgt ervoor dat ze elkaar niet in de weg zitten. Het behandelt de creatie, uitvoering, opschorting en beëindiging van processen, en zorgt voor soepele multitasking en responsiviteit.
Geheugen management. Het besturingssysteem bewaakt en beheert het geheugengebruik van het systeem. Het wijst geheugen toe aan applicaties en processen, en zorgt ervoor dat elk genoeg ruimte heeft om te draaien, terwijl conflicten worden voorkomen. Het behandelt ook virtueel geheugen, waardoor het systeem de beperkte fysieke RAM kan compenseren door schijfruimte te gebruiken om tijdelijk gegevens op te slaan.
Het verwerken van invoer- en uitvoerbewerkingen (I/O). Het besturingssysteem regelt de communicatie tussen hardwareapparaten (zoals toetsenborden, muizen, printers en opslagstations) en de applicaties. Het biedt drivers en systeemoproepen waarmee applicaties gegevens van invoerapparaten kunnen lezen en gegevens naar uitvoerapparaten kunnen sturen.
BestandssysteembeheerHet besturingssysteem beheert de bestandssysteem, die gegevens organiseert en opslaat op opslagapparaten (harde schijven, SSD's, etc.). Het maakt het mogelijk om bestanden te maken, te lezen, te schrijven en te verwijderen, en zorgt ervoor dat gegevens op een toegankelijke en veilige manier worden georganiseerd. Het besturingssysteem beheert ook machtigingen, en bepaalt wie toegang heeft tot bepaalde bestanden en mappen.
Beveiliging en toegangscontroleBesturingssystemen passen beveiligingsbeleid toe om het systeem te beschermen tegen ongeautoriseerde toegang en malware. Zij beheren gebruikers authenticatie, de toegang tot systeembronnen beheren en ervoor zorgen dat processen in geïsoleerde omgevingen worden uitgevoerd om te voorkomen dat ze de integriteit van het systeem in gevaar brengen.
Netwerken. Moderne besturingssystemen bevatten netwerkmogelijkheden, waardoor computers met elkaar kunnen communiceren via lokale of wijdverspreide netwerken. Het besturingssysteem beheert netwerkverbindingen, inclusief het verzenden en ontvangen van datapakketten, en zorgt voor veilige dataoverdrachten het voorzien van applicaties met netwerkinterfaces.
Systeem- en applicatie-interfaces. Het besturingssysteem biedt een platform waarop applicaties kunnen draaien, en biedt API's (applicatieprogrammeringsinterfaces) die ontwikkelaars gebruiken om software te schrijven die met systeembronnen communiceert. Daarnaast biedt het een gebruikersinterface, die via de opdrachtregel of grafisch (GUI), waardoor gebruikers met het systeem kunnen communiceren en taken kunnen uitvoeren.

Typen besturingssystemen

Besturingssystemen zijn er in verschillende vormen, elk ontworpen om te voldoen aan de specifieke behoeften van verschillende apparaten, omgevingen en taken. Deze systemen worden gecategoriseerd op basis van hun mogelijkheden, architectuur en hoe ze taken en gebruikers beheren:

Batch-besturingssysteem. Een batchbesturingssysteem voert taken uit in batches, waarbij vergelijkbare taken worden gegroepeerd en verwerkt zonder gebruikersinteractie. In deze systemen dienen gebruikers taken in en verwerkt het besturingssysteem deze sequentieel. Dit type werd veel gebruikt in vroege mainframe waarbij tijdens de uitvoering van de taak geen invoer van de gebruiker nodig was, maar dit komt tegenwoordig minder vaak voor vanwege het gebrek aan realtime-interactie.
Time-sharing besturingssysteem. Time-sharing systemen stellen meerdere gebruikers in staat om tegelijkertijd toegang te krijgen tot een computer door de verwerkingstijd te delen. Het besturingssysteem wijst een kleine time slice toe aan elke taak of gebruiker, en schakelt zo snel tussen hen dat het lijkt alsof ze gelijktijdig worden afgehandeld. Deze aanpak maximaliseert het gebruik van bronnen en stelt meerdere gebruikers in staat om tegelijkertijd met het systeem te interacteren.
Gedistribueerd besturingssysteem. Gedistribueerde besturingssystemen beheren een netwerk van onafhankelijke computers en laten deze als één systeem voor gebruikers verschijnen. Deze systemen verdelen taken over meerdere machines, wat zorgt voor meer rekenkracht en resource-sharing. Ze worden vaak gebruikt in omgevingen zoals cloud computergebruik en data centers om grootschalige aanvragen te verwerken.
Realtime besturingssysteem (RTOS). Een real-time besturingssysteem is ontworpen om gegevens te verwerken en taken uit te voeren binnen strikte tijdsbeperkingen. Deze systemen worden gebruikt in omgevingen waar timing cruciaal is, zoals embedded systemen in medische apparaten, industriële robots en ruimtevaarttechnologieën. RTOS zorgt ervoor dat taken binnen een voorspelbaar tijdsbestek worden voltooid, waardoor het geschikt is voor missiekritieke toepassingen.
Netwerkbesturingssysteem (NOS)Netwerkbesturingssystemen beheren en coördineren bronnen op een lokaal netwerk (LAN) or wide area netwerk (WAN). Deze systemen maken het mogelijk dat meerdere apparaten efficiënt kunnen communiceren, bronnen kunnen delen en kunnen samenwerken. Voorbeelden van NOS zijn Microsoft Windows Server en UNIX, die centraal beheer van netwerkbronnen zoals printers, opslag en bestandsdeling mogelijk maken.
Mobiel besturingssysteem. Mobiele besturingssystemen zijn specifiek ontworpen voor mobiele apparaten zoals smartphones, tablets en wearables. Deze systemen zijn geoptimaliseerd voor de kleinere vormfactor en op aanraking gebaseerde interacties van mobiele apparaten, en ze beheren bronnen efficiënt om de batterijduur te sparen. Voorbeelden zijn Android en iOS, die beide een gebruiksvriendelijke interface bieden samen met toegang tot mobiele specifieke applicaties.
Geïntegreerd besturingssysteem. Embedded operating systems zijn gespecialiseerde OS'en die zijn gebouwd om hardware- en softwarebronnen te beheren in specifieke apparaten zoals huishoudelijke apparaten, auto's en industriële machines. Deze systemen zijn lichtgewicht en geoptimaliseerd voor prestaties in omgevingen met beperkte bronnen. Voorbeelden hiervan zijn embedded versies van Linux, VxWorks en QNX, die draaien op apparaten die doorgaans een beperkte verwerkingskracht en geheugen hebben.
Multiprocessor besturingssysteem. Multiprocessorbesturingssystemen zijn ontworpen om systemen met meerdere CPU's of cores te beheren. Ze maken parallelle verwerking mogelijk, waarbij taken worden verdeeld over processors om de efficiëntie en snelheid te verhogen. Dit type besturingssysteem wordt vaak gebruikt in high-performance computing-omgevingen, zoals wetenschappelijke simulaties, data-analyse en grafische rendering.
Persoonlijk/desktop besturingssysteem. Persoonlijke besturingssystemen zijn ontworpen voor desktop- en laptopcomputers, bieden een gebruikersvriendelijke interface en ondersteunen een breed scala aan applicaties voor dagelijkse taken. Deze besturingssystemen beheren hardwarebronnen en maken multitasking, netwerken en systeembeveiliging mogelijk. Voorbeelden zijn Microsoft Windows, macOS en verschillende Linux-distributies.

Populaire besturingssystemen

Populaire besturingssystemen zijn de basis van de meeste apparaten van vandaag de dag, van pc's tot mobiele telefoons en servers. Elk besturingssysteem biedt unieke functies, prestatiemogelijkheden en gebruikersinterfaces, die inspelen op verschillende behoeften en voorkeuren. In deze sectie worden enkele van de meest gebruikte besturingssystemen en hun onderscheidende kenmerken besproken.

Desktopbesturingssystemen

Hier vindt u een lijst met desktopbesturingssystemen, met gedetailleerde uitleg voor elk besturingssysteem.

Microsoft Windows

Microsoft Windows is een van de populairste desktopbesturingssystemen ter wereld, en staat bekend om zijn gebruiksvriendelijke interface en uitgebreide softwarecompatibiliteit. Sinds de oprichting halverwege de jaren 1980 heeft Windows talloze iteraties ondergaan, waarbij Windows 10 en Windows 11 de nieuwste versies zijn. Windows biedt een breed scala aan functies die geschikt zijn voor zowel gewone gebruikers als professionals, waaronder multitasking, bestandsbeheer en systeembeveiliging. Het ondersteunt een breed scala aan hardware en software, waardoor het de beste keuze is voor gaming, zakelijk en persoonlijk computergebruik. De grote gebruikersbasis van het platform profiteert ook van regelmatige updates en uitgebreide ondersteuning van externe ontwikkelaars.

macOS

macOS is Apple's eigen desktopbesturingssysteem, ontworpen om te draaien op zijn lijn van Mac-computers. macOS staat bekend om zijn strakke design, intuïtieve interface en naadloze integratie met andere Apple-producten en biedt een hoogwaardige gebruikerservaring met een sterke focus op beveiliging, prestaties en creativiteit. macOS is favoriet bij professionals in creatieve industrieën, zoals grafisch ontwerp, videobewerking en muziekproductie, vanwege het robuuste ecosysteem van gespecialiseerde applicaties zoals Final Cut Pro en Logic Pro. Met functies zoals een gestroomlijnd bureaublad, een gebruiksvriendelijk bestandssysteem en soepele overgangen tussen Apple-apparaten, biedt macOS een premiumervaring voor gebruikers die waarde hechten aan design en functionaliteit.

Linux (verschillende distributies)

Linux is een zeer veelzijdig en aanpasbaar desktopbesturingssysteem, beschikbaar in vele Uitkeringen (distro's) zoals Ubuntu, Fedora en Debian. In tegenstelling tot Windows en macOS is Linux open source, wat betekent dat de broncode vrij beschikbaar is voor iedereen om te wijzigen en te distribueren. Dit maakt Linux bijzonder populair onder ontwikkelaars, systeembeheerders, en tech-enthousiastelingen die waarde hechten aan controle over de configuratie van hun systeem. Linux staat bekend om zijn stabiliteit, veiligheid en efficiëntie, waardoor het een veelvoorkomende keuze is voor servers en gespecialiseerde computertaken. Hoewel de leercurve voor beginners steil kan zijn, bieden veel distro's zoals Ubuntu gebruiksvriendelijke interfaces die toegankelijker zijn voor alledaagse gebruikers.

Chrome OS

Chrome OS, ontwikkeld door Google, is een lichtgewicht, cloud-centrisch besturingssysteem dat primair is ontworpen voor Chromebooks. Het richt zich op eenvoud en snelheid en biedt gebruikers een gestroomlijnde interface die draait om de Chrome-browser. De meeste applicaties op Chrome OS zijn webgebaseerd en vertrouwen op internetconnectiviteit voor functionaliteit. Recente versies ondersteunen echter Android-apps en beperkte Linux-applicatiecompatibiliteit, waardoor de mogelijkheden worden uitgebreid. Chrome OS is vooral populair in onderwijsomgevingen en voor gebruikers die een eenvoudig, onderhoudsarm systeem nodig hebben voor browsen, documentbewerking en mediaconsumptie. De afhankelijkheid van cloud Dankzij de opslag en integratie met Google-services is het ideaal voor gebruikers die veel investeren in het Google-ecosysteem.

Ubuntu

Ubuntu, een populaire Linux-distributie, staat bekend om zijn gebruiksvriendelijke benadering van open-source software. Ubuntu, ontwikkeld door Canonical, biedt een desktopomgeving die zowel toegankelijk is voor nieuwkomers als krachtig genoeg voor gevorderde gebruikers. Het bevat een breed scala aan vooraf geïnstalleerde applicaties, zoals LibreOffice, Firefox en mediaspelers, en het ondersteunt veel andere softwareopties via zijn pakketbeheerder. Ubuntu is favoriet vanwege zijn beveiligingsfuncties, regelmatige updates en sterke community-ondersteuning, waardoor het een uitstekende keuze is voor gebruikers die op zoek zijn naar een alternatief voor commerciële desktopbesturingssystemen. Het flexDe mogelijkheid om het op desktops te gebruiken, serversinvestering veilig is en u uw kans vergroot op cloud platforms.

Besturingssystemen voor mobiele telefoons

Hieronder vindt u een lijst en uitleg van de populairste besturingssystemen voor mobiele telefoons.

Android

Android, ontwikkeld door Google, is het meest gebruikte mobiele besturingssysteem ter wereld. Het is een open-sourceplatform gebaseerd op de Linux kernel, waardoor fabrikanten en ontwikkelaars van apparaten het besturingssysteem kunnen aanpassen en wijzigen op basis van hun behoeften. Android ondersteunt een breed scala aan apparaten, van budgetsmartphones tot high-end modellen, en biedt gebruikers toegang tot miljoenen apps via de Google Play Store. flexibiliteit, samen met een robuust ecosysteem van apps en services, heeft het tot het dominante platform gemaakt, vooral in regio's waar betaalbaarheid en maatwerk van cruciaal belang zijn. Regelmatige updates introduceren ook nieuwe functies, verbeterde beveiliging en verbeterde gebruikerservaringen.

iOS

iOS is Apple's eigen mobiele besturingssysteem, dat apparaten als de iPhone, iPad en iPod Touch aandrijft. iOS staat bekend om zijn strakke design, naadloze gebruikersinterface en hoge mate van integratie met Apple's ecosysteem, en biedt een zeer gecontroleerde en veilige omgeving. Het heeft strikte app store-richtlijnen, die kwaliteit en veiligheid garanderen en gebruikers toegang bieden tot een breed scala aan applicaties. Apple werkt iOS regelmatig bij en introduceert nieuwe functies en optimalisaties die de prestaties van het apparaat verbeteren. Het besturingssysteem biedt ook diepe integratie met andere Apple-producten, zoals macOS, watchOS en Apple-services, waardoor het een voorkeurskeuze is voor gebruikers binnen het Apple-ecosysteem.

HarmonyOS

HarmonyOS, ontwikkeld door Huawei, is een relatief nieuw besturingssysteem dat is ontworpen om te werken op een reeks apparaten, waaronder smartphones, tablets, wearables en IoT-apparaten. HarmonyOS, oorspronkelijk gemaakt als reactie op handelsbeperkingen die de toegang van Huawei tot Android-services beperkten, biedt een flexible, gedistribueerde architectuur waarmee apps en services naadloos kunnen werken op verschillende apparaattypen. Het doel is om apparaatecosystemen te verenigen, zodat gebruikers eenvoudig kunnen overstappen tussen producten zoals smartphones, smart-tv's en huishoudelijke apparaten. HarmonyOS ondersteunt ook Android-apps, waardoor het een haalbaar alternatief is voor gebruikers die overstappen van Android-apparaten.

kaio

KaiOS is een lichtgewicht mobiel besturingssysteem dat is ontworpen voor feature phones en de kloof tussen traditionele basistelefoons en smartphones overbrugt. Het is gebaseerd op Linux en stelt betaalbare apparaten in staat om essentiële applicaties zoals WhatsApp, Facebook, YouTube en Google-services te ondersteunen, zelfs op apparaten met beperkte verwerkingskracht. KaiOS is geoptimaliseerd voor goedkope hardware en biedt een lange batterijduur, waardoor het populair is in opkomende markten waar de smartphonepenetratie lager is. Het besturingssysteem richt zich op het leveren van kernfunctionaliteiten terwijl het data- en stroomverbruik laag blijft, waardoor gebruikers die basisconnectiviteit en app-ondersteuning nodig hebben, worden ondersteund zonder de kosten en complexiteit van een volwaardige smartphone.

Tizen

Tizen, ontwikkeld door Samsung, is een open-source besturingssysteem dat voornamelijk wordt gebruikt in de slimme apparaten van Samsung, waaronder smartphones, smartwatches, smart-tv's en IoT-apparaten. Hoewel de aanwezigheid op de smartphonemarkt relatief klein is vergeleken met Android en iOS, drijft Tizen de draagbare apparaten en andere elektronica van Samsung aan. Het biedt een aanpasbare interface en biedt ondersteuning voor Android-apps via compatibiliteitslagen, hoewel het app-ecosysteem beperkt is vergeleken met grotere platforms. Tizen richt zich op integratie met slimme apparaten en biedt een soepele gebruikerservaring voor Samsungs uitgebreide assortiment aan verbonden producten, van tv's tot huishoudelijke apparaten.

Toekomstige trends voor besturingssystemen

Naarmate de technologie evolueert, passen besturingssystemen zich aan nieuwe ontwikkelingen en gebruikerseisen aan. Van verbeterde beveiligingsfuncties tot integratie met geavanceerde technologieën zoals kunstmatige intelligentie en edge computing, de toekomst van besturingssystemen is gericht op verhoogde efficiëntie, beveiliging en flexability. Hier zijn enkele belangrijke trends die de toekomst van besturingssystemen vormgeven:

AI-integratie. Kunstmatige intelligentie wordt steeds meer geïntegreerd in besturingssystemen, waardoor ze gebruikersgedrag kunnen leren en zich daaraan kunnen aanpassen, prestaties kunnen optimaliseren en routinetaken kunnen automatiseren. AI-verbeterde besturingssystemen bieden slimmere toewijzing van middelen, voorspellend onderhoud en gepersonaliseerde gebruikerservaringen. Door AI te benutten, worden toekomstige besturingssystemen intuïtiever, passen ze zich aan de behoeften van gebruikers aan en verbeteren ze tegelijkertijd de energie-efficiëntie en applicatieprestaties.
Ondersteuning voor edge computing. Met de opkomst van IoT en gedistribueerd computergebruik, besturingssystemen beginnen ondersteuning te bieden edge computing, waarbij de gegevensverwerking dichter bij de bron van de gegevensgeneratie plaatsvindt in plaats van op een gecentraliseerde manier. data centers. Toekomstige besturingssystemen zullen worden ontworpen om gedistribueerde bronnen effectief te beheren, en realtime verwerking met lage latentie aan de rand van het netwerk te bieden. Dit is vooral belangrijk in gebieden als autonome voertuigen, industriële automatisering en slimme steden, waar snelle besluitvorming cruciaal is.
Verbeterde beveiligingsfuncties. Naarmate cyberdreigingen geavanceerder worden, ontwikkelen besturingssystemen zich met sterkere beveiligingsmechanismen. Toekomstige besturingssystemen zullen zich richten op het opbouwen van beveiliging vanaf de basis, met behulp van technieken zoals hardware-based encryptie, nul vertrouwen architectuur en veilige opstartprocessen om ongeautoriseerde toegang te voorkomen. AI-aangedreven beveiligingsfuncties helpen ook om potentiële bedreigingen in realtime te detecteren en te beperken, wat een proactievere verdediging biedt tegen malware en kwetsbaarheden.
Greater cloud integratie. Cloud computing wordt een integraal onderdeel van zowel persoonlijke als bedrijfssystemen. Besturingssystemen worden opnieuw ontworpen om beter te integreren met cloud omgevingen, waardoor naadloze toegang tot cloud-gebaseerde applicaties en services. Toekomstige besturingssystemen stellen gebruikers in staat om te bewegen tussen lokale apparaten en cloud infrastructuren vloeiender te maken, waardoor hybride omgevingen ontstaan waarin werklasten kunnen worden verdeeld tussen fysieke hardware en cloud platforms, waarbij zowel de prestaties als het gebruik van bronnen worden geoptimaliseerd.
Cross-platform compatibiliteit. Nu gebruikers met meerdere apparaten interacteren, van desktops tot mobiele telefoons tot smart home gadgets, zullen toekomstige besturingssystemen zich richten op cross-platform compatibiliteit. Deze trend is gericht op het bieden van een uniforme gebruikerservaring op verschillende apparaten en ecosystemen, waardoor naadloos delen van gegevens en gebruik van applicaties mogelijk wordt. Naarmate deze trend zich ontwikkelt, zullen gebruikers meer flextoegang hebben tot hun applicaties en gegevens, ongeacht het apparaat of besturingssysteem dat ze gebruiken.
Energie-efficiëntie. Duurzaamheid is een wereldwijde focus en toekomstige besturingssystemen zullen prioriteit geven aan energie-efficiëntie. Door AI en machine learningbesturingssystemen zullen het gebruik van hulpbronnen optimaliseren en het stroomverbruik verminderen in apparaten die variëren van smartphones tot grootschalige data centers. Dit zal worden bereikt door slimmere procesplanning, verbeterde hardwarecontrole en adaptief prestatiebeheer, wat helpt de batterijduur in mobiele apparaten te verlengen en de energiekosten te verlagen in data centers.
Integratie van augmented reality (AR) en virtual reality (VR). Als AR en VR technologieën blijven vorderen, toekomstige besturingssystemen zullen steeds meer immersieve applicaties en interfaces ondersteunen. Besturingssystemen zullen de hoge verwerkingsvereisten van AR en VR moeten verwerken, en omgevingen met lage latentie en hoge prestaties moeten leveren voor gaming, onderwijs en professionele applicaties. Integratie van AR/VR in dagelijkse computertaken zal ook opnieuw definiëren hoe gebruikers omgaan met hun apparaten, door de fysieke en digitale wereld samen te voegen.