Systèmes d'exploitation : Fonctions et types

Un système d'exploitation informatique gère les interactions entre le matériel et les logiciels, ainsi que d'autres fonctions telles que la gestion des processus et de la mémoire. 

Chaque téléphone portable, ordinateur ou appareil électronique similaire est équipé d'un logiciel ou d'un moteur particulier que l'on peut appeler système d'exploitation. Ce moteur améliore l'utilité des ordinateurs ou des smartphones.

Windows OS, Linux, macOS, Android, iOS et Ubuntu sont les systèmes d'exploitation les plus utilisés sur le marché, mais qu'en est-il des autres ?

En outre, il existe de nombreux systèmes d'exploitation disponibles sur le marché que la plupart des gens ne connaissent pas. 

Que vous soyez un particulier, une petite entreprise ou une grande entreprise, l'utilisation d'un système d'exploitation approprié est cruciale. 

Dans cet article, j'aborderai les différents types de systèmes d'exploitation, leurs fonctions, leurs avantages et leurs inconvénients. 

C'est parti !

Qu'est-ce qu'un système d'exploitation ?

Un système d'exploitation (OS) est un logiciel (ou logiciel système) qui gère les ressources matérielles et logicielles d'un ordinateur et fournit des services communs à différents programmes informatiques.

Un système d'exploitation gère le matériel informatique ou les composants physiques d'un système informatique tels que le boîtier extérieur, le clavier, la souris, le processeur et la carte mère, carte graphique, dispositif de stockage, moniteur, orateurdisque dur, etc.

Pour gérer les fonctions matérielles (telles que l'allocation de mémoire, l'entrée et la sortie), le système d'exploitation sert d'intermédiaire entre le matériel et les programmes. 

De même, un système d'exploitation gère les ressources logicielles - les logiciels système et les logiciels d'application. Ces derniers comprennent les navigateurs web, les pilotes de périphériques, les programmes de courrier électronique, les logiciels de comptabilité, les lecteurs multimédias, etc. 

Il surveille et contrôle l'exécution d'autres programmes tels que le logiciel système et les programmes d'application qui résident dans l'appareil. 

Les principaux objectifs d'un système d'exploitation sont les suivants

• Un système d'exploitation améliore l'utilisation de la machine, permettant aux utilisateurs de démarrer immédiatement et d'accomplir leurs tâches rapidement sans perdre de temps à configurer eux-mêmes le système dès le départ. 
• Le système d'exploitation garantit l'utilisation efficace des ressources. C'est pourquoi il n'est pas nécessaire de configurer le système.
• Il est conçu de manière à permettre un développement efficace, l'introduction de nouvelles fonctionnalités, des tests, etc. sans interférence des services. 
• Il garantit également que les ressources sont partagées équitablement entre les différents utilisateurs et processus. 

Fonctions des systèmes d'exploitation

• Gestion des ressources : Le système d'exploitation gère le temps de l'unité centrale, la mémoire et d'autres ressources et les répartit entre les différents programmes qui tournent sur l'ordinateur. 
• Gestion des processus : Le système d'exploitation est responsable de la gestion, de l'arrêt et du démarrage des programmes et des processus. Il contrôle le temps du processus. 
• Gestion de la mémoire : Il gère la mémoire de l'ordinateur et propose des mécanismes permettant d'améliorer l'utilisation de la mémoire. 
• Comptabilité de l'emploi : Il permet de suivre les ressources et le temps utilisés par les différents utilisateurs pour leurs tâches. 
• La sécurité : Un système d'exploitation fournit un environnement plus sûr pour les applications, les données et les utilisateurs en mettant en œuvre plusieurs mécanismes et politiques de sécurité, tels que le cryptage, les contrôles d'accès, etc. 
• Gestion des appareils : Le système d'exploitation gère les périphériques d'entrée et de sortie, tels que les claviers, les souris, les imprimantes et les écrans. En outre, il fournit les interfaces et les pilotes nécessaires pour permettre la communication entre l'ordinateur et les périphériques externes. 
• Mise en réseau : Le système d'exploitation offre des fonctionnalités de mise en réseau, notamment la gestion des connexions réseau, le partage des ressources, la gestion des protocoles réseau et l'établissement de connexions entre différents réseaux. 
• Gestion des fichiers : Le système d'exploitation organise et gère le système de fichiers, notamment la création, la manipulation et la suppression de répertoires et de fichiers. 
• Sauvegarde et récupération : Le système d'exploitation offre des mécanismes permettant de sauvegarder instantanément les données importantes et de les récupérer en cas d'erreurs, de catastrophes et de défaillances du système. 
• Interface utilisateur : Un système d'exploitation offre une interface utilisateur qui permet aux utilisateurs d'interagir avec les appareils. Il s'agit de l'interface en ligne de commande (CLI), de l'interface utilisateur graphique (GUI) ou d'une combinaison de CLI et de GUI. 
• Appels système : Le système d'exploitation fournit des appels système qui permettent à une application d'interagir avec le système d'exploitation afin d'accéder aux ressources. Les appels système offrent une interface standard entre le système d'exploitation et les applications, garantissant la compatibilité et la portabilité sur plusieurs plates-formes logicielles et matérielles. 
• Contrôle des performances : Le système d'exploitation offre des outils d'optimisation et de surveillance des performances du système, tels que l'optimisation de l'utilisation des ressources, l'identification des goulets d'étranglement et l'analyse des métriques et des journaux du système. 

• Virtualisation : Un système d'exploitation possède des capacités de virtualisation qui permettent à plusieurs systèmes d'exploitation et applications de fonctionner sur une machine physique. Cela permet de gérer avec souplesse différentes charges de travail et d'utiliser efficacement les ressources. 
• Partage du temps : Un système d'exploitation permet à de nombreux utilisateurs de partager leur système informatique et leurs ressources grâce à des mécanismes de partage du temps qui permettent d'allouer les ressources de manière efficace et équitable. 

Types de systèmes d'exploitation

#1. Système d'exploitation à tâche unique

Un système d'exploitation monotâche, également connu sous le nom de système d'exploitation mono-utilisateur, est conçu spécifiquement pour les ordinateurs domestiques. Dans ce cas, un seul utilisateur est autorisé à effectuer une tâche ou un travail à la fois. Ce système d'exploitation est spécialement conçu pour les téléphones sans fil et les appareils de messagerie bidirectionnelle. 

Caractéristiques :

• Prise en charge des téléchargements d'images et de vidéos
• Permet d'imprimer un document
• Gestion des entrées/sorties
• Interprète les commandes de l'utilisateur

Avantages :

• Consomme moins de mémoire
• Il est rentable

Inconvénients :

• Il ne peut exécuter qu'un seul travail/tâche à la fois.
• Il n'est pas aussi sophistiqué que d'autres. 

#2. Système d'exploitation multitâche

Un système d'exploitation multitâche permet à un utilisateur d'exécuter plusieurs programmes à la fois. Cela signifie qu'un seul utilisateur peut effectuer plusieurs tâches/travaux à la fois. On trouve généralement ce type de système d'exploitation sur les ordinateurs portables et les ordinateurs personnels. Il existe deux types de systèmes d'exploitation :

• Préventif : Le système d'exploitation calcule le temps de traitement central en partageant un seul emplacement avec l'un des programmes. 
• Coopérative : Pour ce faire, chaque processus doit donner du temps à plusieurs méthodes dans un tableau défini. Par exemple, cliquer sur des images pendant la réalisation d'une vidéo. 

Caractéristiques : 

• Permet de télécharger des images tout en regardant des films
• Allocation des ressources
• Gestion des processus
• Gestion des fichiers

Avantages : 

• Gain de temps
• La productivité est plus élevée en moins de temps
• La mémoire utilisée est moindre

Inconvénients :

• Nécessite plus d'espace
• Il est plus complexe

#3. Système d'exploitation par lots

Un système d'exploitation par lots n'interagit pas directement avec le système. Il s'agit d'un système d'exploitation qui prend les travaux dont les exigences sont similaires et les regroupe en plusieurs lots. Le travail d'un opérateur consiste également à trier les différents travaux ayant des besoins similaires, par exemple les relevés bancaires, les systèmes de paie, etc. 

Caractéristiques :

• Le regroupement des emplois est basé sur les similitudes
• L'unité centrale exécute ces tâches dans un ordre défini par un opérateur de manière à ce que toutes les tâches puissent être effectuées dans une file d'attente. 

Avantages : 

• Les processeurs du système d'exploitation par lots connaissent l'heure du travail lorsqu'il se trouve dans la file d'attente.
• Le temps d'inactivité est moindre
• La gestion d'un grand nombre de travaux dans un système d'exploitation par lots est facile
• Plusieurs utilisateurs peuvent utiliser ce système

Inconvénients :

• Le débogage est complexe dans Batch OS
• C'est coûteux
• Les autres travaux doivent attendre pendant qu'un travail est déjà en cours d'exécution.

#4. Système d'exploitation multi-utilisateurs

Dans un système d'exploitation multi-utilisateurs, plusieurs utilisateurs peuvent accéder à diverses ressources en même temps. Cet accès peut être fourni par le biais d'un réseau commun entre différents ordinateurs personnels reliés à un système informatique unique. De cette manière, de nombreux utilisateurs peuvent accéder à une seule machine en même temps. 

Caractéristiques :

• Partage des ressources
• Partage du temps
• Partage d'informations
• Invisibilité

Avantages :

• Il permet au système de partager des données entre plusieurs utilisateurs
• Il permet au système de partager les ressources matérielles, telles que les imprimantes. 
• Les utilisateurs peuvent facilement partager leur travail avec d'autres personnes
• Les services sont systématiques et stables

Inconvénients :

• Il faut du matériel coûteux pour l'installer
• Le respect de la vie privée devient un problème puisque les données sont partagées
• Les performances globales peuvent être affectées car plusieurs utilisateurs travaillent dans le même environnement.

#5. RTOS

Un système d'exploitation en temps réel (RTOS) est un système d'exploitation qui donne certaines capacités aux applications en temps réel dans un délai défini. Ces systèmes sont spécialement conçus pour des appareils tels que les microcontrôleurs et les systèmes critiques. 

Caractéristiques :

• Son faible encombrement signifie qu'il est léger par rapport aux systèmes d'exploitation généraux.
• Ces systèmes sont très réactifs et rapides
• Il offre une programmation basée sur les priorités
• Informations sur le calendrier

Avantages :

• L'utilisation des systèmes et des dispositifs est maximale
• Le temps nécessaire au transfert des tâches est moindre
• Il se concentre sur les applications en cours d'exécution
• La taille de ce système est réduite et il peut donc être facilement intégré dans des systèmes.

Inconvénients :

• Il peut effectuer des tâches limitées
• L'algorithme utilisé est complexe 
• Il n'effectue qu'une commutation minimale des tâches

#6. Système d'exploitation du réseau

Un système d'exploitation de réseau est un système qui connecte plusieurs ordinateurs et appareils sur un réseau donné et leur permet de partager des ressources sur le même réseau. Il permet de créer et de gérer des comptes d'utilisateurs, de contrôler l'accès aux ressources, d'assurer la communication entre les appareils et de surveiller le réseau. 

Caractéristiques :

• Partage de bases de données et de systèmes de fichiers
• Création de sauvegardes
• Inter-réseaux
• Partage d'applications et d'imprimantes sur un réseau
• Fonctions de sécurité telles que le contrôle d'accès et l'authentification

Avantages :

• Il permet d'accéder à distance aux serveurs à partir de différents endroits.
• Il offre une bonne sécurité
• Très stable

Inconvénients:

• Coût élevé
• Il nécessite un entretien régulier
• Dépend d'un emplacement central

#7. Système d'exploitation distribué

Un système d'exploitation distribué est une collection de plusieurs ordinateurs autonomes qui sont séparés physiquement mais connectés à l'aide d'un réseau centralisé équipé de systèmes distribués. Les systèmes autonomes peuvent communiquer entre eux en accédant et en partageant des fichiers ainsi que des ressources et en exécutant différentes tâches. 

Caractéristiques :

• Partage des ressources
• Concurrence
• Évolutivité
• Tolérance aux fautes
• Hétérogénéité
• Transparence
• Ouverture

Avantages :

• Le rapport qualité-prix est meilleur
• Il est flexible
• Il est plus disponible et plus fiable
• Il est extensible

Inconvénients :

• Si un nœud tente d'envoyer des données simultanément, le réseau est surchargé.
• Le logiciel correspondant n'est pas disponible actuellement
• En raison de la facilité d'accès, la sécurité peut poser problème.

#8. Système d'exploitation mobile

Un système d'exploitation mobile est un système qui permet aux tablettes, aux smartphones et à d'autres appareils connexes d'exécuter facilement des programmes et des applications. Il constitue une interface entre les fonctions logicielles et les composants matériels. Il présente des tuiles, des icônes, des informations, l'accès à des applications et bien d'autres choses encore lorsqu'il est allumé. 

Caractéristiques :

• Gestion des appareils
• Programmation ou gestion du processeur
• Gestion de la mémoire
• Sécurité : mots de passe, lecture d'empreintes digitales, etc. 
• Gestion des fichiers
• Détection des erreurs
• Suivi des performances du système

Avantages :

• Il est convivial
• Ils sont légers
• Il permet aux utilisateurs de personnaliser leurs appareils en fonction de leurs besoins.
• De nouvelles mises à jour sont publiées fréquemment 

Inconvénients :

• La plupart des systèmes d'exploitation mobiles sont conçus pour exécuter des tâches pour un matériel spécifique, comme l'iOS d'Apple.
• Les systèmes d'exploitation mobiles sont vulnérables aux failles de sécurité
• L'autonomie de la batterie est limitée
• Vous devez mettre à jour manuellement le matériel lorsqu'une nouvelle version est mise sur le marché.

#9. Système d'exploitation embarqué

Un système d'exploitation embarqué est conçu pour exécuter des tâches pour un appareil spécifique, mais pas pour un ordinateur. L'objectif principal est d'exécuter le code qui permet à l'appareil d'effectuer son travail. En outre, ce système rend le matériel accessible au logiciel. 

Caractéristiques : 

• Fonctionnement en temps réel
• Faible coût de fabrication
• Contrainte de conception stricte
• Mécanismes de protection

Avantages :

• Il est portable
• Les besoins en matériel sont moindres
• Il est plus rapide que les autres systèmes d'exploitation
• Il est hautement prévisible

Inconvénients :

• Une modification importante est nécessaire
• La personnalisation demande plus de temps
• Moins d'optimisation

#10. Virtualisation OS

La virtualisation du système d'exploitation fait référence à l'utilisation d'un logiciel qui simule la fonctionnalité du matériel dans un système virtuel. Cela permet aux organisations informatiques d'exploiter plusieurs systèmes d'exploitation. Elle permet au matériel d'exécuter plusieurs images de système d'exploitation à la fois. 

Caractéristiques :

• Allocation des ressources
• Léger
• Évolutivité
• Gestion facile
• Portabilité
• Sécurité

Avantages :

• Elle permet une plus grande efficacité des ressources
• Il réduit considérablement le coût
• Le déploiement est rapide

Inconvénients:

• Comme les conteneurs partagent un système d'exploitation similaire, les risques de sécurité sont présents.
• L'isolement est limité
• La mise en place et la gestion sont complexes et requièrent davantage de connaissances et de compétences.
• L'accès au matériel est limité

#11. Système d'exploitation en nuage

Un système d'exploitation en nuage est conçu pour fonctionner avec la virtualisation et les systèmes d'exploitation en nuage. informatique en nuage environnements. Il gère le fonctionnement de plusieurs machines virtuelles. Ses fonctionnalités peuvent varier en fonction des services en nuage et de l'environnement virtuel utilisés. 

En outre, il peut gérer le fonctionnement, l'exécution et le traitement de différentes infrastructures virtuelles, de machines virtuelles et d'ordinateurs portables. serveurs virtuels. 

Caractéristiques :

• Il peut être facilement adapté en fonction de la demande
• Des fonctions de sécurité peuvent être intégrées, comme l'authentification à deux facteurs, la connexion unique, etc.
• Intégration de nombreuses solutions modernes
• Il offre des fonctions de sauvegarde et de restauration. 

Avantages :

• Il offre une plus grande flexibilité puisque vous pouvez l'utiliser n'importe où et n'importe quand. 
• Il permet aux développeurs d'accélérer le processus de développement grâce à des déploiements rapides.
• Vous payez pour les ressources que vous choisissez, d'où un bon rapport coût-efficacité. 
• Accessibilité plus facile depuis n'importe quel appareil 

Inconvénients :

• Vous le trouverez complexe lors de l'intégration avec les systèmes existants.
• Il y aura des dépenses imprévues
• Vous devez vous préoccuper des risques de sécurité tels que les menaces en ligne et la confidentialité des données.
• Vous pouvez subir des interruptions de service en cas de catastrophe naturelle.

Systèmes d'exploitation populaires

Voici quelques-uns des systèmes d'exploitation les plus utilisés dans le monde : 

Système d'exploitation Windows

Le système d'exploitation Windows est un système d'exploitation graphique de Microsoft. Il permet aux utilisateurs d'utiliser sans effort leur système informatique, de lire et de stocker des données, de se connecter à l'internet, de jouer à des jeux, de regarder des vidéos et d'exécuter différentes applications. Il est disponible pour un usage professionnel et personnel.

Selon le StatCounterIl s'agit du système d'exploitation le plus utilisé dans le monde pour les ordinateurs personnels, avec une part de marché de 69,51%% en juillet 2023. 

macOS

macOS est un système d'exploitation Unix développé par Apple Inc. Il est utilisé dans les ordinateurs Apple Mac. Les performances de macOS sont réactives et rapides grâce à l'optimisation du système d'exploitation pour un matériel spécifique.

En outre, c'est le deuxième système d'exploitation le plus utilisé au niveau mondial dans la catégorie des ordinateurs personnels, avec une part de marché de 20,44%. 

Linux

Linux est un système d'exploitation libre qui gère directement les ressources et le matériel du système, comme la mémoire, le stockage et le processeur.

Le système d'exploitation Linux se situe entre le matériel et les applications et permet aux ressources physiques et aux connexions logicielles de faire le travail. Il vient après Windows OS et macOS dans l'utilisation mondiale des systèmes d'exploitation des ordinateurs personnels, avec une part de marché de 3,24%.

Ubuntu

Il s'agit d'un système d'exploitation basé sur Linux et sur Debian, composé principalement de logiciels libres. Ubuntu est disponible en versions bureau, noyau et serveur pour les appareils IoT et les robots. C'est un système d'exploitation populaire pour l'informatique en nuage. 

Android

Android est un système d'exploitation mobile basé sur Linux qui fonctionne sur les tablettes et les smartphones. Cette plateforme utilise le noyau Linux, un navigateur web, des applications pour l'utilisateur final et une interface graphique. Elle utilise principalement le langage Java pour écrire son code et d'autres langages.

L'objectif premier d'Android est de fournir une bonne expérience à ses utilisateurs finaux, ce qui en fait un système d'exploitation très efficace. C'est également le système d'exploitation le plus utilisé au monde dans la catégorie des systèmes d'exploitation mobiles, avec une part de marché de 70,9%, selon StatCounter. 

iOS

Apple iOS est un système d'exploitation mobile développé et commercialisé par Apple Inc. Il équipe les appareils mobiles d'Apple et est le système d'exploitation mobile le plus installé, après Android, avec une part de marché de 28,36%, d'après StatCounter. En outre, il offre une connectivité cellulaire, Bluetooth, Wi-Fi et une prise en charge VPN. 

Conclusion

Différents types de systèmes d'exploitation sont disponibles sur le marché, chacun présentant des caractéristiques et des fonctionnalités différentes, ainsi que des avantages et des inconvénients.

Par conséquent, si vous souhaitez choisir le système d'exploitation le mieux adapté à votre cas d'utilisation, vous devez bien comprendre vos besoins et votre budget. Vous devez choisir un système d'exploitation capable de gérer efficacement le stockage et la mémoire, de protéger votre vie privée, de sécuriser vos données et de s'adapter à votre budget. 

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