An besturingssysteem (OS) beheert alle andere applicaties en programma's op een computer en wordt door een opstartprogramma in de computer geladen. Het zorgt ervoor dat applicaties kunnen communiceren met de hardware van een computer. Via een aangewezen applicatieprogramma-interface vragen de applicatieprogramma's diensten aan bij het besturingssysteem (API). De kernel is de software die de kerncomponenten van het besturingssysteem bevat. Om andere programma's te kunnen draaien, moet op elke computer minimaal één besturingssysteem geïnstalleerd zijn.

Windows, Linuxen Android zijn voorbeelden van besturingssystemen waarmee de gebruiker programma's als MS Office, Kladblok en games op de computer of mobiele telefoon kan gebruiken. Het is noodzakelijk om ten minste één besturingssysteem op de computer te hebben geïnstalleerd om basisprogramma's zoals browsers uit te voeren.

Functies van het besturingssysteem

De functies van een besturingssysteem (OS) zijn divers en cruciaal voor de efficiënte werking van een computersysteem. Deze functies omvatten:

• Geheugen management: Het besturingssysteem beheert het hoofdgeheugen en wijst dit toe en maakt dit ongedaan indien nodig voor verschillende processen. Het zorgt ervoor dat verschillende processen naast elkaar in het geheugen kunnen bestaan ​​zonder elkaar te verstoren.
• Processorbeheer/planning: Dit omvat het beheren van de tijd en middelen van de CPU tussen de verschillende processen. Het besturingssysteem selecteert welke processen CPU-tijd krijgen en zorgt voor een efficiënt en eerlijk gebruik van de processor.
• Apparaatbeheer: Het besturingssysteem regelt de verbinding en interactie met verschillende invoer- en uitvoerapparaten via apparaatstuurprogramma's. Het wijst apparaten toe en maakt de toewijzing ervan ongedaan aan verschillende processen en houdt de status van apparaten bij.
• Bestandsbeheer: Het besturingssysteem beheert bestanden op een computer en voert taken uit zoals het maken, verwijderen, overdragen en opslaan. Het handhaaft ook de integriteit en veiligheid van de gegevens in deze bestanden.
• Storage management: Het besturingssysteem is verantwoordelijk voor het opslaan van en toegang krijgen tot bestanden en mappen, het optimaliseren van het gebruik van verschillende opslagapparaten en het garanderen van gegevensintegriteit en efficiënt ophalen.
• Security: Moderne besturingssystemen maken gebruik van beveiligingsmaatregelen zoals firewalls om te beschermen tegen ongeoorloofde toegang en inbraak. Ze monitoren de systeemactiviteit en blokkeren potentiële bedreigingen.
• Taakaccounting en systeemprestatiecontrole: het besturingssysteem houdt alle systeemactiviteiten bij, inclusief geheugen, bronnengebruik en fouten. Het bewaakt ook prestatie-indicatoren om een ​​efficiënte werking te garanderen.
• Fout detectie: Het besturingssysteem controleert voortdurend op systeemfouten en bedreigingen, beschermt het systeem tegen mogelijke schade en waarschuwt gebruikers om passende actie te ondernemen.
• Coördinatie tussen software en gebruikers: Het coördineert hardwarecomponenten en stuurt verschillende softwaretoepassingen aan, waardoor een soepele werking en gebruikersinteractie wordt gegarandeerd.

Naast de traditionele functies van een besturingssysteem (OS), zijn er verschillende geavanceerde en evoluerende functies die moderne besturingssystemen steeds vaker integreren:

• Ondersteuning voor virtualisatie: Moderne besturingssystemen bieden vaak ondersteuning voor virtualisatie, waardoor meerdere virtuele machines op één fysieke machine kunnen draaien. Dit vergemakkelijkt een efficiënt gebruik van hulpbronnen en isolatie van verschillende computeromgevingen.
• Cloud integratie: Veel besturingssystemen bieden nu ingebouwde cloudintegratie, waardoor naadloze toegang tot cloudopslag en -services mogelijk is en gegevenssynchronisatie en back-up op verschillende apparaten wordt vergemakkelijkt.
• Energy Management: Met het toenemende gebruik van mobiele apparaten zijn besturingssystemen steeds meer gericht op energiebeheer om de levensduur van de batterij te verlengen. Dit omvat het optimaliseren van het gebruik van hardwarebronnen en het beheren van achtergrondprocessen.
• Geavanceerde beveiligingsfuncties: Moderne besturingssystemen zijn uitgerust met geavanceerde beveiligingsfuncties zoals biometrische authenticatie, encryptie, geavanceerde firewall- en antimalwaresystemen en voortdurende beveiligingsupdates om te beschermen tegen opkomende bedreigingen.
• Geautomatiseerde updates en onderhoud: Besturingssystemen bevatten nu vaak geautomatiseerde systeemupdates en onderhoudsfuncties, waardoor ervoor wordt gezorgd dat het systeem up-to-date blijft met de nieuwste functies en beveiligingspatches zonder dat handmatige tussenkomst nodig is.
• IoT-ondersteuning: Met de toename van Internet of Things (IoT)-apparaten worden besturingssystemen ontworpen om IoT-toepassingen te ondersteunen, inclusief het beheer van en interactie met een breed scala aan sensoren en slimme apparaten.
• AI en machine learning Integratie: Het integreren van AI en machine learning-algoritmen voor voorspellende analyses, personalisatie en verbeterde gebruikersinteractie wordt een belangrijk kenmerk van moderne besturingssystemen.

Deze extra functionaliteiten weerspiegelen de evoluerende aard van besturingssystemen naarmate ze zich aanpassen aan nieuwe technologische ontwikkelingen en gebruikersbehoeften.

Kenmerken van besturingssystemen

Hier is een lijst met enkele belangrijke kenmerken van besturingssystemen:

1. Biedt een platform voor het uitvoeren van applicaties
2. Zorgt voor geheugenbeheer en CPU-planning
3. Biedt abstractie van het bestandssysteem
4. Biedt netwerkondersteuning
5. Biedt beveiligingsfuncties
6. Biedt gebruikersinterface
7. Biedt hulpprogramma's en systeemservices
8. Ondersteunt applicatieontwikkeling

Voordelen van het besturingssysteem:

Er zijn verschillende voordelen van besturingssystemen. We hebben er hieronder enkele opgesomd:

1. Zorgen voor correct en efficiënt gebruik van de hardware van de computer.
2. Toestaan ​​dat verschillende applicaties gelijktijdig worden uitgevoerd.
3. Bestanden en mappen beheren.
4. Het bieden van een gebruikersinterface.
5. Beveiliging beheren.
6. Middelen beheren.
7. Drukwerk beheren.
8. Een platform bieden voor softwareontwikkeling.

Nadelen van het besturingssysteem

Er zijn verschillende nadelen van besturingssystemen. We hebben er hieronder enkele opgesomd:

• Ze kunnen complex en moeilijk te gebruiken zijn.
• Ze kunnen duur zijn in aanschaf en onderhoud.
• Ze kunnen kwetsbaar zijn voor aanvallen van kwaadwillende gebruikers.

Soorten besturingssystemen

De typen besturingssystemen (OS) zijn aanzienlijk geëvolueerd en zijn aangepast aan de technologische vooruitgang en veranderende gebruikersbehoeften. Hier volgt een overzicht van de verschillende soorten besturingssystemen:

• Batch-besturingssysteem: Traditioneel gebruikt voor het uitvoeren van een reeks taken zonder handmatige tussenkomst. Hoewel het moderne computergebruik nog steeds relevant is in specifieke contexten, is het grotendeels verder gegaan dan batchverwerking als gevolg van de opkomst van meer interactieve en realtime systemen.
• Gedistribueerd besturingssysteem: Deze systemen beheren een netwerk van onderling verbonden computers en verdelen de werklast onder hen. Ze worden steeds relevanter met de opkomst van cloud computing en edge computing. Gedistribueerde systemen zijn van cruciaal belang voor het efficiënt verwerken van grootschalige, gedistribueerde applicaties.
• Multitasking-besturingssysteem: Deze systemen, die meerdere taken tegelijkertijd kunnen uitvoeren, blijven evolueren. Moderne multitasking-besturingssystemen zijn efficiënter bij het toewijzen van bronnen, waardoor een soepelere werking wordt gegarandeerd, zelfs als er talloze applicaties actief zijn.
• Netwerkbesturingssysteem: Deze zijn ontworpen om netwerkcomputers te beheren en gedeelde toegang te bieden tot bronnen zoals bestanden en printers. Met de toename van clouddiensten integreren netwerkbesturingssystemen steeds meer cloudfunctionaliteiten voor verbeterde connectiviteit en het delen van bronnen.
• Realtime besturingssysteem (RTOS): RTOS's zijn cruciaal in scenario's waarin tijdkritische operaties nodig zijn, zoals in embedded systemen, robotica en IoT-apparaten. Ze zorgen voor tijdige verwerking en reacties, een belangrijke vereiste in autonome systemen en industriële automatisering.
• Mobiel besturingssysteem: Mobiele besturingssystemen hebben aanzienlijke vooruitgang geboekt, vooral op het gebied van integratie met cloudservices, beveiligingsfuncties en verbeteringen van de gebruikersinterface. De focus is verschoven naar naadloze synchronisatie tussen apparaten en platforms, waardoor een consistente gebruikerservaring wordt geboden.
• IoT-integratie: Moderne besturingssystemen evolueren om een ​​groeiend aantal IoT-apparaten beter te kunnen beheren en integreren. Ze worden centraal bij het besturen en monitoren van deze apparaten en bieden uniforme interfaces voor diverse slimme apparaten.
• AR/VR-ondersteuning: Er is een grotere focus op het ondersteunen van augmented reality (AR) en virtual reality (VR) technologieën. Van toekomstige besturingssystemen wordt verwacht dat ze geoptimaliseerde omgevingen bieden voor AR/VR-toepassingen, met geavanceerde mogelijkheden op het gebied van grafische weergave, bewegingsregistratie en ruimtelijke audio.
• Verbeterde beveiliging en privacy: Nu digitale bedreigingen steeds geavanceerder worden, leggen besturingssystemen de nadruk op sterkere beveiligingsmaatregelen en privacycontroles. Dit omvat geavanceerde encryptietechnieken, veilige opstartprocessen en gebruikersgerichte privacyfuncties.
• Cross-platform compatibiliteit: De trend is richting besturingssystemen die naadloze integratie en compatibiliteit tussen verschillende apparaten en platforms bieden. Dit omvat integratie van cloudopslag en universele app-frameworks voor een consistente ervaring op meerdere apparaten.
• Edge Computing en gedistribueerde systemen: Nu computing verder reikt dan traditionele datacenters, passen besturingssystemen zich aan om bronnen in gedistribueerde architecturen te beheren, inclusief edge computing-scenario's. Deze trend is gericht op snellere en responsievere applicaties.
• Machine learning en voorspellende mogelijkheden: Besturingssystemen maken steeds meer gebruik van machine learning voor voorspellende analyses en optimalisatie. Dit omvat intelligent energiebeheer en gepersonaliseerde gebruikerservaringen.

Single-tasking versus multi-tasking besturingssystemen: 
Bij single-tasking besturingssystemen kan slechts één programma tegelijk worden uitgevoerd, terwijl bij multi-tasking besturingssystemen meerdere programma's tegelijkertijd kunnen worden uitgevoerd.
Desktop versus mobiele besturingssystemen: 
Desktopbesturingssystemen, zoals Windows en macOS, zijn ontworpen voor gebruik op desktop- en laptopcomputers, terwijl mobiele besturingssystemen, zoals iOS en Android, zijn ontworpen voor gebruik op smartphones en tablets.
Open-source versus eigen besturingssystemen: 
Open-source besturingssystemen worden ontwikkeld door een gemeenschap van ontwikkelaars en zijn gratis beschikbaar, terwijl eigen besturingssystemen door één bedrijf worden ontwikkeld en moeten worden aangeschaft.

Onderdelen van het besturingssysteem

• Shell
• pit

Wat is Shell?

Shell handelt gebruikersinteracties af. Het is de buitenste laag van het besturingssysteem en beheert de interactie tussen gebruiker en besturingssysteem door:

• De gebruiker vragen input te geven
• Interpreteren van de invoer voor het besturingssysteem
• De uitvoer van het besturingssysteem verwerken.

Shell biedt een manier om met het besturingssysteem te communiceren door invoer van de gebruiker of het shellscript te gebruiken. Een shellscript is een reeks systeemopdrachten die in een bestand zijn opgeslagen.

Bekijk dit gratis voor een diepgaand begrip van dit onderwerp cursus besturingssysteem.

Wat is Kernel?

De kernel is de kerncomponent van een besturingssysteem voor een computer (OS). Alle andere componenten van het besturingssysteem vertrouwen op de kern om hen te voorzien van essentiële diensten. Het dient als de primaire interface tussen het besturingssysteem en de hardware en helpt bij de besturing van apparaten, netwerken, bestandssystemen en proces- en geheugenbeheer.

Functies van kernel

De kernel is de kerncomponent van een besturingssysteem dat fungeert als een interface tussen applicaties en de gegevens worden op hardwareniveau verwerkt.

Wanneer een besturingssysteem in het geheugen wordt geladen, wordt eerst de kernel geladen en blijft deze in het geheugen totdat het besturingssysteem wordt afgesloten. Daarna levert en beheert de kernel de computerbronnen en staat andere programma's toe om deze bronnen uit te voeren en te gebruiken. De kernel stelt ook de geheugenadresruimte voor applicaties in, laadt de bestanden met applicatiecode in het geheugen en stelt de uitvoeringsstack voor programma's in.

De kernel is verantwoordelijk voor het uitvoeren van de volgende taken:

• Input-outputbeheer 
• Geheugen management 
• Procesmanagement voor applicatie-uitvoering. 
• Apparaatbeheer 
• Beheer van systeemoproepen 

Eerder waren alle basissysteemdiensten zoals proces- en geheugenbeheer, afhandeling van onderbrekingen, enz. verpakt in een enkele module in de kernelruimte. Dit type kernel werd de monolithische kernel genoemd. Het probleem met deze benadering was dat de hele kernel opnieuw moest worden gecompileerd voor zelfs maar een kleine wijziging.

In een moderne benadering van monolithische architectuur bevat een microkernel verschillende modules zoals apparaatbeheer, bestandsbeheer, enz. Het wordt dynamisch geladen en ontladen. Met deze moderne benadering werd de grootte van de kernelcode verkleind terwijl de stabiliteit toenam. 

Soorten kernel

Linus Torvalds introduceerde het concept van een monolithische kernel in 1991 als onderdeel van de Linux-kernel. Een monolithische kernel is een enkel groot programma dat alle componenten van het besturingssysteem bevat. De Linux-kernel is echter in de loop der jaren geëvolueerd en bestaat nu uit verschillende soorten kernels, zoals hieronder vermeld.

1. Monolithische kernel Zoals de naam al doet vermoeden, is een monolithische kernel een enkel groot programma dat alle componenten van het besturingssysteem bevat. De volledige kernel wordt uitgevoerd in de geprivilegieerde modus van de processor en biedt volledige toegang tot de hardware van het systeem. Monolithische kernels zijn sneller dan microkernels omdat ze niet de overhead hebben van het doorgeven van berichten. Dit type kernel wordt over het algemeen gebruikt in embedded systemen en real-time besturingssystemen.

2. Microkernel Een microkernel is een kernel die alleen de essentiële componenten bevat die nodig zijn voor de basiswerking van het besturingssysteem. Alle andere componenten worden uit de kernel verwijderd en geïmplementeerd als gebruikersruimteprocessen. De microkernelbenadering biedt betere modulariteit, flexibiliteit en uitbreidbaarheid. Het is ook stabieler en veiliger dan monolithische kernels.

3. Hybride kernel Een hybride kernel is een kernel die de beste eigenschappen van zowel monolithische kernels als microkernels combineert. Het bevat een kleine microkernel die de essentiële componenten levert voor de basiswerking van het besturingssysteem. De overige componenten worden geïmplementeerd als gebruikersruimteprocessen of als laadbare kernelmodules. Deze aanpak biedt het beste van twee werelden, namelijk de prestaties van monolithische kernels en de modulariteit van microkernels.

4. Exokernel Een exokernel is een kernel die de absolute minimumcomponenten levert die nodig zijn voor de basiswerking van het besturingssysteem. Alle andere componenten worden uit de kernel verwijderd en geïmplementeerd als gebruikersruimteprocessen. De exokernelbenadering biedt de best mogelijke prestaties omdat er geen kerneloverhead is. Het is echter ook het moeilijkst te implementeren en wordt niet veel gebruikt.

Laten we nu eens kijken naar de verschillende soorten besturingssystemen.

32-bits besturingssysteem versus 64-bits besturingssysteem

Populaire besturingssystemen

Enkele van de meest populaire besturingssystemen die tegenwoordig worden gebruikt, zijn:

• Windows: Windows is het populairste desktopbesturingssysteem en wordt wereldwijd door meer dan 1 miljard gebruikers gebruikt. Het heeft een breed scala aan functies en toepassingen, waaronder het Office-pakket, gaming- en productiviteitstools.
• MacOS: macOS is het desktopbesturingssysteem dat wordt gebruikt door Apple Mac-computers. Het staat bekend om zijn overzichtelijke, gebruiksvriendelijke interface en is populair onder creatieve professionals.
• Linux: Linux is een open-source besturingssysteem dat gratis beschikbaar is en kan worden aangepast aan specifieke behoeften. Het wordt gebruikt door ontwikkelaars, bedrijven en individuen die de voorkeur geven aan een open-source, aanpasbaar besturingssysteem.
• iOS: iOS is het mobiele besturingssysteem dat wordt gebruikt door Apple iPhones en iPads. Het staat bekend om zijn gebruiksvriendelijke interface, nauwe integratie met de hardware en software van Apple en robuuste beveiligingsfuncties.
• Android: Android is het populairste mobiele besturingssysteem en wordt wereldwijd door meer dan 2 miljard gebruikers gebruikt. Het staat bekend om zijn open-source karakter, aanpassingsmogelijkheden en compatibiliteit met een breed scala aan apparaten.

Marktaandeel besturingssystemen

Het juiste besturingssysteem kiezen

Bij het kiezen van een besturingssysteem zijn er verschillende factoren waarmee u rekening moet houden, waaronder:

• Kosten: Sommige besturingssystemen, zoals Linux, zijn gratis, terwijl andere, zoals Windows en macOS, moeten worden aangeschaft.
• Toepasbaar op: Sommige software en hardware werken mogelijk alleen met bepaalde besturingssystemen, dus het kiezen van een besturingssysteem dat compatibel is met uw behoeften is belangrijk.
• Gebruiksgemak: Sommige besturingssystemen, zoals macOS en iOS, staan ​​bekend om hun gebruiksvriendelijke interfaces, terwijl andere, zoals Linux, een steilere leercurve kunnen hebben.
• Veiligheid: Sommige besturingssystemen, zoals macOS en iOS, staan ​​bekend om hun robuuste beveiligingsfuncties, terwijl andere, zoals Windows, mogelijk kwetsbaarder zijn voor beveiligingsbedreigingen.

Generaties van besturingssystemen

Besturingssystemen zijn in de loop van de tijd geëvolueerd door verschillende generaties, elk gekenmerkt door verschillende kenmerken en verbeteringen. Laten we deze generaties verkennen, samen met real-time voorbeelden:

1. Eerste generatie:

• Tijdsperiode: jaren 1940 tot begin jaren 1950
• Kenmerken: Vacuümbuizen en machinetaalprogrammering.
• Voorbeeld: ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) – Een van de eerste computers die vacuümbuizen gebruikte voor berekeningen.

2. Tweede generatie:

• Tijdsperiode: eind jaren vijftig tot midden jaren zestig
• Kenmerken: Transistors en programmeren in assembler.
• Voorbeeld: IBM 1401 – Gebruikte transistors, waardoor een snellere en betrouwbaardere verwerking mogelijk is dan vacuümbuizen.

3. Derde generatie:

• Tijdsperiode: midden jaren zestig tot midden jaren zeventig
• Kenmerken: Geïntegreerde schakelingen (IC's) en programmeertalen op hoog niveau.
• Voorbeeld: IBM System/360 – Introductie van een computerfamilie die compatibele software en randapparatuur gebruikt.

4. Vierde generatie:

• Tijdsperiode: eind jaren zeventig tot jaren negentig
• Kenmerken: Microprocessors, personal computers en grafische gebruikersinterfaces (GUI).
• Voorbeeld: Apple Macintosh – Introductie van GUI en muisgestuurde interface, waardoor computers gebruiksvriendelijker worden.

5. Vijfde generatie:

• Tijdsperiode: jaren negentig tot heden (vervolg)
• Kenmerken: Kunstmatige intelligentie (AI), natuurlijke taalverwerking en parallelle verwerking.
• Voorbeeld: IBM’s Deep Blue – Versloeg wereldkampioen schaken Garry Kasparov in 1997 en demonstreerde de kracht van AI bij complexe besluitvorming.

6. Zesde generatie (speculatief):

• Kenmerken: Geavanceerde AI, kwantumcomputers, brein-computerinterfaces.
• Voorbeeld: Kwantumcomputers die worden ontwikkeld door bedrijven als IBM en Google, kunnen een revolutie teweegbrengen in complexe berekeningen.

7. Toekomstige generaties (hypothetisch):

• Kenmerken: Nog geavanceerdere AI, integratie met menselijke cognitie, nieuwe computerparadigma's.
• Voorbeeld: Een toekomstige generatie zou computers kunnen omvatten die naadloos communiceren met het menselijk brein, waardoor directe, op gedachten gebaseerde interacties mogelijk worden.

Deze generaties laten zien hoe besturingssystemen zijn geëvolueerd van eenvoudige instructies op machineniveau tot geavanceerde systemen die complexe taken en interacties met gebruikers aankunnen. Elke generatie bouwt voort op de prestaties van de vorige en integreert nieuwe technologieën en mogelijkheden.

Conclusie

Naarmate de behoefte aan technologie de komende dagen met de dag toeneemt en naarmate jongere generaties zoals Gen Alpha opgroeien en zich bij het personeel voegen, zal een goed en efficiënt besturingssysteem de hoogste prioriteit hebben in elke zakelijke omgeving. Als u van plan bent om een diploma informatica, nu is de beste tijd om te beginnen.

Veelgestelde vragen over het besturingssysteem

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://www.mygreatlearning.com/blog/what-is-operating-system/