Операционные системы можно классифицировать по ряду критериев.
По количеству пользователей, имеющих возможность одновременно работать с операционной системой:
– однопользовательские (MS-DOS);
– многопользовательские (UNIX, Windows ХР, Linux).
По механизму обеспечения доступа:
– пакетные (OS 360);
– интерактивные (UNIX, Windows, Linux);
– реального времени (QNX).
По количеству одновременно решаемых задач:
– однозадачные (MS-DOS);
– многозадачные (UNIX, Windows ХР, Linux).
По функциональности:
– общего применения;
– специализированные.
По возможности обслуживать разное количество процессоров:
– однопроцессорные;
– с поддержкой многопроцессорности;
– с поддержкой распределенных вычислений.
Современные операционные системы персональных компьютеров являются многозадачными системами с разделением времени, которые поддерживают возможность одновременного выполнения нескольких программ и многопользовательский режим.
Сферы применения операционных систем. Операционные системы различаются в зависимости от сферы применения.
Суперкомпьютеры. Операционные системы для современных суперкомпьютеров представляют собой многозадачные многопроцессорные операционные системы с разделением времени, способные работать в сетевой распределенной среде. Обычно операционная система суперкомпьютера – это оснащенная специальными программными расширениями система UNIX или Linux. В последние два года наблюдаются попытки корпорации Microsoft выйти на этот рынок, становящийся все более популярным. Так, операционная система Windows НРС Server 2008 создана специально для высокопроизводительных кластерных систем. В России высокопроизводительные кластерные системы работают под управлением отечественных разработок Linux (суперкомпьютер СКИФ-МГУ, операционная система ALT Linux 4.1 SKIF).
Мэйнфреймы. Операционные системы для мэйнфреймов должны совмещать сразу три функциональности: высокопроизводительные автоматизированные пакетные вычисления (без вмешательства операторов), разделение времени для терминального доступа большого (сотни и тысячи) количества пользователей, обработка транзакций (групповые операции). Несмотря на то, что системы UNIX можно установить и сконфигурировать для успешной работы на мэйнфрейме, оптимально там работают специализированные операционные системы, например OS/390.
Серверы. Такие системы поддерживают большое число одновременно работающих служб, обслуживание множества клиентов и передача большого количества информации. Таким образом, серверные операционные системы должны быть многозадачными системами с разделением времени и развитыми сетевыми возможностями. Традиционно в качестве серверных систем использовались различные варианты UNIX. После появления Linux и Windows NT эти операционные системы также стали использоваться в качестве серверных.
Персональные компьютеры. Операционные системы для персональных компьютеров в первую очередь должны обладать дружественным пользовательским интерфейсом. Хотя у систем семейства UNIX есть графическая оконная среда XWindows, долгое время она считалась менее «дружественной», чем Windows или Macintosh. Однако активная экспансия Linux в сферу персональных машин привела к тому, что эта операционная система сегодня может предложить пользователям не менее, а иногда и более удобные средства работы в графической оконной среде.
Наладонные компьютеры. Малые размеры этих устройств изначально подразумевали ограничения в ресурсах, которые компьютер может выделить для выполнения заданий. В то же время название «компьютер» требует от этого устройства, чтобы номенклатура выполняемых пользовательских заданий была примерно такой же, какую обеспечивает пользователю настольный компьютер. Таким образом, операционная система наладонного компьютера должна эффективно функционировать с разделением времени в условиях ограниченных ресурсов. Эта задача решается либо специализированными версиями операционных систем (например, Windows СЕ или специальным образом собранный ОС Linux), либо разработанными специально для этого операционными системами (Palm OS).
Встраиваемые системы. Встраиваемые операционные системы должны выподнять ограниченный набор операций, связанных со специфической функциональностью устройства, для которого они предназначены. Примером встраиваемой операционной системы может служить операционная система устройства для чтения электронных книг, операционная система аудио- или видеопроигрывателя или операционная система смарт-карты. Такого рода операционные системы крайне ограничены в ресурсах, но и их функциональность не слишком разнообразна. Очень часто они работают в однопользовательском однозадачном режиме или в режиме, когда пользователь вообще не имеет доступа к операционной системе (например, мини-роутер для работы в локальной домашней сети). Чаще всего в качестве встраиваемых операционных систем используются варианты Linux или виртуальная машина Java.
Системы реального времени. Это очень важный класс операционных систем, предназначенных для работы с автоматизированными производственными, технологическими или военными устройствами. Особенность этих систем в том, что они должны реагировать на сигналы извне (например, от датчиков) в жестко фиксированные временные интервалы. Это значит, что обработке внешних сигналов в системе реального времени должен быть присвоен самый высокий приоритет, даже более высокий, чем процессам ядра. Одной из наиболее применяемых и известных сегодня системах реального времени является QNX.