No início da computação, a programação era realizada em linguagem de máquina, em painéis através de cabos e fios, exigindo um grande conhecimento técnico sobre o hardware. Cada programa executava sozinho e tinha total controle do computador.

Através do sistema operacional os aplicativos se comunicam diretamente com o hardware. Quando um usuário abre um aplicativo do Word (editor de texto), digita algo e salva na sua área de trabalho, por exemplo, o sistema operacional age como um gerente, passando uma série de instruções, ordenadas de maneira que o hardware entenda e proceda na execução dessa instrução.

Existem 4 tipos básicos de sistemas operacionais. Eles são divididos em grupos relacionados com o tipo de computador que controlam e o tipo de aplicativos que suportam. Estas são as categorias mais abrangentes:

1. Sistema operacional de tempo real (RTOS - Real-time operating system): É utilizado para controlar máquinas, instrumentos científicos e sistemas industriais, gerencia os recursos do computador para que uma operação específica seja sempre executada durante um mesmo período de tempo.

2. Monousuário, monotarefa: O sistema operacional foi criado para que um único usuário possa fazer uma coisa por vez.

3. Monousuário, multitarefa: Esses são sistemas operacionais que permitem que um único usuário utilize diversos programas ao mesmo tempo.

4. Multiusuário: Permite que diversos usuários utilizem simultaneamente os recursos do computador. O sistema operacional deve se certificar de que as solicitações de vários usuários estejam balanceadas.

Os sistemas operacionais fornecem um ambiente para a execução de programas, fornecendo certos serviços para o programa e seus usuários, de acordo com o livro Fundamentos dos Sistemas Operacionais. Abaixo serão apresentados os principais serviços citados pelo livro.

1. Interface com o usuário: Quase todos os sistemas operacionais têm uma interface de usuário. Essa interface pode ser várias formas: linha de comando, que usa comandos de texto, você e um terminal; Batch, onde os comandos e suas diretivas de controle são inseridos em arquivos, e esses arquivos são executados; interface gráfica de usuário, sistema de janelas com um dispositivo apontador para direcionar o I/O, selecionar a partir de menus e escolher opções e um teclado para entrada de texto.

2. Execução dos programas O sistema deve ser capaz de carregar um programa na memória e executar esse programa.

3. Operações de entrada/saída (I/O): Os programas podem requerer I/O, e isso pode envolver um arquivo ou um dispositivo de I/O. Como a gravação em um drive de CD ou DVD ou a impressão de um arquivo de texto.

4. Sistema de arquivos: Os programas precisam ler e gravar arquivos e diretórios. Eles também precisam criar e excluí-los pelo nome, procurar um arquivo específico e listar informações de arquivos.

5. Comunicações: Há muitas situações em que um processo precisa trocar informações com outro processo.

6. Detecção de erros: O sistema operacional precisa detectar e corrigir erros constantemente. Os erros podem ocorrer no hardware da CPU e da memória, em dispositivos de I/O e no programa do usuário.

7. Alocação de recursos: Quando existem múltiplos processos ativos ao mesmo tempo, é necessário alocar recursos para cada um deles. O sistema gerencia muitos tipos de recursos.

Os sistemas operacionais são divididos em famílias, sendo que algumas são as mais utilizadas e serão explicadas a seguir.

1. Família Unix: Ken Thompson tinha desenvolvido um jogo de nome Space Travel que rodava em um gigantesco mainframe, o General Electric 645 que servia para demonstrar o sistema operacional que estava sendo desenvolvido pela AT&T na época, o Multics. Cada partida do jogo, calculados os custos computacionais, custava mais ou menos US$ 75,00 no GE-645 (US$ 370 ou cerca R$ 1350, corrigida a inflação). Ele chamou seu amigo Brian Kernigham e juntos criaram um “Multics simplificado” para rodar o jogo, o Unics (único), uma piada com o nome do Multics (múltiplo), e foi logo rebatizado como Unix. Em pouco tempo a AT&T percebeu o valor do projeto e a equipe em volta dele foi crescendo. Em 1972, com a criação da linguagem de programação C por Dennis Ritchie, também da AT&T, o Unix foi totalmente reescrito em C e tornou-se “portável”.

2. Família BSD: Berkeley Software Distribution (BSD) é um sistema operacional Unix desenvolvido e distribuído pela Universidade da Califórnia em Berkeley, de 1977 a 1995. Hoje o termo "BSD" é frequentemente usado de forma não específica para se referir a qualquer um de seus descendentes. Os Sistemas operacionais derivados do código do BSD original ainda são ativamente desenvolvidos e largamente utilizados, por exemplo, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD, Darwin e o PC-BSD, que estão em contínuo desenvolvimento. Estes, por sua vez foram incorporados, no todo ou em parte, em sistemas operacionais proprietários modernos, como por exemplo o conjunto de protocolos de Internet TCP/IP, o código de rede no Windows NT 3.1 e também da maioria dos OS X da Apple e o iOS também da Apple. Isso porque diferente da licença do Linux a licença do BSD permite que o software distribuído sob a licença, seja incorporado a produtos proprietários.

3. Família Windows: O ano é 1979, e a IBM procura um sistema operacional para seu novo computador. A Microsoft é a escolhida, porém, não possuía um sistema completo. A solução foi comprar o Q-DOS da Seattle Computer Products por 50 mil dólares, modificá-lo e transformá-lo em MS-DOS. Alguns anos após o lançamento do MS-DOS uma outra empresa a Apple, havia pegado a interface gráfica e a ideia de usar um mouse, que ela havia conseguido com a Xerox, e começou a desenvolver um novo computador chamado Macintosh. A versão final do Windows só e lançada em 1985 com o Windows 1.0, sendo que hoje em dia o Windows é o SO mais usado no mundo, com aproximadamente 40% de todos os sistemas operacionais conectados à internet, segundo a w3counter.

4. Família Linux: Tudo começou com Richard Matthew Stallman e o projeto GNU, um sistema operacional livre, com a filosofia hacker de cooperação e disseminação do conhecimento. O sistema operacional de Richard Stallman teve base no UNIX, pois era um sistema simples, robusto e de fácil portabilidade. Apesar de semelhante ao UNIX, Richard batizou o seu sistema de GNU que é um acrônimo, que significa “GNU is Not Unix. Em 1991, Linus Torvalds, um estudante de Ciências da Computação da Universidade de Helsinki da Finlândia, desenvolveu um Kernel monolítico, baseado no Kernel do antigo Minix. Linus distribuiu o seu Kernel batizado de Linux pela internet. E em 1992, passou a ser utilizado sob forma de licença GPL.

Os sistemas operacionais se utilizam de licenças para a sua distribuição, sendo que elas podem ser livres ou fechadas. As duas principais delas serão analisadas em sequência.

1. Licença Proprietária: Restringe a possibilidade de interação do usuário com o software, fazendo com que este não possa modificar seu conteúdo, pois o código fonte não é disponibilizado para estudo, edição ou compartilhamento; sob pena de crime de violação de direitos autorais. Esse tipo de licença é geralmente adotado por empresas, que podem comercializar seus softwares ou disponibiliza-los de forma gratuita.

2. Licença GNU (General Public License – GPL): A licença GNU General Public License ou como ficou popularmente conhecida, licença GPL, que é o oposto de licença proprietária. O objetivo principal da GNU é garantir a liberdade para usuários de computador, defendendo a utilização de Software livre, ou seja, permitindo estudar, copiar, modificar e redistribuir software de forma gratuita ou não.

Os sistemas operacionais dos quais falamos anteriormente foram desenhados para executar operações nos computadores de mesa (desktops) ou em notebooks. Os dispositivos móveis como telefones, tablets e MP3 players são muito diferentes, por isso seus sistemas operacionais são mais simples e utilizam apenas conexões sem fio desenhadas especificamente para estes tipos de dispositivos. 

Os sistemas operacionais para dispositivos móveis geralmente não são tão robustos como os desenhados para computadores de mesa (desktops) ou notebooks. Isto quer dizer que um dispositivo móvel não pode fazer exatamente tudo o que faz um computador ou um notebook.

Abaixo estão os principais sistemas operacionais desenvolvidos para funcionar em celulares:

1. Google Android: é o sistema operacional criado por Google. É um sistema aberto e, assim, acessível a todos os interessados. Ele foi baseado no núcleo Linux e suporta qualquer tipo de conexão sem fio - 3G, EDGE, Wi-Fi e bluetooth). Ele é compatível com quase tudo, em se tratando de multimídia. Com a programação aberta ele é capaz de ser alterado, se adaptar e pode manter um baixo custo. Ele já conta com inúmeros aplicativos para personalizar o celular.

2. Mac OSX – iPhones: O sistema operacional que permite aos iPhones e iPads rodarem é o sistema Mac OS X modificado, e que é chamado de iPhone. Este foi o primeiro sistema operacional criado para celulares que oferece suporte para as tecnologias de toque múltiplas adaptadas à multimídia (vídeos, imagens e músicas). Para navegar, acessar as funções ou telefonar basta você arrastar seu dedo pela tela. Para abrir um aplicativo basta dar um pequeno toque sobre o ícone alvo. Talvez o ela tenha de mais irritante, é que suas aplicações estão disponíveis somente nas lojas da Apple. Mas, o seu lado bom, que compensa o lado ruim, é que ele é imune aos vírus.

   3.Windows Phone: é um sistema operacional, para celulares, baseado no Kernel do Windows CE6.Ele foi usado primeiramente nos     Pocket PCs. Ele usa o mesmo padrão de aplicativos usados na versão computador, mas requer um hardware potente para funcionar corretamente. Este sistema integra e é compatível com todos os aplicativos de escritório básicas da versão PC: Word, Excel, Power Point, Windows Media Player, etc.

4.BlackBerry – RIM: O BlackBerry é um sistema operacional concebido pela empresa canadense RIM - Research in Motion. Ele integra diversas funções importantes e que foram integradas pela primeira vez nos celulares chamados de Smathphones; ele tem editor de texto, acesso à internet, e-mail e a tecnologia IPv6. O que o diferencia dos demais é que ele utiliza um serviço próprio de e-mail RIM, chamado BBM (Balckberrrymessenger). As mensagens e e-mail no envio e recepção chegam até a 200kbps, utilizando a tecnologia EDGE. Ele suporta todas as funções de escritório necessárias para criar documentos, planilhas, apresentações, etc.

1. Symbian: Embora o sistema operacional criado pela empresa Symbian e popularizado especialmente pela Nokia tenha sido descontinuado em janeiro deste ano, o software ocupou um papel de destaque no mercado dos telefones por pelo menos dez anos. Motorola, Sony Ericsson, Samsung e LG lançaram celulares rodando o sistema, que chegou a abocanhar 65% do mercado na metade de 2007. O Symbian foi uma das mais potentes plataformas por trás da integração de câmera e telefone, mas perdeu mercado com o advento das telas sensíveis ao toque. Em 2011, a Nokia começou a vender telefones com o sistema Windows, reduzindo a presença do Symbian no mercado a menos de 1% no final de 2012. Apesar disso, a manutenção do sistema está garantida até 2016.

Independente do aumento no número de dispositivos com Windows Phone, o Android continua sendo o software mais usado em todo o mundo. No último trimestre do ano passado, o sistema registrou 78,6% de participação no mercado global de smartphones, contra 17,6% do iOS e apenas 3% do sistema da Microsoft. Aqui no Brasil, o iOS domina 4,7% da indústria de telefonia móvel, enquanto a BlackBerry tem 0,3% do montante total – no mesmo período em 2012, a companhia detinha 2,1% de participação.