Le système d'exploitation, abrégé SE (en anglais operating system, abrégé OS), est l'ensemble de programmes central d'un appareil informatique qui sert d'interface entre le matériel et les logiciels applicatifs.
Intermédiaire entre les logiciels applicatifs et le matériel, le système d'exploitation sert trois intentions distinctes : le système d'exploitation permet l'exploitation des périphériques matériels dont il coordonne et optimise l'utilisation; Il propose aux logiciels applicatifs des interfaces de programmation standardisées qui simplifient l'utilisation des matériels et réalise enfin différentes fonctions visant à assurer la fiabilité (tolérance aux pannes, isolation des fautes) et la sécurité informatique ( traçabilité, confidentialité, intégrité et disponibilité).
Un système d'exploitation peut servir à coordonner l'utilisation du ou des processeur(s), et accorder un certain temps pour l'exécution de chaque processus ; à réserver de l'espace dans les mémoires pour les besoins des programmes et à organiser le contenu des disques durs ou d'autres mémoires de masse en fichiers et répertoires. Il peut aussi servir à créer l'image numérique qui contiendra les interfaces homme-machine des différents programmes et à l'envoyer au moniteur ainsi qu'à recevoir les manipulations effectuées par l'utilisateur via le clavier, la souris ou d'autres périphériques, et les transmettre aux différents programmes.
Les systèmes d'exploitation sont souvent vendus avec les appareils informatiques, par exemple, les séries de windows. Divers logiciels utilitaires sont fournis avec le système d'exploitation. Ils permettent à l'utilisateur de régler des paramètres de configuration du système d'exploitation, ou d'effectuer des opérations basiques de manipulation des fichiers.
Les premiers systèmes d'exploitation ont été créés dans les années 1960. En 2010 les deux familles de systèmes d'exploitation les plus populaires sont Unix (dont Mac OS X et Linux) et Windows, la famille Windows détient le quasi-monopole sur les ordinateurs personnels, avec plus de 90 % de part de marché depuis 15 ans, tandis que les parts de marché des systèmes d'exploitation Unix sont de presque 50% sur les serveurs.
Chaque système d'exploitation est conçu pour fonctionner avec une gamme particulière de machines (type de processeur, constructeur, architecture). Si un système d'exploitation est disponible pour plusieurs gammes machines différentes, alors le même code source est compilé et adapté à chaque gamme de machine. La liste exacte des machines sur lesquelles il peut être utilisé dépend aussi de la palette de inclus dans le système d'exploitation.
Selon sa construction, un système d'exploitation peut être multi-tâches ou alors mono-tâche, multi-utilisateurs ou alors mono-utilisateur, il peut aussi être multiprocesseurs et/ou en temps réel.
Par exemple OS/2 est un système d'exploitation multi-tâches et mono-utilisateur pour les ordinateurs personnels à l'architecture compatible PC, alors que Solaris est un système d'exploitation multi-tâches, multi-utilisateurs et multiprocesseurs pour les stations de travail, les serveurs et les superordinateurs construits par Sun Microsystems. Voir plus loin d'.