Betriebssystem

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Inhaltsverzeichnis

Beschreibung

Ein Betriebssystem (englisch: Operating System) hat mehrere grundlegende Aufgaben:

  • Es stellt die Schnittstelle (Abstraktionsschicht) zwischen der Hardware eines Computers und der Anwendungssoftware dar. So muss die Anwendungssoftware nicht verschiedene Hardware direkt ansprechen können. Dies wird zentral vom Betriebssystem erledigt, in Kooperation mit den Gerätetreibern.
  • Das Betriebssystem ist für die Ressourcenverwaltung zuständig (Rechenzeit, Speicherplatz (v.a. Ram), Gerätezugriff).
  • Das Betriebssystem stellt Anwendungsprogrammen auch Dienstleistungen/Frameworks zur Verfügung, z.B. das GUI.
  • Es stellt auch die Einhaltung von Benutzer- bzw. Prozessrechten sicher.
  • U.U. gehört auch die Pflege/Schonung von Geräten und Ressourcen zu seinen Aufgaben (Pflege: z.B. Defragmentierung der Festplatte; Schonung: z.B. Screenschoner; Ressourcen: z.B. Notebook-Akku durch SpeedStep).

Rechenzeit

Durch unterschiedliche Methoden des Scheduling können unter einem Betriebssystem mehrere Tasks (Jobs/Anwendungsprogramme) zur gleichen Zeit ausgeführt werden. Hierbei wird unter anderem zwischen Multi-Programming, Multi-Tasking (preemptiv oder non-preemptiv) und Multi-Processing unterschieden.

Speicherverwaltung (RAM)

Speicherverwaltung ist notwendig, damit jede Task so viel RAM erhält, wie sie benötigt, und diese Bereiche "ihr gehören". Sofern der Computer weniger physisch vorhandenes RAM hat als die Task benötigt, kann mittels Paging oder Swapping Festplattenplatz mitverwendet werden.

Speicherschutz (RAM)

Damit die verschiedenen Tasks nicht in Arbeitsspeicher anderer Tasks oder des Betriebssystems "wildern", sichert das Betriebssystem (z.T. mit Hardware-Unterstützung (MMU)) deren Adressräume gegeneinander ab.

Heutige Computer kombinieren Speicherverwaltung und Speicherschutz i.A.: Die virtuelle Speicherverwaltung des Betriebssystemes.

Speicherverwaltung (HDD)

Die Verwaltung der unter dem Dateisystem gespeicherten Dateien wird ebenfalls vom Betriebssystem abgewickelt. Hier gibt es verschiedene Verfahren, die sich in der Effizienz (Fragmentierung) und der Geschwindigkeit, in der Dateien gespeichert werden, unterscheiden. Diese unterschiedlichen Verfahren werden als First-Fit, Best-Fit und Next-Fit bezeichnet.

Speicherschutz (HDD)

Mittels Access Control Lists verwaltet das Betriebssystem, welche Benutzer(-Gruppen) auf welche Dateien zugreifen dürfen.

Verschiedene Betriebssysteme

DOS-basierende Betriebssysteme

Windows NT-basierende Betriebssysteme

Unix-basierende Betriebssysteme