Betriebssystem
Betriebssystem: Programme, die die anwendungsunabhängige Funktion des Computers aufrechterhalten, Ressourcen verwalten und die Komplexität der unterliegenden Hardware verbergen.
Die Aufgaben eines Betriebssystems sind:
- Prozessverwaltung (Scheduling): faire Verwaltung von mehreren Prozessen, die auf einem Computer ausgeführt werden.
- Speicherverwaltung: Aufteilung des Hauptspeichers unter den Prozessen
- Geräteverwaltung: Verwaltung von Hardware-Geräte; Vermeidung von Zugriffkollisionen
- Dateiverwaltung, Dateisysteme
Hauptaufgaben von Betriebssystemen
- Speicher-Verwaltung
- Zuweisung und Überwachung des Betriebsmittels Speicher (Haupt- und Hintergrundspeicher), **Führung von Tabellen der Speicherbelegung durch Benutzerjobs bzw. Prozesse (laufende Programme).
- Bedienung von Anforderungen und Freigabe von Speicher.
- Prozessor-Verwaltung
- Zuteilung des Betriebsmittels Prozessor an die zum Ablauf bereiten Prozesse. Die meisten größeren Systeme arbeiten dabei im Multiprogramming-Betrieb. Darunter verstehen wir die Bearbeitung von mehreren in kleinen Zeitabschnitten verzahnten Aufgaben. Von großer praktischer Bedeutung ist dabei der Zuteilungsalgorithmus.
- Prozess-Verwaltung
- Betreuung sämtlicher Prozesse (im Ablauf befindlicher Programme) im Rechnersystem.
- Erzeugung von neuen Prozessen auf Anforderung des Betriebssystems bzw. anderer existierender Prozesse,
- Entfernung von Prozessen aus dem System.
- Geräte- und File-Verwaltung
- Effiziente Zuweisung von I/O-Geräten und Vermittlungseinheiten (Datenkanäle, Steuereinheiten), Vermeidung von Konflikten;
- Initiierung, Überwachung der Ausführung, Terminierung von I/O-Vorgängen, Datenkonversion,
- Logische Kontrolle des File-Systems. Dabei werden vor allem Dienstleistungen der Prozess-Verwaltung in Anspruch genommen
- Dienstprogramme
- Hierzu gehören sämtliche Programme, die das System dem Benutzer für spezielle Aufgaben zur Verfügung. Dazu gehören Editoren, Kopierprogramme, Textverarbeitungsprogramme, Utilities zum Lesen von Magnetbändern, ...
Die meistgenutzten Betriebsysteme sind heute die Varianten von Microsoft Windows, deren Hersteller eine Monopolstellung innehat und die Varianten von Linux, einem Betriebssystem, das frei kopiert werden darf.
Ausführliche Liste von Betriebssystemen:
- AmigaOS
- BeOS
- CP/M
- DOS
- EPOC
- HURD
- Linux
- BSD
- MACH
- MacOS
- Multics
- NeXTSTEP
- OS/2
- PalmOS
- Plan 9
- QNX
- RTOS UH
- TOS
- UNIX
- Windows-Systeme
- VAX
Schichtenmodell eines Betriebssystems
Um das Betriebssystem eines Rechners leichter zu verstehen verwendet man gern ein Schichtenmodell. Jede der Schichten des Modells ist durch eine Menge von Operationen charakterisiert, die sie zur Verfügung stellt.
| Nr. | Schicht | Objekte | Typische Operationen |
| 5 | Benutzer-oberfläche | Environment-Daten | Kommandos, Menus, etc. |
| 4 | Geräte-Verwaltung | Files, Geräte | creat,unlink,open,close, read, write, lseek |
| 3 | Speicher-Verwaltung | Segmente, Pages | Read, Write, Fetch |
| 2 | Basic-I/O | Datenblöcke, Cluster |
Read, Write, Allocate, Free |
| 1 | Kern (Nucleus) | Prozesse, Semaphore |
Create, Destroy,
Suspend,Resume, Signal, Wait |
Beispiel Schichtenmodell Win 3.11
- Windows 3.11
- Kommandozeileninterpreter (command.com)
- DOS-Kern
- BIOS+BIOS-Erweiterungen
- PC-Hardware
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