Nach kurzer ferienbedingter Schaffenspause möchte ich mich an das Thema Betriebssystem heran wagen. Das Betriebssystem hat die Aufgabe die Nutzung des Computers durch Menschen oder Dienste zu ermöglichen. Dazu verwaltet das Betriebssystem die Betriebsmittel, wie zentrale Recheneinheit (CPU), Hauptspeicher, Festplatte und vieles mehr.
Einen Computer nutzen Sie gerade, um diesen Beitrag zu lesen. Neben Desktop-Computern haben aber auch Maschinen wie Server, PDAs, Smartphones, Mobiltelefone oder gar diverse MP3-Player Betriebssysteme. Ein auf Desktop Computern verbreitetes Betriebssystem ist Microsoft Windows, aber auch Apples Mac OS X und Linux sind hier in Stückzahlen vertreten.
Typische Betriebssysteme für kleinere Server sind Linux, diverse BSD-Unix, Microsoft Windows oder Novell NetWare. Größere bzw. komplexere Systeme benutzen zum Beispiel IBM AIX oder z/OS, Sun Microsystems Solaris oder Hewlett-Packard HP-UX. Dies nur um einen Eindruck von typischen Namen zu geben. In Projekten finden sich hunderte andere Betriebssysteme, teilweise historisch bedingt oder für Spezialanforderungen konzipiert.
Die Software-Schicht unter dem Betriebssystem heißt entweder Firmware oder BIOS (Basic Input Output System). Das BIOS hat insbesondere die Aufgabe den Startvorgang des Betriebssystems zu initiieren. Die Software-Schicht über dem Betriebssystem sind die Anwendungssoftware (z.B. Textverarbeitung) und Dienste (z.B. Web-Server). Was genau zu dem technischen Lieferumfang eines Betriebssystem gehört ist nicht klar definiert. Die Betriebssystemhersteller liefern meist einige Anwendungen und Dienste mit aus. Im Falle von Linux-Distributionen sogar vollständige Arbeitsumgebungen.
Was bedeutet genau die Betriebsmittel des Computers nutzbar machen? Eine Software, wie Ihr E-Mail-Programm benötigt Platz auf der Festplatte, ein Stück Hauptspeicher zum starten, es muss Ausgaben auf dem Bildschirm zeichnen und Eingaben von Tastatur und Maus entgegen nehmen können. All dies wird dem E-Mail-Programm vom Betriebssystem zugeteilt.
Nun stellen Sie sich vor, Sie beginnen eine E-Mail zu schreiben, wechseln dann jedoch zur Textverarbeitung. Während Sie nun in der Textverarbeitung auf „Speichern“ drücken, will auch das E-Mail-Programm Ihre E-Mail als Entwurf speichern. Welches Programm nun zuerst auf die Festplatte schreiben darf, regelt das Betriebssystem (Stichwort: Multitasking, d.h. mehrere Aufgaben gleichzeitig „nebenläufig“ ausführen).
Wozu benötigt die Industrie so viele verschiedene Betriebssysteme? Neben den Prinzipien der freien Marktwirtschaft und historischen Gründen werden an Betriebssysteme unterschiedliche Anforderungen gestellt. Zum Beispiel wird es heutzutage akzeptiert, dass ein Endbenutzer-Betriebssystem von Zeit zu Zeit abstürzt, Daten verliert oder Peripheriegeräte blockiert sind. Dieser Nachteil wird dadurch ausgeglichen neueste Multimedia-Geräte oder Anwendungen betreiben zu können.
Zur Bereitstellung eines Services wie E-Mail, HTTP-Server, Content Management Systeme, etc. eignen sich solche Umgebungen nicht, hier wird meist auf Unix-Varianten verschiedener Hersteller bzw. Communities zurückgegriffen. Als letztes Beispiel möchte ich noch auf eine Spezialanforderung eingehen. Echtzeitbetriebssysteme sorgen dafür, dass Zeitbedingungen unter allen Umständen eingehalten werden können. Stellen Sie sich Regelsysteme in technischen Geräten wie Autos oder Kraftwerken vor, diese müssen auch bei Spitzenbelastungen millisekundengenau schalten können.
Quintessenz
- Ein Betriebssystem schafft die Umgebung auf der Anwendungen und Dienste laufen können.
- Es gibt für unterschiedliche Anwendungsgebiete unterschiedliche Betriebssysteme.
- Neben typischen Betriebssystemen existieren noch viele historische oder branchenspezifische Systeme.
- Der Leistungsumfang eines Betriebssystems ist auf sein Einsatzumfeld beschränkt, es dürfte in größeren IT Umgebungen nicht sinnvoll sein aus Gründen der Standardisierung nur auf ein Betriebssystem zu setzen.
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Ich hoffe es hat Ihnen gefallen. Viele Grüße Werner Roth