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Was ist ein Betriebssystem? Erläutern Sie Typen von OS, Funktionen und Beispiele

Was ist ein Betriebssystem?

Ein Betriebssystem (OS) ist eine Software, die als Schnittstelle zwischen Computer-Hardwarekomponenten und dem Benutzer fungiert. Jedes Computersystem muss mindestens ein Betriebssystem haben, um andere Programme ausführen zu können. Anwendungen wie Browser, MS Office, Notepad, Spiele usw. benötigen eine bestimmte Umgebung, um zu laufen und ihre Aufgaben zu erfüllen.

Das Betriebssystem hilft Ihnen, mit dem Computer zu kommunizieren, ohne die Sprache des Computers sprechen zu können. Es ist für den Benutzer nicht möglich, einen Computer oder ein mobiles Gerät ohne ein Betriebssystem zu verwenden.

Geschichte des Betriebssystems

  • Betriebssysteme wurden erstmals in den späten 1950er Jahren entwickelt, um Bandspeicher zu verwalten.
  • Das General Motors Research Lab implementierte das erste Betriebssystem in den frühen 1950er Jahren für ihren IBM 701.
  • Mitte der 1960er Jahre begannen Betriebssysteme, Festplatten zu verwenden.
  • In den späten 1960er Jahren wurde die erste Version des Unix-Betriebssystems entwickelt.
  • Das erste von Microsoft gebaute Betriebssystem war DOS. Es wurde 1981 durch den Kauf der 86-DOS-Software von einer Firma in Seattle entwickelt.
  • Das heute populäre Betriebssystem Windows entstand 1985, als eine grafische Benutzeroberfläche erstellt und mit MS-DOS gepaart wurde.

Beispiele für Betriebssysteme mit Marktanteil

Nachfolgend die Betriebssystem-Beispiele mit dem aktuellen Marktanteil

OS Market Share
Android 41,42%
Windows 30,86%
iOS 16,10%
OS X 6,65%
Unknown 2,57%
Linux 1,01%

Arten von Betriebssystemen (OS)

Im Folgenden sind die gängigen Typen von OS (Operating System) aufgeführt:

Batch-Betriebssystem
Multitasking/Time-Sharing-Betriebssystem
Multiprozessor-OS
Echtzeit-OS
Verteiltes OS
Netzwerk-Betriebssystem
Mobiles Betriebssystem

Batch-Betriebssystem

Manche Computerprozesse sind sehr langwierig und zeitaufwendig. Um diese Prozesse zu beschleunigen, werden Jobs mit ähnlichen Anforderungen in Batches zusammengefasst und als Gruppe ausgeführt.

Der Benutzer eines Batch-Betriebssystems interagiert nie direkt mit dem Computer. Bei dieser Art von Betriebssystem bereitet jeder Benutzer seinen Job auf einem Offline-Gerät wie einer Lochkarte vor und übergibt ihn dem Computerbediener.

Multi-Tasking/Time-Sharing-Betriebssysteme

Time-Sharing-Betriebssysteme ermöglichen es Personen, die sich an verschiedenen Terminals (Shells) befinden, ein einziges Computersystem gleichzeitig zu nutzen. Die Prozessorzeit (CPU), die von mehreren Benutzern gemeinsam genutzt wird, wird als Time-Sharing bezeichnet.

Echtzeit-Betriebssystem

Bei einem Echtzeitbetriebssystem ist das Zeitintervall zur Verarbeitung und Reaktion auf Eingaben sehr klein. Beispiele: Militärische Softwaresysteme, Weltraumsoftwaresysteme sind ein Beispiel für ein Echtzeitbetriebssystem.

Verteiltes Betriebssystem

Verteilte Systeme verwenden viele Prozessoren, die sich auf verschiedenen Rechnern befinden, um den Benutzern sehr schnelle Berechnungen zu ermöglichen.

Netzwerk-Betriebssystem

Das Netzwerk-Betriebssystem läuft auf einem Server. Es bietet die Möglichkeit, Daten, Benutzer, Gruppen, Sicherheit, Anwendungen und andere Netzwerkfunktionen zu verwalten.

Mobiles Betriebssystem

Mobile Betriebssysteme sind jene Betriebssysteme, die speziell für den Betrieb von Smartphones, Tablets und Wearables-Geräten entwickelt wurden.

Zu den bekanntesten mobilen Betriebssystemen gehören Android und iOS, aber auch BlackBerry, Web und watchOS.

Funktionen des Betriebssystems

Zu den typischen Funktionen eines Betriebssystems gehören die Verwaltung von Speicher, Dateien, Prozessen, E/A-System und Geräten, Sicherheit usw.

In einem Betriebssystem führt Software jede der Funktionen aus:

  1. Prozessverwaltung:- Die Prozessverwaltung hilft dem Betriebssystem, Prozesse zu erstellen und zu löschen. Es bietet auch Mechanismen für die Synchronisation und Kommunikation zwischen Prozessen.
  2. Speicherverwaltung:- Das Speicherverwaltungsmodul führt die Aufgabe der Zuweisung und Freigabe von Speicherplatz für Programme aus, die diese Ressourcen benötigen.
  3. Dateiverwaltung:- Es verwaltet alle dateibezogenen Aktivitäten wie Organisation, Speicherung, Abruf, Benennung, Freigabe und Schutz von Dateien.
  4. Geräteverwaltung: Die Geräteverwaltung behält den Überblick über alle Geräte. Dieses Modul, das auch für diese Aufgabe verantwortlich ist, wird als I/O-Controller bezeichnet. Es führt auch die Aufgabe der Zuweisung und Aufhebung der Zuweisung der Geräte durch.
  5. E/A-Systemverwaltung: Eines der Hauptziele eines jeden Betriebssystems ist es, die Eigenheiten dieser Hardware-Geräte vor dem Benutzer zu verbergen.
  6. Verwaltung des Sekundärspeichers: Systeme haben mehrere Speicherebenen, darunter Primärspeicher, Sekundärspeicher und Cache-Speicher. Anweisungen und Daten müssen im Primärspeicher oder Cache gespeichert werden, damit ein laufendes Programm darauf verweisen kann.
  7. Sicherheit: – Das Sicherheitsmodul schützt die Daten und Informationen eines Computersystems vor Malware-Bedrohungen und autorisiertem Zugriff.
  8. Befehlsinterpretation: Dieses Modul interpretiert Befehle, die vom und handelnden Systemressourcen gegeben werden, um diese Befehle zu verarbeiten.
  9. Vernetzung: Ein verteiltes System ist eine Gruppe von Prozessoren, die sich keinen Speicher, keine Hardware-Geräte und keine Uhr teilen. Die Prozessoren kommunizieren miteinander über das Netzwerk.
  10. Auftragsabrechnung: Verfolgung der Zeit und der von verschiedenen Jobs und Benutzern verwendeten Ressourcen.
  11. Kommunikationsmanagement: Koordination und Zuweisung von Compilern, Interpretern und anderen Software-Ressourcen der verschiedenen Benutzer der Computersysteme.

Merkmale des Betriebssystems (OS)

Hier ist eine Liste wichtiger Merkmale von OS:

Geschützter und Supervisor-Modus

  • Erlaubt Festplattenzugriff und Dateisysteme Gerätetreiber Vernetzung Sicherheit
  • Programm-Ausführung
  • Speicherverwaltung Virtueller Speicher Multitasking
  • Handhabung von E/A-Operationen
  • Manipulation des Dateisystems
  • Fehlererkennung und -behandlung
  • Ressourcenzuweisung
  • Informations- und Ressourcenschutz

Vorteil der Verwendung eines Betriebssystems

  • Ermöglicht es, Details der Hardware durch Schaffung einer Abstraktion zu verbergen
  • Einfach zu bedienen mit einer GUI
  • Bietet eine Umgebung, in der ein Benutzer Programme/Applikationen ausführen kann
  • Das Betriebssystem muss dafür sorgen, dass das Computersystem bequem zu bedienen ist
  • Das Betriebssystem agiert als Vermittler zwischen den Anwendungen und den Hardwarekomponenten
  • Es stellt die Ressourcen des Computersystems in einem einfach zu bedienenden Format zur Verfügung
  • Es fungiert als Vermittler zwischen allen Hardware- und Softwarekomponenten des Systems

Nachteile der Verwendung des Betriebssystems

  • Wenn ein Problem im Betriebssystem auftritt, können Sie alle Inhalte, die in Ihrem System gespeichert wurden, verlieren
  • Die Software des Betriebssystems ist für kleine Unternehmen recht teuer, was eine zusätzliche Belastung für sie darstellt. Beispiel Windows
  • Es ist nie völlig sicher, da jederzeit eine Bedrohung auftreten kann

Was ist der Kernel eines Betriebssystems?

Der Kernel ist die zentrale Komponente eines Computer-Betriebssystems. Die einzige Aufgabe des Kernels ist es, die Kommunikation zwischen der Software und der Hardware zu verwalten. Ein Kernel ist das Herzstück eines Computers. Er ermöglicht die Kommunikation zwischen der Hardware und der Software. Während der Kernel der innerste Teil eines Betriebssystems ist, ist eine Shell der äußerste Teil.

Merkmale von Kennel

  • Low-Level-Scheduling von Prozessen
  • Inter-Prozess-Kommunikation
  • Prozess-Synchronisation
  • Kontext-Umschaltung

Arten von Kerneln

Es gibt viele Arten von Kerneln, die existieren, aber unter ihnen sind die zwei populärsten Kernel

1.Monolithisch

Ein monolithischer Kernel ist ein einzelner Code oder Block des Programms. Er stellt alle erforderlichen Dienste des Betriebssystems zur Verfügung. Es handelt sich um ein einfaches Design, das eine klare Kommunikationsschicht zwischen der Hardware und der Software schafft.

2. Mikrokernel

Der Mikrokernel verwaltet alle Systemressourcen. Bei dieser Art von Kernel sind die Dienste in verschiedenen Adressräumen implementiert. Die Benutzerdienste werden im Benutzeradressraum und die Kerneldienste im Kerneladressraum gespeichert. Dies hilft, die Größe des Kernels und des Betriebssystems zu reduzieren.

Zusammenfassung

  • Was ist OS (Betriebssystem-Definition) und seine Typen: Ein Betriebssystem ist eine Software, die als Schnittstelle zwischen dem Endbenutzer und der Computerhardware fungiert. Verschiedene Kategorien von Betriebssystemen in Computern und anderen Geräten sind: Batch-Betriebssystem, Multitasking/Time-Sharing-Betriebssystem, Multiprozessor-Betriebssystem, Echtzeit-Betriebssystem, verteiltes Betriebssystem, Netzwerk-Betriebssystem und mobiles Betriebssystem
  • Personal Computer Operating Systems wurden erstmals in den späten 1950er Jahren entwickelt, um Bandspeicher zu verwalten
  • Erklären Sie die Funktionsweise eines Betriebssystems: Das Betriebssystem arbeitet als Vermittler zwischen dem Benutzer und dem Computer. Es hilft dem Benutzer, mit dem Computer zu kommunizieren, ohne die Sprache des Computers sprechen zu können.
  • Der Kernel ist die zentrale Komponente eines Computer-Betriebssystems. Die einzige Aufgabe des Kernels ist es, die Kommunikation zwischen der Software und der Hardware zu verwalten
  • Die zwei gängigsten Kernel sind monolithische und MicroKernel
  • Prozess-, Geräte-, Datei-, E/A-, Sekundärspeicher-, Speicherverwaltung sind verschiedene Funktionen eines Betriebssystems
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