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Was ist ein Betriebssystem?

Ein Betriebssystem ist quasi der Manager eines Computers, wohingegen der Benutzer quasi der Chef ist.
Der Chef sagt dem Manager was er gerne haben will, z.B.: Starte Programm X und der Manager übernimmt den technischen Kleinkram und verwaltet die Hardware entsprechend.

Man könnte somit behaupten, dass das Betriebssystem zwischen Hardware und Benutzer liegt und quasi die Benützung der Hardwarekomponenten ermöglicht.

Genauer verwaltet ein Betriebssystem die Speicherverwaltung (Arbeitsspeicher), Prozessorzugriffe/Multitasking, Filesysteme, Netzwerkzugang, Ein-/ Ausgabefunktionen oder Sicherheitsmechanismen.

So… was bedeutet das?
Fangen wir mit etwas Fundamentalen an, den Prozessorzugriffe/Multitasking:
Stellen Sie sich vor, Sie befinden sich in der Küche und fangen an zu kochen. Während die Nudeln dahinkochen, rufen Sie schnell bei Ihrer Kollegin an, mit der Sie später noch einen trinken gehen. Anschließend widmen Sie sich wieder dem Kochen.
Das ist Multitasking, Sie erledigen nacheinander mehrere Dinge, zuerst X, dann Y.
Dies ist für einen Prozessor auch sehr wichtig, es gibt viele Dinge die erledigt werden müssen und diese sollten möglichst effizient erledigt werden.
So ist es vermutlich wichtiger sich etwas zu essen zu machen, um nicht zu verhungern und erst anschließend die Kollegin anzurufen.
Bei Betriebssystemen ist dies sehr ähnlich, zuerst werden die wichtigen, höher priorisierten Prozesse erledigt, bevor die weniger wichtigen erledigt werden.
Das Betriebssystem vergibt hierfür Prozessorzugriffszeiten, also wie lange ein Prozess auf den Prozessor zugreifen darf.
Im Betriebssystem erledigt dies der sogenannte Scheduler, besser bekannt als Task Manager.

Wenn man sich ein Betriebssystem vorstellt, sollte man sich quasi eine Zwiebel vorstellen.
Diese Zwiebel hat verschiedene Schichten, gleich wie ein Betriebssystem.
Die äußerste Schicht ist bei modernen Betriebssystemen (,,General Purpose, wie Windows) ist die Shell (,,Schale‘‘) und der User-Mode. Die Schale bzw. User-Mode beinhaltet die GUI und die User-Prozesszugriffsebene. Das ist eben die Grafik (z.B.: Der Text, den Sie hier lesen) und weniger wichtige Prozessorzugriffe.

Der Kernel beinhaltet den direkten Hardwarezugriff, das Filesystem oder das oben beschriebene Multitasking.

Für die Nerds:
Es gibt auch noch verschiedene Arten des Kernels, den Monolithischen-Kernel, Hybrid-Kernel oder den Micro-Kernel.
Die Unterschiede liegen hier in der Rollenzuweisung, was alles der Kernel-Mode macht und was alles der User-Mode.
So sind die Zugriffe auf die Hardware bei einem Micro-Kernel im User-Mode geregelt und nicht wie oben beschrieben im Kernel-Mode, dies sind aber feine Unterschiede.

*Anmerkung: Wie bei jedem meiner Blog Posts ist auch hier zu beachten, dass wichtige technische Details ausgelassen und Verallgemeinerungen getroffen wurden, um den Lesefluss in eine noch nie da gewesene Dimension zu erheben. Weiteres hoffe ich, dass sich kein Mensch durch meinen Humor beleidigt fühlt! Sollte dies aber dennoch der Fall sein, bitte kontaktieren Sie mich ohne zu zögern unter: alex@itbeiser.at – Die Änderung wird dann innerhalb von 3 Tagen online sein.
Ich bitte die weiblichen Leserinnen sich ebenso angesprochen zu fühlen, da aufgrund der Lesbarkeit nur die maskuline Form verwendet wird (z.B.: Leser statt LeserInnen).
Woher kommen die Fotos? – selbergemacht!
Mit freundlichen Grüßen,
Alexander Beiser