Kapitel 1 Betriebssystem I. Das Betriebssystem

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1 1.0 Das Betriebssystem Das Betriebssystem ist ein Programm, welches die Verbindung zwischen dem Benutzer, der Software und der Hardware herstellt und steuert. Für die Arbeit mit einem Computer ist die Installation eines Betriebssystems zwingend notwendig. Erst das Betriebssystem ermöglicht die Zusammenarbeit zwischen allen Komponenten. Benutzer < - > Anwendung < - > Computer Ein Betriebssystem ist ein Programm, welches die Betriebsmittel (Komponenten des Computers) verwaltet und den Zugang zu diesen ermöglicht. Allgemeine Aufgaben eines Betriebssystems Den Dialog mit den Benutzern führen Die Verwaltung von Disketten- und CD - / DVD Laufwerken und Festplatten Das Laden, Starten und Unterbrechen von Programmen Die Zuteilung von Prozessorzeit für die laufenden Programme Die Zuteilung von Arbeitsspeicherplatz für die laufenden Programme Koordination der Ein- und Ausgabe und die Verwaltung von Peripheriegeräten (Hardware) Fehlerbehandlung Dienstleistungsprogramme zur Verfügung stellen Damit diese Aufgaben erfüllt werden, besteht ein Betriebssystem aus einer Vielzahl von einzelnen Programmen: Beispiele: Systemprogramme, die die Hardware und Anwendungen steuert Verschiedene Dienstleistungsprogramme, um Dateien zu verwalten oder um Einstellungen am System vorzunehmen Nach dem der Computer eingeschaltet wurde, erhält das Steuerwerk vom ROM den Befehl, das Betriebssystem auf der Festplatte zu suchen. Anschließend wird das Betriebssystem in den Arbeitsspeicher geladen. Jetzt übernimmt das Betriebssystem die Steuerung des Computers. Gibt der Anwender den Befehl ein Anwendungsprogramm zu starten, sucht das Betriebssystem die Programmdateien auf der Festplatte und lädt sie anschließend in den Arbeitsspeicher. Dort kommt das Programm dann zur Ausführung. Erteilen Sie in einem Anwendungsprogramm den Befehl zum Speichern, vergeben einen Namen und bestimmen den Speicherort für die Datei auf dem Datenträger, dann speichert das Betriebssystem die Daten der Datei unter dem entsprechenden Namen ab. Michael Wiezorek

2 Beenden Sie die Arbeit auf dem Computer durch Eingabe eines entsprechenden Befehls, so entfernt das Betriebssystem das laufende Programm aus dem Arbeitsspeicher und gibt den Speicherbereich wieder frei. 2.0 Die Kennzeichen eines Betriebssystems Innerhalb der letzten Jahre wurden viele Betriebssysteme für die Personalcomputer entwickelt bzw. weiterentwickelt. Die Entwicklung dieser Systeme, muss immer mit dem jeweiligen Leistungsstand der Hardware parallel laufen. Entsprechend der Befehle, die durch die Zentraleinheit des Computers verarbeitet werden, kann das Betriebssystem Anweisungen von 16-Bit, 32- oder 64-Bit-Breite nutzen. Zwar kann ein 16-Bit-Betriebssystem auch auf einem 32-Bit-Prozessor laufen, aber nur 16-Bit breite Befehle senden und bremst dadurch den Prozessor aus. Graphische Benutzeroberfläche Aktuelle Betriebssysteme bieten dem Anwender eine übersichtliche grafische Benutzeroberfläche. Durch Klicken auf Symbole werden Befehle ausgeführt. Sicherheitsaspekte Der Zugang des Anwenders zum Rechner und den abgespeicherten Daten, wird durch Benutzernamen und Zugangswörter (Passwörter) gesichert. Dies wird vom Betriebssystem geregelt. Des weiteren stellt es Programme zur Verfügung, um Daten auf einem Datenträger zu sichern. Verwaltbarer Festplattenspeicher/Arbeitsspeicher Das Betriebssystem verwaltet die maximale Festplattengröße. Das ist abhängig vom Aufbau der Inhaltsverzeichnisse (File Allocation Table) der Festplatte. Multitasking Mehrere Programme können gleichzeitg laufen. Das Betriebssystem teilt hierbei den einzelnen Programmen Zeitscheiben zu, die nur wenige Millisekunden dauern. Dadurch hat der Anwender den Eindruck, die Programme würden gleichzeitg laufen. Multithreading Ein Programm kann gleichzeitig mehrere Aktionen ausführen. Michael Wiezorek

3 Netzwerkfähigkeit Hiermit wird gezeigt, ob ein Betriebssystem in ein Netzwerk integriert ist oder sich ein Netzwerk mit dem Betriebsystem aufbauen lässt. Plug & Play Heutige Betriebssysteme sind in der Lage, beim Start eines Computers zu erkennen, ob z. B. neue Hardware angeschlossen wurde und versucht diese dann zu installieren.3.0 Die Entwicklung der Betriebssysteme Mit der Entwicklung von MS-DOS und WINDOWS gelang Microsoft der Durchbruch auf dem Markt. Während DOS sich noch weitgehend auf die Eingabe von Programmbefehlen über die Tastatur beschränkte, kann der Nutzer bei Windows den Computer über eine graphische Oberfläche, mit Hilfe der Maus, steuern. Beispiele für gängige Betriebssysteme: die Anfänge: MS-DOS, Novell, Novell-DOS (DR-DOS) die Massenware: WINDOWS (die wichtigsten Versionen 3.11, 95, 98, Millennium( ME), NT, 2000 XP die Ableger: Windows NT (die wichtigsten Versionen NT 4, 2000) für die Kleinen: Windows Powered (Windows CE). PalmOS, EPOC (siehe Handheld-Computer) ambitionierte Versuche: OS/2, BeOS die Alternativen: Linux, Mac OS von Apple. 3.1 Betriebssystem UNIX Im Jahre 1969 entwickelte Ken Thompson bei Bell Laborarities das Betriebssystem UNIX. Unix ist ein netzwerkfähiges Multitasking- und Multiuser Betriebssystem, mit dem mehrere Programme gleichzeitig durch mehrere Benutzer laufen gelassen werden konnten. Der Schwerpunkt der UNIX Nutzung liegt im Großrechnerbereich. Vor dem Arbeiten mit UNIX müssen sich die Benutzer mit einem Benutzernamen und Passwort anmelden. Dadurch konnten für bestimmte Benutzer oder Benutzergruppen bestimmte Zugriffsrechte vergeben werden. 3.2 MS- Dos MS Dos = Microsoft Disk Operating System MS Dos ist das erste weit verbreitete Betriebssystem für PC s und ein Diskettenverwaltungssystem. Michael Wiezorek

4 MS Dos war bis 1997 / 98 das Betriebssystem, welches auf den meisten PC s lief. Danach wurde es durch Betriebssysteme mit grafischer Benutzeroberfläche (Windows 95 / 98 usw.) von Markt verdrängt. Allerdings besteht weiterhin die Möglichkeit, MS Dos Programme unter diesen Programmen laufen zu lassen. 16 Bit Betriebssystem kann für Anwendungsprogramme nur 640 KB Arbeitsspeicher verwalten MS Dos ist ein zeichenorientiertes Betriebssystem; Befehle müssen mit der Tastatur eingegeben werden 3.3 Windows 3.x Windows 3.1 und 3.11 haben das Betriebssystem MS Dos um eine grafische Benutzeroberfläche erweitert. Die Firma Xerox hatte schon in den siebziger Jahren die Idee zu einer grafischen Benutzeroberfläche. Die Firma Apple setzte die Idee in Ihrem Betriebssystem Lisa, dem Vorgänger des Macintosh erstmalig um. Mit der Entwicklung von Windows hielt die grafische Benutzeroberfläche auf breiter Front Einzug in Büros und den Heimanwenderbereich. 3.4 Windows 95, 98 und Me Im Herbst 1995 wurde Windows 95 als 32 Bit Nachfolger für MS Dos / Windows 3.x auf den Markt gebracht. Windows 98 folgte im Herbst 1998 und Windows Me wurde im Sommer 2000 als Nachfolger verkauft. 3.5 Windows NT 4.0, 2000 und XP 1. Windows NT 3.51 und 4.0 Die Firma Microsoft hatte schon 1993 parallel zu Windows 3.x damit begonnen, ein 32 Bit Betriebssystem für professionelle und geschwindigkeitsorientierte Anwender herauszubringen. Anfangs konnte sich das Betriebssystem nicht durchsetzen, da Anschaffungskosten und Anforderungen an die Hardware zu hoch waren. Durch die stark gefallenen Hardware-Kosten und der Version 4.0 hat sich Windows NT im Firmenbereich Ende 1996 durchgesetzt. Mit Windows NT wurde eine moderne objektorientierte Benutzeroberfläche eingeführt. Des weiteren bestach Windows NT durch seine hohe Datensicherheit. Michael Wiezorek

5 2. Windows 2000 Windows 2000 ist das Nachfolger - Betriebsystem von Windows NT und wird hauptsächlich im professionellen Bereich eingesetzt. In Windows 2000 sind die Sicherheitsstandards von Windows NT und die Benutzerfreundlichkeit von Windows 98 vereint. Zusätzlich wurde die Datensicherheit durch die Möglichkeit der Datenverschlüsselung erhöht. 3. Windows XP Windows XP ist die Nachfolgeversion von Windows Me und auch von Windows In diesem Betriebssystem ist die sichere Technologie von Windows 2000 mit der Benutzerfreundlichkeit von Windows Me vereint. Der Programmkern basiert auf der Technologie von Windows 2000 und wird mit einer neugestalteten objektorientierten Oberfläche und umgestalteten Menüs kombiniert. Des weiteren wurde der Internet Explorer 6, als Internet Browser, in das System integriert. Weitere neue Programme unterstützen den Anwender beispielweise bei der Installation von Hardware. 3.6 Mac OS 1976 wurde der Apple Computer von Steven P. Jobs und Stephen G. Woznaik entwickelt. Durch die ständige Weiterentwicklung wurde der Mac OS zu einem der robustesten und anerkanntesten Systeme überhaupt. Im Büro- und Heimbereich konnte sich der Mac nicht durchsetzen, da das verfügbare Softwareangebot hierfür sehr gering ist. 3.7 Linux Linux wurde 1991 von dem Finnen Linus Torvalds initiiert. Linux wird als General Public License vertrieben, d. h. nur der Vertreib kostet Geld. Die Lizenz des Betriebssystems und die Software sind kostenlos. Linux ist ein stabiles und flexibles Betriebssystem für PC s und als Server einsetzbar. Ein einmal erworbenes Software Paket kann auf beliebig vielen PC s installiert werden. Microsoft Office Anwendungen sind unter Linux nur eingeschränkt lauffähig. Auch gibt es am Markt nicht so viele Computerspiele für Linux. Des weiteren sind vergleichbare Office Pakete für Linux noch nicht verfügbar, so dass sich der Einsatz im Büro bisher nicht durchsetzen konnte. Michael Wiezorek