Betriebssysteme

Auf einen Blick

Um Hardware eines Rechners zu verwenden, benötigt man eine Infrastruktur zur Steuerung dieser Hardware.

Ohne Betriebssystem könnten wir die Software überhaupt nicht auf einem Computer einsetzen. Es braucht also eine Ebene, die zwischen Hardware und Software „vermitteln“ kann. Ein Betriebssystem ist also mehr als nur die Wahl zwischen Windows, Mac, Linux, Android oder iOS!

„Betriebssysteme ermöglichen einen geordneten Ablauf der gestarteten Programme und nutzen dabei die vorhandenen Systemsoftware- und Gerätebetriebsmittel so, dass ein möglichst sparsamer und effizienter Programmdurchsatz erreicht wird.“

Quellen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Betriebssystem
https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von_Betriebssystemen

Arten von Betriebssystemen

Embedded System (eingebettetes System)

Überwachungs-, Steuerungs- oder Regelfunktionen in Waschmaschinen, Flugzeugen, Autos, Kühlschränken, Fernsehern, DVD-Playern, Routern, Mobiltelefonen oder allgemein in elektronischen Unterhaltungsgeräten

  • Hardware mit Software fest verbunden
  • meist auf eine Aufgabe angepasst

Rechensystem
Ein Rechensystem ist ein aus Hard- und Software bestehendes System zu Speicherung und Verarbeitung von Informationen.

Betriebssystem
Ein Betriebssystem ist die Software, die die den Betrieb eines Computers ermöglicht.

„An operating system is similar to a government, like a government the OS performs no useful function by itself.“
→ Ein Betriebssystem ist ein Verwalter von Ressourcen und Koordinator von Abläufen auf einem Rechensystem.

Historie
1955-1965: erste Trennung von Steuerprogrammen und „Anwendungsprogrammen“, die mittels Lochstreifen eingelesen und abgearbeitet wurden.
ab 1970: erste Funktionalitäten moderner Betriebssysteme: Dateisystem, Speicherverwaltung, Vergrößerung des Speichers durch die Nutzung virtuellen Speichers
ab 1980: erste „moderne“ Betriebssysteme: Multitasking, Nebenläufigkeit, verbesserte Benutzeroberflächen sowie Serviceprogramme

Ein Betriebssystem hat folgende Aufgaben:

  • Benutzerführung
  • Laden und Unterbrechung von Programmen
  • Verwaltung der Prozessorzeit
  • Verwaltung des Speicherplatzes für Anwendungen
  • Verwaltung der angeschlossenen Geräte

BIOS/UEFI

Basic Input Output System

  • Schaltzentrale des Rechners, auf Hauptplatine gespeichert
  • Enthält grundlegendste Ein-/ Ausgabesoftware zum Erkennen von Geräten
  • Festlegen der Bootreihenfolge
  • POST (Power On Self Test)
  • Sicherheit: Aufforderung zur Eingabe eines Passworts (falls entsprechend konfiguriert)
  • Möglichkeit ein BIOS-Konfigurationsmenü („BIOS-Setup“) aufzurufen : beim Einschalten des Rechners eine bestimmte Taste oder Tastenkombination betätigt werden (meist F1, F2, F8, F10, Einfg oder F12)

Das BIOS löst das klassische Henne Ei Problem: um Software, wie das Betriebssystem, das idR auf einem Datenträger, z.B. auf der Festplatte gespeichert ist, einlesen zu können, muss die CPU auf diesen Datenträger zugreifen können, dazu benötigt diese aber ein Betriebsystem ….

Hinweise für Referierende

Laden Sie Ihre Präsentation bitte in den ILIAS-Kursordner hoch.
Im Referat sollen nach gründlicher Recherche mindestens folgende Themen angesprochen werden:

  • Was versteht man unter dem Betriebssystem eines Computers?
  • Was sind die Grundprinzipien? Was ist nötig, damit ein Betriebssystem arbeiten kann?
  • Was sind die Aufgaben eines Betriebssystems?
    Beispielsweise:
    • Hardware-/Geräteverwaltung (interne Geräte, externe Geräte)
    • Bereitstellung grafischer Oberfläche
    • Dateiverwaltung, Dateien löschen, anlegen, umbenennen, strukturieren, verschieben
    • Prozessverwaltung und -Steuerung
    • Speicherverwaltung
  • Was ist BIOS? Was ist UEFI? Wofür werden diese Systeme benötigt? Wie kann man sie starten?

Übung

Bitte starten Sie auf Ihrem eigenen Computer/Notebook das UEFI/BIOS.

  • Finden Sie zunächst heraus, welche Taste Sie dazu drücken müssen.
  • Schauen Sie sich die Einstellungen und die Struktur des Systems an. Wie ist die Darstellung aller Funktionen? Ist alles leicht zu finden oder für Nicht-Expert*innen schwer zu verstehen?
  • Suchen Sie dort nach den Einstellungen zur Steuerung der Bootreihenfolge (zur Einbindung externer Datenträger wie DVD/USB-Stick, externe Festplatte in den Bootvorgang). Diese Funktion werden Sie im Laufe der nächsten Sitzungen noch benötigen!