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Best informationseinheiten computer Update New

by Tratamien Torosace

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Neues Update zum Thema informationseinheiten computer


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Welches ist größer KB oder MB – einWie.com New

17/5/2018 · Da Bits und Bytes als Datenmaßeinheiten klein sind, werden größere Informationseinheiten verwendet: Ein Kilobyte (kB) entspricht 1024 Bytes; Ein MegaByte (MB) entspricht 1024 kB; Ein GigaByte (GB ) entspricht 1024 MG; Ein TeraByte (TB) entspricht 1024 GB; Auf diese Weise müssen Sie, um zu einer größeren Einheit zu wechseln, mit 1024 …

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Sie fragen sich, ob ein KB oder MB größer ist? Die Wahrheit ist, dass diese Speichereinheiten Verwirrung über ihre Äquivalenzen stiften können

Deshalb wollen wir diese Dateneinheiten in einem erklären, damit Sie keine Zweifel haben und so lösen: Was ist größer KB oder MB.

Wie funktioniert ein Computer? – detailliert erklärt (45min) . (1080p, DEUTSCH/GERMAN) Update New

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Stralsund – Reederei Hiddensee Update

Bei Cookie-Technologien werden kleine Informationseinheiten auf Ihrem Computer oder Gerät gespeichert. Ihr Computer oder Gerät übermittelt diese Informationen zurück an die Entität, die das Cookie gesetzt hat. Darüber hinaus sind Cookies grundsätzlich harmlos.

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„Unbedingt erforderliche“ Cookies ermöglichen es Ihnen, sich auf der Website zu bewegen und wesentliche Funktionen wie Buchungen und Online-Abrechnung zu nutzen

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Erinnern Sie sich an die Waren und Dienstleistungen, die Sie bestellt haben, als Sie auf die Checkout-Seite geklickt haben

3

Identifizieren Sie sich als auf einer FRS-Website angemeldet Stellen Sie sicher, dass Sie sich mit dem richtigen Dienst auf unserer Website verbinden, wenn wir Änderungen an der Funktionsweise der Website vornehmen

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2

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Bits und Bytes: Binärziffern 0 und 1 – Arithmetik in Computern 1 New

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 Update Bits und Bytes: Binärziffern 0 und 1 - Arithmetik in Computern 1
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Schaprode – Reederei Hiddensee New Update

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Windows Einsteigerkurs für PC-Anfänger, Grundbegriffe erklärt #1/2 New

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 Update Windows Einsteigerkurs für PC-Anfänger, Grundbegriffe erklärt #1/2
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Weltweite Fährverbindungen – FRS World Update

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Diese Informationen werden mit Daten von Tausenden anderer Benutzer kombiniert, um ein Gesamtbild der Website-Nutzung zu erstellen

Sie werden niemals individuell oder persönlich identifiziert und nicht mit anderen Informationen verknüpft, die wir über Sie speichern

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Informationsdarstellung – Einführung Update

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 Update Informationsdarstellung - Einführung
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Hamburg – Helgoland | Preise von Hamburg … – FRS Helgoline Update

25/3/2022 · Bei Cookie-Technologien werden kleine Informationseinheiten auf Ihrem Computer oder Gerät gespeichert. Ihr Computer oder Gerät übermittelt diese Informationen zurück an die Entität, die das Cookie gesetzt hat. Darüber hinaus sind Cookies grundsätzlich harmlos.

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Für den Europäischen Wirtschaftsraum und die Schweiz ist Google Ireland Limited (Gordon House, Barrow Street, Dublin 4, Irland) für Ihre Daten verantwortlich

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Wenn Sie nicht an dem Tracking-Verfahren teilnehmen möchten, können Sie auch das hierfür erforderliche Setzen eines Cookies ablehnen – etwa per Browser-Einstellung, die das automatische Setzen von Cookies generell deaktiviert

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Google Lead Forms ist eine Anwendung von Google Ads, die es uns ermöglicht, Werbemittel in den Suchergebnissen der Suchmaschine Google zu platzieren

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Papiercomputer oder Know How Computer New Update

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 Update Papiercomputer oder Know How Computer
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Ab Glückstadt und Wischhafen über die Elbe – FRS Elbfähre Neueste

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KIT for Kids: Wie funktioniert ein Computer? New

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 New Update KIT for Kids: Wie funktioniert ein Computer?
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Fahrplan 2022 | Abfahrtszeiten der FRS … – FRS Elbfähre Update

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Quantencomputer erklärt – Grenzen der menschlichen Technologie New

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 New Update Quantencomputer erklärt - Grenzen der menschlichen Technologie
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Betriebssystem – Wikipedia Update New

Ein Betriebssystem, auch OS (von englisch operating system) genannt, ist eine Zusammenstellung von Computerprogrammen, die die Systemressourcen eines Computers wie Arbeitsspeicher, Festplatten, Ein- und Ausgabegeräte verwaltet und diesen Anwendungsprogramme zur Verfügung stellt. Das Betriebssystem bildet dadurch die …

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Beziehung zwischen Betriebssystem, Hardware, Anwendungssoftware und dem Benutzer

[1] Marktanteile von PC-Betriebssystemen in Deutschland

Ein Betriebssystem, auch OS genannt, ist eine Zusammenstellung von Computerprogrammen, die die Systemressourcen eines Computers wie Arbeitsspeicher, Festplatten, Ein- und Ausgabegeräte verwaltet und ihnen Anwendungsprogramme zur Verfügung stellt

Das Betriebssystem bildet die Schnittstelle zwischen den Hardwarekomponenten und der Anwendungssoftware des Nutzers.[2] Betriebssysteme bestehen in der Regel aus einem Kernel (deutsch: Kern), der die Hardware des Computers verwaltet, sowie speziellen Programmen, die beim Start unterschiedliche Aufgaben übernehmen

Zu diesen Aufgaben gehört das Laden von Gerätetreibern

Betriebssysteme sind in nahezu allen Arten von Computern zu finden: als Echtzeitbetriebssysteme auf Prozessrechnern und eingebetteten Systemen, auf Personal Computern, Tablet-Computern, Smartphones und auf größeren Mehrprozessorsystemen wie z

B

Servern und Mainframes Aufgaben eines Betriebssystems lassen sich wie folgt zusammenfassen: Benutzerkommunikation; Programme laden, ausführen, anhalten und beenden; Verwaltung und Zuweisung von Prozessorzeit; Verwaltung des internen Speicherplatzes für Anwendungen; Verwaltung und Betrieb der angeschlossenen Geräte; Schutzfunktionen z.B

B

durch Zugangsbeschränkungen

Die Gewichtung zwischen diesen Aufgaben hat sich im Laufe der Zeit verändert, insbesondere Schutzfunktionen wie Speicherschutz oder eingeschränkte Benutzerrechte werden heute stärker in den Vordergrund gerückt als noch in den 1990er Jahren

Dadurch werden Systeme generell robuster, z.B

B

die Zahl der Programm- und Systemabstürze und macht das System auch stabiler gegen Angriffe von außen, wie etwa Computerviren

Dieser Artikel beschäftigt sich mit dem Begriff „Betriebssystem“ hauptsächlich im Zusammenhang mit „Computersysteme, die allgemein zur Informationsverarbeitung eingesetzt werden “

Darüber hinaus werden Betriebssysteme (mit ggf

spezialisierter Funktionalität) in fast allen Geräten eingesetzt, in denen Software betrieben wird (z

B

Spielcomputer, Mobiltelefone, Navigationssysteme, Maschinen im Maschinenbau und viele andere)

Auch viele Steuerungssysteme (Embedded System), die z.B

B

in Flugzeugen, Autos, Zügen oder in Satelliten, haben spezialisierte Betriebssysteme

Definitionen und Abgrenzungen [Bearbeiten | Quelle bearbeiten ]

Ein Betriebssystem übernimmt zwei wesentliche Aufgaben, die grundsätzlich nicht direkt miteinander zusammenhängen[3]:

Eine Aufgabe besteht darin, dem Anwendungsprogrammierer saubere Abstraktionen der Ressourcen bereitzustellen (anstelle der hässlichen Hardware)

Das Betriebssystem bietet damit eine leichter verständliche und handhabbarere Schnittstelle zur eigentlichen Maschine und „kaschiert“ die Komplexität der zugrunde liegenden Maschine: „Ansprechpartner für den Programmierer ist somit nicht mehr die reale Maschine, sondern eine virtuelle Maschine (operating System), das viel einfacher zu verstehen und zu programmieren ist.“ [4] Das Betriebssystem erstellt abstrakte Objekte, um die Komplexität beherrschbar zu machen

Ein Beispiel für eine solche Abstraktion ist die Datei

Dies kann in Form eines digitalen Fotos, einer gespeicherten E-Mail-Nachricht oder einer Website sein, z Es ist definitiv einfacher zu handhaben als die Details der Festplattenspeicherung.[5]

Das Betriebssystem erstellt abstrakte Objekte, um die Komplexität beherrschbar zu machen

Ein Beispiel für eine solche Abstraktion ist die Datei

Dies kann beispielsweise in Form eines digitalen Fotos, einer gespeicherten E-Mail-Nachricht oder einer Website erfolgen

Es ist definitiv einfacher zu handhaben als die Details der Festplattenspeicherung

Die andere Aufgabe ist die Verwaltung von Hardware-Ressourcen: „Ein Betriebssystem muss eine geordnete und kontrollierte Zuweisung von Prozessoren, Speichereinheiten und Peripheriegeräten zwischen den verschiedenen Programmen sicherstellen, die um sie konkurrieren.“[4] Das Betriebssystem ordnet und kontrolliert die Zuweisung von Prozessoren, Speichereinheiten und Peripheriegeräten Prozessoren, Speicher und Ein-/Ausgabegeräte und überwacht, welches Programm gerade welche Ressource verwendet

Liegen beispielsweise für einen Drucker mehrere Aufträge vor, muss festgelegt werden, wie diese verarbeitet werden sollen

Dadurch können auf einem modernen Betriebssystem mehrere Programme gleichzeitig ausgeführt werden

Wenn sich mehrere Benutzer einen Computer oder ein Netzwerk teilen, werden Maßnahmen zur Verwaltung und zum Schutz von Speicher, E/A-Geräten und anderen Ressourcen noch wichtiger

Sonst würden sich die Nutzer gegenseitig stören.[6] Als Systemsoftware wird die Gesamtheit aller Programme und Dateien bezeichnet, die alle Vorgänge beim Betrieb eines Computers steuern

Dazu gehören Betriebssysteme, aber auch systemnahe Software wie Compiler, Interpreter und Editoren

Anwendungssoftware wie Browser oder Buchhaltungssoftware verwenden die Systemsoftware für den ordnungsgemäßen Betrieb.[7] In der Literatur wird der Begriff “Betriebssystem” innerhalb der Systemsoftware unterschiedlich interpretiert

In der DIN-Sammlung 44300 (veraltet, ersetzt durch ISO/IEC 2382:2015 siehe: Liste der DIN-Normen/DIN 1-49999 unter DIN 44300) geht die Definition von ihrer Aufgabe und Stellung in einer Programmhierarchie aus:

„Das Betriebssystem wird durch die Programme eines digitalen Computersystems gebildet, die zusammen mit den Eigenschaften des Computersystems die Grundlage der möglichen Betriebsmodi des digitalen Computersystems bilden und insbesondere die Ausführung von Programmen steuern und überwachen.“ [8] DIN 44300

Für Andrew S

Tanenbaum beschränkt sich der Begriff Betriebssystem im Wesentlichen auf den Kernel: „Editoren, Compiler, Assembler, Linker und Befehlsinterpreter sind definitiv nicht Teil des Betriebssystems, auch wenn sie wichtig und nützlich sind

„[9] Viele Lehrbücher folgen dieser engeren Sichtweise

Andere Autoren beziehen eine Befehlssprache als Teil des Betriebssystems mit ein: „Moderne Betriebssysteme bieten neben der Verwaltung der Hardware […] zahlreiche Dienste an, wie die Kommunikation zwischen Prozessen, Datei- und Verzeichnissystemen, Datenübertragung über Netzwerke und einen Befehl Sprache.“[10 ] Eine andere Fassung des Begriffs, die beispielsweise auch Editoren und Compiler umfasst, geht teilweise auf ältere Werke im deutschsprachigen Raum zurück, ist aber noch in der aktuellen Literatur zu finden

So zählen beispielsweise die Autoren des Informatik-Duden auch Übersetzungs- und Hilfsprogramme zu den wesentlichen Bestandteilen eines Betriebssystems.[11] In jüngerer Zeit kann der GNU/Linux-Namensstreit als Beispiel für Abgrenzungsprobleme angesehen werden

Unabhängig davon, wie weit oder wie eng man den Begriff „Betriebssystem“ definiert, enthalten die Installationsmedien für Betriebssysteme in der Regel zusätzliche Dienst- und Anwendungsprogramme

Die Entwicklung von Computerbetriebssystemen lief und läuft parallel zur Entwicklung und Leistungsfähigkeit verfügbarer Hardware : Beide Linien bedingen sich gegenseitig und ermöglichen bzw

erfordern Weiterentwicklungen auf der „anderen“ Seite

Die Entwicklung erfolgte teils in kleinen, teils in größeren Sprüngen:

Systeme zur Verarbeitung von Lochkarten (gilt auch für Lochstreifen) gehören (seit Anfang der 1970er Jahre) der Vergangenheit an

Sie sind jedoch ein guter Ausgangspunkt, um die Systementwicklung zu betrachten: Externe elektronische Speichermedien gab es in diesen räumlich relativ großen Systemen nicht

Die Programme lagen (in Maschinensprache) in Form von Lochkartenstapeln vor und wurden vom Bediener über den Lochkartenleser in den internen Speicher „eingelesen“

Nach der „Endkarte“ wurde das Anwendungsprogramm gestartet, das je nach Aufgabenstellung seine Eingabedaten auch über den Kartenleser ausliest (daher der Begriff Stapelverarbeitung, Queue-Systeme) und seine Ergebnisse direkt über einen Drucker und/oder über den Kartenlocher ausgeben musste

Vor- und nachgelagert waren mit elektromechanischen Geräten (Kardenstanzen, Mischer, Sortierer) Erfassungs-, Misch- und Sortierprozesse erforderlich

Schon zu diesem Zeitpunkt war die interne Verarbeitung deutlich schneller als die Ein-/Ausgabegeräte; das Lesen eines Lochkartenstapels (Schachtel mit 2000 Karten) dauerte etwa 5-10 Minuten, die RAM-Größe solcher Computer betrug etwa 16 bis 64 kB (Beispiel siehe System/360)

Diese Maschinen hatten kein herkömmliches Betriebssystem, wie es heute üblich ist

Nur ein Steuerprogramm (residenter Monitor) wurde im Speicher gehalten und sorgte für einen reibungslosen Ablauf, indem es die Kontrolle an die gerade ausgeführten Programme abgab

Der Computer konnte nur ein Programm gleichzeitig ausführen

Eine Weiterentwicklung – Multiprogrammed Batch Systems – könnte zusätzliche Geräte (Magnetbandgeräte, erste Magnetplatten mit zB 7,25 MB Speichervolumen) unterstützen, mehrere Programme gleichzeitig ausführen (zB in 3 ‘Partitionen’) sowie Programme und Daten weiter externer Speicher

Eine schnellere Verarbeitung war möglich, weil die Zeit zum Lesen und Austeilen des Kartenspiels wegfiel – und die Prozessoren schneller wurden

Mechanismen wie Spooling (Zwischenausgabe von Druckdaten auf Magnetband mit zeitverzögertem Paralleldruck) und die Möglichkeit des Offline-Betriebs wurden bereits vielfach genutzt

Allerdings musste ein Programm her, das die Aufgaben der I/O-Verwaltung, Speicherverwaltung und vor allem CPU-Scheduling etc

übernimmt

Ab diesem Zeitpunkt konnte man von den ersten Betriebssystemen sprechen

Die nächsten Schritte waren dann Konsequenzen aus den jeweiligen Verantwortungsbereichen, die den Systemen zugeordnet wurden

Folgende Systeme entstanden und sind heute noch im Einsatz: parallele Systeme, verteilte Systeme, Personal-Computer-Systeme, Time-Sharing-Systeme, Echtzeit-Systeme und neuerdings auch Personal Digital Assistants und Smartphones

Im PC-Bereich am meisten Gängige Betriebssysteme sind derzeit die verschiedenen Varianten von Windows von Microsoft (führend bei Systemen mit GUI), BSD inkl

macOS von Apple (das gebräuchlichste Desktop-Unix) und GNU/Linux (führend für Server)

Für spezielle Anwendungen (Beispiel: industrielle Steuerung) werden experimentelle Betriebssysteme auch für Forschungs- und Lehrzwecke eingesetzt

Neben den klassischen Varianten gibt es auch spezielle Betriebssysteme für verteilte Systeme, bei denen zwischen dem logischen System und dem/den physikalischen System(en) unterschieden wird

Der logische Rechner besteht aus mehreren physikalischen Rechnereinheiten

Viele Mainframes, Zahlenjongleure und die Systeme von Cray arbeiten nach diesem Prinzip

Eines der beliebtesten Betriebssysteme im Bereich der verteilten Systeme ist Amoeba

Siehe auch: Liste der Betriebssysteme

Zu den Aufgaben eines Betriebssystems gehören üblicherweise: Speicherverwaltung Verwaltung der Systemressource Hauptspeicher

Protokollierung der Speichernutzung

Reservierung und Freigabe von Erinnerungen.

(Prozess-)Management Überwachung von Speicherzugriffen und ggf

Beendigung von Prozessen bei Schutzverletzung

Erstellen neuer Prozesse (entweder auf Anforderung des Betriebssystems oder auf Anforderung anderer bereits vorhandener Prozesse) und Zuweisen des von den Prozessen benötigten Speichers

Kommunikation und Synchronisation von Prozessen untereinander (Interprozesskommunikation)

Geräte- und Dateiverwaltung Effiziente Zuordnung von Ein-/Ausgabegeräten und Schalteinheiten (Datenkanäle, Steuereinheiten), Vermeidung von Konflikten Anstoß, Ablaufüberwachung, Beendigung von Ein-/Ausgabevorgängen

Dateisystemverwaltung

Generierung eines Namensraums mit zugehörigen Speicherobjekten und ggf

weiteren Objekten

Rechteverwaltung Unabhängige Benutzer/Programme dürfen sich nicht gegenseitig stören

Abstraktion Verbergen der Komplexität der Maschine vor dem Benutzer Abstraktion des Maschinenkonzepts (nach Coy): Reale Maschine = Zentraleinheit + Geräte (Hardware) Abstrakte Maschine = Reale Maschine + Betriebssystem Benutzermaschine = Abstrakte Maschine + Anwendungsprogramm

Aus historischer Sicht ist ein Gerät aus Sicht eines Betriebssystems alles, was über Ein-/Ausgabekanäle angesprochen wird

Dabei handelt es sich nicht nur um Geräte im herkömmlichen Sinne, sondern mittlerweile auch um interne Erweiterungen wie Grafikkarten, Netzwerkkarten und andere

Die (Unter-)Programme zum Initialisieren und Steuern dieser “Geräte” werden zusammenfassend als Gerätetreiber bezeichnet

Ressourcenmanagement und Abstraktion [Bearbeiten | Quelle bearbeiten ]

Geräte oder Ressourcen sind alle von der Hardware eines Computers zur Verfügung gestellten Komponenten, also der Prozessor (bei Mehrprozessorsystemen die Prozessoren), der physikalische Speicher und alle Geräte wie Festplatten, Disketten- und CD-ROM-Laufwerke, Netzwerk- und Schnittstellenadapter und andere

Die Hardware-Kompatibilitätsliste enthält alle Hardware-Produkte, die auf ihre Funktionalität in Verbindung mit einem bestimmten Betriebssystem getestet wurden

Einführendes Beispiel: Timer-Module [ bearbeiten | Quelle bearbeiten ]

Moderne Computersysteme verfügen über Timer-Module (Timer)

Bei frühen PCs z

Beispielsweise kommt der 8284-Chip von Intel zum Einsatz

Dieser Block muss zuerst initialisiert werden

Er kann dann den Prozessor nach einer gewissen Zeit oder periodisch unterbrechen und ihn veranlassen, seine eigene Routine abzuarbeiten

Neben der Initialisierung muss eine Interrupt-Routine erstellt werden, deren Aufruf in einer geeigneten Sprache (meist Assembler) zu programmieren ist

Da Unterbrechungen asynchron auftreten, müssen komplexe Zusammenhänge bezüglich der Datenstrukturen berücksichtigt werden

Genaue Kenntnisse des Bauteils (Datenblatt), der Rechnerhardware (Interruptbehandlung) und des Prozessors sind erforderlich

Die einzelnen an diesem Prozess beteiligten Komponenten werden unter dem Begriff Rechnerarchitektur zusammengefasst

Virtuelle Prozessoren [ bearbeiten | Quelle bearbeiten ]

Ein modernes Multitasking-Betriebssystem verwendet einen solchen Timer-Chip, um den normalerweise einzigen Prozessor periodisch (meist im Millisekundenbereich) zu unterbrechen und möglicherweise mit einem anderen Programm fortzusetzen (sog

See also  Best kfz werkstatt nachfolger gesucht Update

preemptives Multitasking)

Die Initialisierung und die Interrupt-Routine werden vom Betriebssystem implementiert

Auch wenn nur ein Prozessor zur Verfügung steht, können mehrere Programme ausgeführt werden, jedes Programm bekommt einen Teil der Prozessorzeit (Scheduling)

Jedes Programm verhält sich bis auf die langsamere Ausführungszeit so, als hätte es einen eigenen virtuellen Prozessor

Virtuelle Timer [ bearbeiten | Quelle bearbeiten ]

Zusätzlich wird jedem Programm über einen Systemaufruf ein eigener virtueller Timer zur Verfügung gestellt, zum Beispiel Alarm

Das Betriebssystem zählt die Pausen im ursprünglichen Timer und informiert Programme, die den Alarmsystemaufruf verwendet haben

Die einzelnen Zeitpunkte werden über eine Warteschlange verwaltet

Die Hardware des Timers wird somit vor den Programmen verborgen

Ein System mit Speicherschutz erlaubt den Zugriff auf das Timer-Modul nur über den Kernel und nur über genau definierte Schnittstellen (meist sogenannte System Calls, die über spezielle Prozessorbefehle wie TRAP, BRK, INT realisiert werden)

Kein Programm kann somit das System gefährden, die Nutzung des virtuellen Timers ist einfach und portabel

Um die (komplexen) Details braucht sich der Anwender bzw

Programmierer nicht zu kümmern

Virtualisierung anderer Ressourcen [Bearbeiten | Quelle bearbeiten ]

So wie Prozessoren und Zeitgeber virtualisiert werden können, können auch alle anderen Ressourcen virtualisiert werden

Einige Abstraktionen werden nur als Software implementiert, andere erfordern spezielle Hardware

Die Details der externen Speichersysteme (Festplatten, Disketten oder CD-ROM-Laufwerke) werden über Dateisysteme ausgeblendet

Dateinamen und Verzeichnisse ermöglichen einen einfachen Zugriff, die tatsächliche Blockstruktur und Geräteunterschiede sind vollständig unsichtbar

Interner Speicher [ Bearbeiten | Quelle bearbeiten ]

Der interne Speicher (RAM) wird auch Arbeitsspeicher genannt und wird vom Betriebssystem in Blöcke (Kacheln) unterteilt, die den geladenen Programmen auf Anfrage zur Verfügung gestellt werden

Meistens wird der Speicher initialisiert, was bedeutet, dass eventuell vorhandene Daten vorher gelöscht werden

In vielen Systemen wird jedem Programm über virtuellen Speicher ein zusammenhängender (zusammenhängender) Bereich zur Verfügung gestellt

Das virtuelle Speichermanagement ermöglicht einen flexiblen Ansatz, bei dem der reale, physikalisch verfügbare Speicher weder zusammenhängend (Segmentierung) noch so groß sein muss, wie er aus Sicht der Programme erscheint

Stattdessen werden einzelne Speicherblöcke, englische Seiten, je nach Bedarf zwischen Hauptspeicher (RAM) und externem Speicher (z

B

der Auslagerungsdatei) hin- und hergeschoben (Paging)

Die Details des Netzwerkzugriffs werden durch einen Blick auf die eigentliche Hardware (Netzwerkkarte) ausgeblendet

ein Protokollstack wird aufgebaut

Die Netzwerksoftware lässt beliebig viele virtuelle Kanäle zu

Auf der Ebene der Sockets (Programmierung) ist die Netzwerkkarte komplett unsichtbar, das Netzwerk hat viele neue Fähigkeiten dazugewonnen (bidirektionale, zuverlässige Datenströme, Adressierung, Routing)

Beschreibt die Bildschirmausgabe, wenn sie über eine Eingabeaufforderung hinausgeht

Mit den richtigen Grafikkarten und Bildschirmen ist es möglich, geometrische Objekte (Linien, Kreise, Ellipsen, aber auch Schriftattribute und Farben) auf dem Bildschirm darzustellen, woraus komplexere geometrische Elemente wie Schaltflächen, Menüs, Benutzeroberflächen etc

lassen sich zur einfachen Steuerung von Programmen erstellen lassen

Die Grafikkarte als Hardware bleibt dem Programmierer und Anwender komplett verborgen

Erste Betriebssysteme (bis 1980) [Bearbeiten | Quelle bearbeiten ]

Die ersten Rechner kamen ohne echtes Betriebssystem aus, da nur ein einziges Programm im Batch-Modus geladen werden konnte und die unterstützte Hardware noch sehr überschaubar war

Der erste digitale Computer wurde von Charles Babbage (1792-1872) entwickelt

Er sah bereits die Notwendigkeit, seine „Analytical Machine“ mit Software zu betreiben

Er engagierte die Tochter des bekannten Dichters Lord Byron Ada Lovelace, um frühe Programme zu schreiben

Ada Lovelace gilt als die erste weibliche Programmiererin

Charles Babbage hat es nie geschafft, seine „Analytical Engine“ zum Laufen zu bringen

Zahnräder, Gestänge und andere mechanische Teile konnten nicht mit der erforderlichen Präzision hergestellt werden.[12] Nach den erfolglosen Versuchen von Charles Babbage wurde wenig unternommen, um ein weiteres digitales Computerprojekt auf die Beine zu stellen

Babbages Ideen wurden erst vor dem Zweiten Weltkrieg wieder aufgegriffen

Die ersten Digitalrechner wurden auf der Basis von elektrischen Relais und Röhren realisiert

Zu den frühen Wissenschaftlern gehörten Howard Aiken von der Harvard University, John von Neumann von der Princeton University, John William Mauchly, John Presper Eckert aus Pennsylvania und Konrad Zuse aus Berlin

Die ersten Computer wurden von einem Team von Ingenieuren entwickelt, die für die Konstruktion, den Bau, die Programmierung und die Wartung solcher Maschinen verantwortlich waren

Programmiersprachen waren unbekannt und die Programme wurden mit Steckkarten implementiert, auf denen die Programme mit elektrischen Leitungen programmiert wurden

Da ein Computer nur ein einziges Programm ausführen konnte, waren Betriebssysteme nicht erforderlich

Es dauerte Sekunden, um eine einzelne Aufgabe zu berechnen, und Stunden, um ein Programm auszuführen, aber nur, wenn die Computer mit Tausenden von Röhren oder Relais ordnungsgemäß funktionierten

In den frühen 1950er Jahren wurden elektrische Drähte durch Lochkarten ersetzt [13]

Vorläufer des Betriebssystems ist der 1956 erfundene residente Monitor in Form des GM-NAA I/O bei General Motors für den IBM 704, eine Software, die nach Abschluss eines Batch-Jobs automatisch den nächsten Job startete

Daraus entstand 1959 das SHARE Operating System (SOS), das bereits über ein rudimentäres Ressourcenmanagement verfügte.[14] Sein Nachfolger IBSYS hatte bereits eine einfache Shell mit Kommandosprache.[15] 1961 war das Compatible Timesharing System (CTSS) für den IBM 7094 am MIT das erste Betriebssystem für den Mehrbenutzerbetrieb

Dadurch konnte das Computersystem mehr oder weniger gleichzeitig von mehreren Benutzern über angeschlossene Endgeräte genutzt werden.[16] Eine Vielzahl gleichzeitig geladener Programme machte es erforderlich, die von ihnen beanspruchten Speicherbereiche gegeneinander abzugrenzen

Virtueller Speicher[17] war die Lösung an der Technischen Universität Berlin im Jahr 1956 und wurde erstmals Mitte der 1960er Jahre systemspezifisch in Mainframe-Betriebssystemen implementiert, sodass Programme weder zwischen verschiedenen Computern noch über verschiedene Generationen hinweg portierbar waren

Mit der Einführung der IBM System/360-Serie im Jahr 1964 führte IBM das Betriebssystem OS/360 in verschiedenen Versionen ein (OS/360 für rein lochkartenbasierte Systeme, TOS/360 für Maschinen mit Bandlaufwerken, DOS/360 für diese mit Festplatten)

Es war das erste modellreihenübergreifende Betriebssystem.

Ab 1963 wurde Multics von AT&T in Zusammenarbeit zwischen MIT, General Electric und Bell Laboratories (Bell Labs) entwickelt, aber erst von 1969 bis 2000 verwendet

Multics wurde in PL/I programmiert

Inspiriert von der Arbeit an Multics begann 1969 eine Gruppe um Ken Thompson und Dennis Ritchie bei Bell Labs mit der Entwicklung von Unix

In den Jahren 1970 bis 1972 wurden mit dem RSX-15 und RSX-11 frühe Vorläufer des heutigen Windows NT entwickelt

Unix wurde in den Jahren 1972-1974 bis auf wenige Teile in der höheren Programmiersprache C mit dem Ziel der Portabilität neu implementiert, um auf dem damals neuen PDP-11 lauffähig zu sein

In der Folge entwickelte sich UNIX zu einer ganzen Familie von Systemen für unterschiedliche Hardwareplattformen

Die ersten PCs, wie der Altair 8800 von 1975, hatten zunächst kein Betriebssystem

Daher mussten alle Aktionen in reinem Maschinencode eingegeben werden

Der Altair 8800 erhielt sein erstes Betriebssystem in Form eines BASIC-Interpreters.[18] Dies stellte sowohl eine Programmierumgebung als auch die allgemeine Schnittstelle zwischen dem Benutzer und der Hardware bereit (die dieser Interpreter direkt ansteuerte)

Es war Laufzeitumgebung und Benutzeroberfläche zugleich; Beispielsweise ermöglichten bestimmte Befehle dem Benutzer, Daten zu laden und zu speichern und Programme auszuführen

1974 erfand Gary Kildall CP/M, das als erstes universelles PC-Betriebssystem gilt

Aufgrund seines modularen Aufbaus (der plattformunabhängige Kernel BDOS basierte auf einer Hardware-Treiberschicht namens BIOS) ließ er sich mit vertretbarem Aufwand auf zahlreiche untereinander inkompatible PC-Plattformen portieren

Eine Programmierumgebung steuert nun (meist) nicht mehr direkt die Hardware, sondern nutzt die Schnittstellen des Betriebssystems

Dadurch konnte die Programmierumgebung nicht mehr nur auf bestimmter Hardware laufen, sondern auf zahlreichen PCs

Rein textbasierte Benutzeroberflächen waren für die aufkommende Computergrafik nicht mehr ausreichend

Das 1973 eingeführte Xerox Alto war das erste Computersystem mit einem objektorientierten Betriebssystem[19] und einer grafischen Benutzeroberfläche, wodurch dieses Gerät für das Desktop-Publishing geeignet war und einen großen Fortschritt in der Benutzerfreundlichkeit darstellte[20]

Der C64, ein Heimcomputer aus den 1980er Jahren [Bearbeiten| Quelle bearbeiten ]

In den 1980er Jahren wurden Heimcomputer populär

Diese könnten neben nützlichen Aufgaben auch Spiele ausführen

Die Hardware bestand aus einem 8-Bit-Prozessor mit bis zu 64 KiB RAM, einer Tastatur und einem Monitor- bzw

HF-Ausgang

Einer der beliebtesten dieser Computer war der Commodore C64 mit dem 6510-Mikroprozessor (eine Variante des 6502)

Dieser Computer hatte einen Systemkern in einem eigenen 8-KiB-ROM-Modul namens Kernal, zusammen mit einem BIOS (Basic Input/Output System), das den Bildschirm, die Tastatur, die serielle IEC-Schnittstelle für Diskettenlaufwerke oder Drucker, die Kassettenschnittstelle und mehr teilweise abstrahierte ein Kanalkonzept

Das System konnte über ein separates 8 KiB ROM BASIC betrieben und programmiert werden, das auf den Funktionen des BIOS basierte

Das Betriebssystem dieses Computers kann als gute Hardware-Abstraktion auf der Ebene des BASIC-Interpreters angesehen werden

Natürlich gibt es keinen Kernel-, Speicher- oder sonstigen Hardwareschutz

Viele Programme, insbesondere Spiele, ignorieren das BIOS und greifen direkt auf die entsprechende Hardware zu

en), Speicher, Geräte) Abstraktionsschichten im Betriebssystem des Heimcomputers C64

Apples grafische Benutzeroberfläche (GUI) [ bearbeiten | Quelle bearbeiten ]

Beispiel einer grafischen Benutzeroberfläche

Xerox entwickelte das Smalltalk-Entwicklungssystem am Palo Alto Research Center (PARC) (Xerox entwickelte die ersten Computer mit einer grafischen Benutzeroberfläche mit ALTO (1973) und Star (1981)

Apple bot Xerox an, die Technologie zu kaufen; aber da war PARC in erster Linie ein Forschungszentrum, es gab kein Interesse an Vertrieb und Marketing.Nachdem Apple CEO Steve Jobs Xerox Aktien von Apple angeboten hatte, durfte er einigen Apple-Entwicklern die Xerox-Demos zeigen.Danach erkannten die Apple-Entwickler definitiv, dass die Zukunft dem gehört grafische Benutzeroberfläche, und Apple begann, seine eigene grafische Benutzeroberfläche zu entwickeln

Viele Funktionen und Prinzipien jeder modernen grafischen Benutzeroberfläche für Computer, wie wir sie heute kennen, sind Originalentwicklungen von Apple (Pulldown-Menüs, die Desktop-Metapher, Drag & Drop)

, Doppelklick) Die Behauptung, Apple habe seine GUI illegal von Xerox kopiert, ist ein ständiger Streitpunkt, aber es gibt große Unterschiede zwischen einem Xerox Alto und dem Lisa/Macinto Sch

Mitte der 1990er steckte Apple in einer tiefen Krise; es schien am Rande des Ruins zu stehen

Ein drängendes Problem war, dass Apples Betriebssystem Mac OS als veraltet galt, weshalb Apple begann, nach Alternativen zu suchen

Nach dem Scheitern des wichtigsten Projekts für ein modernes Betriebssystem mit dem Codenamen Copland war Apple gezwungen, sich nach einem für die eigenen Zwecke nutzbaren Nachfolger umzusehen

Zunächst ging man davon aus, dass Apple die Firma Be mit ihrem Betriebssystem BeOS übernehmen würde, das auch auf Macs lauffähig ist

Die Übernahmeverhandlungen scheiterten jedoch im November 1996, weil der damalige Apple-Manager und Chef von Be Jean-Louis Gassée im Falle einer Übernahme 300 Millionen Dollar und einen Sitz im Vorstand forderte

Da Gil Amelio versprochen hatte, die zukünftige Mac OS-Strategie auf der Macworld Expo im Januar 1997 bekannt zu geben, musste schnell eine Alternative gefunden werden

Überraschenderweise übernahm Apple im Dezember 1996 die Firma NeXT vom gestürzten Apple-Gründer Steve Jobs für 400 Millionen US-Dollar, zusammen mit dem Betriebssystem NeXTStep oder OPENSTEP, das Apples Basis für die nachfolgende neue Betriebssystemgeneration werden sollte

Unter dem Codenamen Rhapsody entwickelte es sich zu einem UNIX für Heim- und Bürocomputer namens “Mac OS X”

von Version 10.8 (2012) bis 10.11 hieß es einfach „OS X“, seit Version 10.12 (2016) „macOS“

Ab Version 10.5 ist es mit der Single UNIX Specification kompatibel

Das Betriebssystem OPENSTEP war die erste Implementierung der gemeinsam mit Sun entwickelten OpenStep-Spezifikation

Ihre Entwicklung hatte Auswirkungen auf Java und damit letztlich auf Android.

Disk Operating System (DOS) [ edit | Quelle bearbeiten ]

→ Hauptartikel: Festplattenbetriebssystem

DOS hat seinen Ursprung in CP/M und wurde 1974 von Digital Research verwendet

Die Portierung auf das Motorola 68000, genannt CP/M-68k, selbst kein großer kommerzieller Erfolg, wurde zur Basis für TOS, das Betriebssystem des Atari ST

MS-DOS Version 1.0 erschien 1981 als Nachbau von CP/M und wurde für IBM-PCs verwendet

Es basiert auf dem BIOS und bietet Dateisystemoperationen

Die ersten IBM PCs waren dem C64 sehr ähnlich

Sie hatten auch ein eingebautes BIOS für die Hardware-Initialisierung und -Abstraktion

Sogar ein BASIC-Interpreter war verfügbar

Im Gegensatz zum BIOS wurde BASIC jedoch nicht in kompatiblen Computern anderer Firmen verwendet.

Der PC konnte mit seinem Intel-8088-Prozessor (16-Bit-Register) bis zu 1 MiB Speicher adressieren, die ersten Modelle waren aber nur mit 64 KiB ausgestattet

Diskettenlaufwerke ersetzten die alten Kassettenrecorder als Speichermedium

Sie ermöglichen das mehrfache Schreiben und Lesen von einzeln adressierbaren 512-Byte-Blöcken

Vereinfacht wird die Nutzung durch ein Disk Operating System (DOS), das ein abstraktes Dateikonzept bereitstellt

Blöcke können zu Clustern beliebiger Größe zusammengefasst werden (Allocation Unit – kleinste Einheit, die vom Betriebssystem angesprochen werden kann)

Dateien (logische Informationseinheiten) belegen einen oder mehrere dieser (verketteten) Cluster

Eine Diskette kann viele Dateien enthalten, auf die über Namen zugegriffen werden kann

Auf den ersten PCs war kein Speicherschutz implementiert, sodass die Programme DOS umgehen und direkt auf das BIOS und sogar die Hardware zugreifen konnten

Erst spätere PCs wurden mit dem Intel 80286 Prozessor ausgestattet, der einen Speicherschutz ermöglichte

Auch MS-DOS bot nicht für alle Zwecke eine ausreichende Abstraktion

Es konnte immer nur ein Programm gleichzeitig gestartet werden, die Speicherverwaltung war eher rudimentär

Ein Teil der Hardware wurde nicht unterstützt und musste direkt von Programmen angesprochen werden, wodurch beispielsweise die Soundkarte für jedes Spiel neu konfiguriert werden musste

Die Performance einiger Routinen, insbesondere bei der Textausgabe, könnte verbessert werden

Viele Programme ignorierten daher das Betriebssystem und schrieben z.B

B

direkt auf den Bildschirmspeicher

MS-DOS wurde mit einer Reihe von Programmen (sog

Tools) und einem Kommandointerpreter (COMMAND.COM) ausgeliefert

Anwendungsprogramm (COMMAND.COM, WORDSTAR) MSDOS (Dateisystem) INT Anwendungsprogramm (COMMAND.COM, WORDSTAR) BIOS (Gerätetreiber) INT Benutzerprogramm (COMMAND.COM, WORDSTAR) Hardware (Prozessor(e), Speicher, Geräte) Abstraktionsschichten eines PCs unter DOS

→ Hauptartikel: Microsoft Windows

1983 begann Microsoft mit der Entwicklung einer grafischen Betriebssystemerweiterung („grafischer Anhang“) für MS-DOS namens Windows

Das MS-DOS- und BIOS-Design der PCs ließ eine Weiterentwicklung in Richtung moderner Server-Betriebssysteme nicht zu

Microsoft begann Anfang der 1990er Jahre mit der Entwicklung eines solchen Betriebssystems, ursprünglich als Weiterentwicklung von OS/2 geplant (das Microsoft zwischen 1987 und 1991 mitentwickelte): Windows NT 3.1 (Juli 1993)

Für den Verbrauchermarkt veröffentlichte Microsoft Windows 95 am 15

August 1995; es basiert auf MS-DOS

Dieser “Consumer-Zweig”, zusammengefasst als Windows 9x, wurde mit der Veröffentlichung von Windows Me (August/September 2000) abgeschlossen

Struktur von Windows NT: Eine Abstraktionsschicht, die Hardware Abstraction Layer (HAL), wurde über die Hardware gelegt, die der Kernel montierte

Verschiedene Gerätetreiber wurden als Kernel-Module implementiert und liefen wie der Kernel im privilegierten Kernel-Modus

Sie stellten Einrichtungen für E/A-Verwaltung, Dateisystem, Netzwerk, Sicherheitsmechanismen, virtuellen Speicher und so weiter bereit

See also  The Best pdv datenbank Update

Systemdienstleistungen ergänzten das Konzept; wie ihre Unix-Gegenstücke, die Dämonen, wurden sie in Prozessen im Benutzermodus ausgeführt

OS/2-

Programme Win32-Anwendungen DOS-

Programme Win16

Programme POSIX

Programme Benutzermodus Win32-Anwendungen Andere DLLs DOS

System Windows an

Windows OS/2-

Subsystem Win32-Subsystem (kernel32.dll, user32.dll, gdi32.dll) Win32-Subsystem (kernel32.dll, user32.dll, gdi32.dll) Win32-Subsystem (kernel32.dll, user32.dll, gdi32.dll) POSIX-

Subsystem Systemdienste Kernelmodus Input/Output Manager (Dateisystem, Netzwerk) Objektmanager/Sicherheitsressourcenmanager/Prozessmanager

Local Procedure Call Manager/Virtual Memory Manager

Mikrokernel Fenstermanager Gerätetreiber Hardwareabstraktionsschicht (HAL) Grafiktreiber Hardware (Prozessor(e), Speicher, Geräte) Abstraktionsschichten unter Windows NT (leicht vereinfacht)

Über sogenannte Personalities wurden dann die Schnittstellen bestehender Systeme nachgebildet, zunächst für das neue Microsoft-eigene Win32-System, aber auch für OS/2 (ohne Grafik) und POSIX.1, ein Standard, der eigentlich Unix-Systeme vereinheitlichen sollte

Personalities liefen wie Benutzerprogramme im unprivilegierten Benutzermodus

Das DOS-Subsystem wurde als Prozesse implementiert, die jeweils einen vollständigen PC darstellen, auf dem MS-DOS als virtuelle Maschine ausgeführt wird

Es könnte auch Win16-Programme mit einer speziellen Version von Windows 3.1, Windows-on-Windows, ausführen

Dazu stellte Windows-on-Windows die Fenster der Win16-Programme im Win32-Subsystem dar, das die Grafikausgabe verwaltete

Das System ermöglichte daher die Ausführung von Programmen sowohl für MS-DOS als auch für die älteren Windows-Betriebssysteme, jedoch unter vollständiger Kontrolle des Betriebssystems

Dies betraf jedoch nur die Implementierung für Intel 80386-Prozessoren und deren Nachfolger

Programme, die direkt auf die Hardware zugreifen, blieben außen vor

Dadurch konnten insbesondere viele Spiele nicht unter Windows NT ausgeführt werden, zumindest bis zur Einführung von WinG, das später in DirectX umbenannt wurde

Ohne die Möglichkeit des direkten Zugriffs auf die Grafikhardware oder Treiber war die Programmierung leistungsfähiger Actionspiele zunächst auf die älteren Windows-Versionen beschränkt

Windows NT erschien in den Versionen 3.1, 3.5, 3.51 und 4.0

Windows 2000 war eine Weiterentwicklung von Windows NT

Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows Server 2008, Windows 7, Windows Server 2012, Windows 8/8.1 und Windows 10 basieren ebenfalls auf der Windows NT-Struktur

Linus Torvalds, Entwickler von Linux

→ Hauptartikel: Linux

1991 begann Linus Torvalds in Helsinki/Finnland mit der Entwicklung des Linux-Kernels, den er bald der Öffentlichkeit zur Verfügung stellte

Es läuft als portables Betriebssystem auf verschiedenen Computerarchitekturen, wurde aber zunächst für PCs mit Intel 80386 Prozessor entwickelt

Das in diesen Rechnern verwendete BIOS dient lediglich der Initialisierung der Hardware und dem Start des Bootloaders, da die BIOS-Routinen für Multitasking-Systeme wie Linux ungeeignet sind

Dies kommt dadurch zustande, dass insbesondere der Prozessor mit Warten belastet wird, anstatt durch ein in der Hardware durchaus vorhandenes geschicktes Interrupt-Management (Interrupt-Handling) auf Ereignisse zu reagieren

Linux verwendet daher nach dem Systemstart eigene Gerätetreiber

Es verteilt die Prozessorzeit auf verschiedene Programme (Prozesse)

Jeder dieser Prozesse bekommt einen eigenen geschützten Speicherbereich und kann nur über Systemaufrufe auf die Gerätetreiber und das Betriebssystem zugreifen

Die Prozesse laufen im Benutzermodus, während der Kernel im Kernelmodus arbeitet

Die Berechtigungen im Benutzermodus sind sehr begrenzt

Der direkte Zugriff ist nur sehr selten und unter streng kontrollierten Bedingungen gestattet

Das hat den Vorteil, dass kein Programm z

B

ein Fehler das System zum Absturz bringen kann

Linux bietet wie sein Vorbild Unix eine vollständige Abstraktion und Virtualisierung für fast alle Ressourcen (z

B

virtueller Speicher, Illusion eines eigenen Prozessors)

Benutzerprogramme (z

B

Textverarbeitung, Tabellenkalkulation oder Browser) Benutzermodus Komplexe Bibliotheken (GLib, GTK+, Qt, SDL, EFL) Benutzerprogramme Komplexe Bibliotheken ( GLib , kde) Einfache Bibliotheken sin, opendbm Benutzerprogramme C-Standardbibliothek: glibc open, exec, sbrk, socket, fopen, calloc Systemaufrufe TRAP, CALL, BRK, INT (je nach der Hardware) Kernel Mode Kernel (Gerätetreiber, Prozesse, Netzwerk, Dateisystem) Hardware (Prozessor(en), Speicher, Geräte) Fast vollständige Abstraktion unter Linux

Volla OS [Bearbeiten| Quelle bearbeiten ]

Seit 2019 ist ein weiteres alternatives Betriebssystem auf dem Markt

Es findet sich im Volla Phone, einem in Remscheid entwickelten Mobiltelefon

Es basiert auf dem Betriebssystem Android und setzt auf Sicherheit und Vereinfachung.[21] Das Unternehmen StatCounter analysiert die Verbreitung von Endbenutzer-Betriebssystemen anhand von Zugriffsstatistiken verschiedener Websites

Viele Jahre lang war Windows an der Spitze, bis es laut StatCounter 2017 von Android überholt wurde.[22] Laut StatCounter sind die gängigsten Endbenutzer-Betriebssysteme:[23]

2017 2018 1

Android 31,76 % 38,97 % 2

Windows 43,82 % 37,07 % 3

iOS 11,71 % 13,18 % 4

macOS 5,09 % 5,24 % 5

Linux 0,94 % 0,76 % nicht identifiziert B

3,64 % 2,72 % andere Betriebssysteme 3,063 % 2,063 % Siehe auch [Bearbeiten | Quelle bearbeiten ]

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