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📲 Betriebssysteme

🎯 Hier erfährst du, was ein Betriebssystem ist, was es macht und was beim Computerstart passiert.

Inhaltsverzeichnis

Was ist ein Betriebssystem?

Jeder Computer / jedes Smartphone ist aus anderen Hardware-Komponenten zusammengesetzt. Jede Hardware-Komponente muss spezifisch programmiert werden. Ein Computerspieleproduzent mĂĽsste so fĂĽr jede Hardware-Kombination eine eigene Spielversion programmieren - ein Unding!

Das Betriebssystem ist ein Computerprogramm, dass sich einerseits an die verschiedenen Hardwarekomponenten anpasst und andererseits eine einheitliche „Umgebung“ für andere Software-Anwendungen zur Verfügung stellt. Ein Computerspielproduzent muss so „nur“ für jedes Betriebssystem eine eigene Spielversion entwickeln und nicht für jede Hardwarekombination.

Bild-Quelle: Golftheman, wikimedia, CC BY-SA 3.0.

Welches sind die Aufgaben eines Betriebssystems?

Neben dem Bereitstellen einer einheitlichen Umgebung für Software ist das Betriebssystem zuständig für folgende Aufgaben:

  • Prozessverwaltung: Koordination und Kommunikation zwischen gleichzeitig ablaufenden Prozessen (Programmen), damit der Prozessor effizient ausgenutzt wird und sich verschiedene Prozesse nicht gegenseitig stören.
  • Speicherverwaltung: Speicherbelegung und Speicherschutz, damit der Speicher effizent ausgenutzt wird und sich verschiedene Programme im Speicher nicht gegenseitig ĂĽberschreiben.
  • Ein/Ausgabe-System: Gerätezugriff, Schutzmechanismen, Fehlererkennung, damit interne und angeschlossene Geräte effizient angesteuert, aber nicht ĂĽberlastet werden.
Deadlock
Das Bild mit den beiden Personen zeigt eine Deadlock-Situation. Wenn ein Prozess einen Zugriff auf eine Ressource braucht, die ein anderer Prozess bereits hat und umgekehrt, dann blockieren sich beide Prozesse. Das sind die Momente, in denen ein Programm oder der ganze Computer „einfriert“. Natürlich versucht das Betriebssystem solche Situationen zu erkennen, zu verhindern oder zumindest aufzulösen - was aber leider nicht immer gelingt.
(Bild-Quelle: Dima auf iwiki.de, CC BY-NC 2.5)

Gleichzeitigkeit
Ein einfacher Prozessor verarbeitet eine Anweisung nach der anderen (sequentiell). Trotzdem laufen auf dem Computer mehrere Programme scheinbar gleichzeitig ab (Multitasking). Der Trick besteht darin, dass der Prozessor schnell zwischen den Prozessen hin und her wechselt und jeweils nur einen kleinen Schritt berechnet.
Bei Prozessoren mit mehreren Kernen verteilt ein Kern die Aufgaben auf die einzelnen Kerne. Das Verteilen wie auch die Verarbeitung auf jedem einzelnen Kern läuft auch sequentiell ab.
(Bild-Quelle: Eigene Darstellung, CC0)
✍ Auftrag

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  1. Hilf dem Betriebssystem in diesen interaktiven PowerPoint-Aufgaben mit dem effizienten Abarbeiten von Prozessen. Wenn du nach dem Öffnen in Powerpoint „Bearbeitung aktivieren“ erlaubst, so kannst du die Aufgaben direkt in PowerPoint lösen. Natürlich kannst du die Aufgaben auch ausdrucken und ausschneiden oder in PowerPoint eigene Aufgaben erstellen. Viel Spass!
  2. Markiere danach diesen Auftrag als „Erledigt“.

    Antwortzugang

Welches sind die bekanntesten Betriebssysteme?

Android
Läuft auf: Smartphone, Tablet
Entwickler, Erscheinungsjahr: Open_Handset_Alliance, 2008
Fun Fact: Jede Android-Version beinhaltet ein Easter_Egg. Dieses lässt sich öffnen über: Einstellungen > Über das Telefon > dort mehrfach auf die Android-Versionsnummer tippen (auf die Zahl) .
Bild-Quelle: Google on android.com, CC BY 3.0.

iOS
Läuft auf: iPhone, iPad
Entwickler, Erscheinungsjahr: Apple, 2007
Fun Fact: Eine Jailbreak-Software entfernt die Nutzungsbeschränkungen eines Herstellers. Die verbreitetste Jailbreak-Software für iOS trägt den Namen Cydia - „cydia pomonella“ ist der lateinische Name für den Apfelwickler, einem weit verbreiteten Apfel-Schädling.
Bild-Quelle: Totie on wikimedia, Public Domain.

Linux
Läuft auf: PC, Laptop
Entwickler, Erscheinungsjahr: offenes Entwicklungsmodell, weltweite Gemeinschaft vieler Programmierer, 1991
Fun Fact: Linus Torvalds, der „Erfinder“ von Linux, hat diesen Pinguin als Logo für Linux ausgewählt. Gemäss Tux_(Maskottchen) begründet Torvalds in seiner Biografie „Just for fun“ die Wahl dieses Pinguins wie folgt: „Aber Linus wollte keinen x-beliebigen Pinguin. Sein Pinguin sollte glücklich aussehen, so als hätte er gerade eine Mass Bier genossen und den besten Sex seines Lebens gehabt. […] Er sollte unverwechselbar sein. Deshalb […] hat das Linux-Maskottchen einen orangefarbenen Schnabel und orangefarbene Füsse, sodass es wie ein Pinguin aussieht, dessen Mutter eine Ente war. Als hätte Daisy Duck sich auf einer Antarktis-Kreuzfahrt vergessen und einen wilden One-Night-Stand mit einem einheimischen Federvieh gehabt“
Bild-Quelle: lewing@isc.tamu.edu and The Gimp, with permission.

macOS
Läuft auf: iMAC, macBook
Entwickler, Erscheinungsjahr: Apple, 1984
Fun Fact: Zusammen mit dem Betriebssystem wurde die Dogcow (übersetzt „Hundekuh“) erfunden, welche weder wie eine Kuh „moo!“ noch wie ein Hund „woof!“ macht, sondern „moof!“.
Bild-Quelle: Totie on wikimedia, Public Domain.

Windows
Läuft auf: PC, Laptop
Entwickler, Erscheinungsjahr: Microsoft, 1985
Fun Fact: Ein Mann mit dem Vornamen „Bob“ besass die Domain „windows2000.com“ schon lange bevor Microsoft die Windows-Version „Windows 2000“ herausgebracht hatte. Da Microsoft die Domain „bob.com“ besass und nicht mehr brauchte, einigten sich Bob und Microsoft darauf, ihre Domains zu tauschen.
Bild-Quelle: AkshayAnand on wikimedia, Public Domain.
✍ Auftrag

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  1. Recherchiere im Internet, um den nachfolgenden Auftrag zu meistern.
  2. Markiere danach diesen Auftrag als „Erledigt“.

Antwortzugang

Was passiert beim Start eines Computers?

Einen schönen Überblick darüber, was passiert, wenn ein Computer gestartet wird, gibt dir folgendes

kultige Sendung-Mit-Der-Maus-Video

Viel Spass!

Eigene Notizen

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