Kein Betrieb ohne Betriebssystem

Bildquelle: Pexels

Liebes Tagebuch,

Windows, Linux, Android, iOS – diese Namen sind mir schon viele Male untergekommen. Doch wofür sie genau stehen, da hapert es noch bei mir. Bisher zumindest, denn heute finde ich heraus, was es mit dem sogenannten Betriebssystem, oder auch dem Operating System (OS) auf sich hat. Auch wenn sich die Arbeit „hinter der Bühne“ abspielt, ist das Aufgabenspektrum nicht von schlechten Eltern. Um genau zu sein, beschreibt das Elternsein recht gut, was das Betriebssystem macht (nicht, dass ich mitreden könnte, aber ich habe meine Eltern ja genau beobachtet).

Beispielsweise ist das Betriebssystem ein Vermittler. So wie meine Eltern zwischen mir und meiner Schwester vermittelt haben, wenn wir uns in den Haaren hatten, vermittelt das Betriebssystem zwischen mir als Nutzer und der Hardware. Genauer gesagt übersetzt es den Bauteilen, was ich von ihnen will.^1. Das gilt nicht nur für den Rechner selbst, sondern auch für alle angeschlossenen Geräte wie Maus, Monitor, Drucker etc.^2. Damit das Betriebssystem bspw. mit der Tastatur kommunizieren kann, braucht es übrigens einen Treiber. Das wiederum ist eine Systemsoftware, die das Erkennen und Nutzen eines angeschlossenen Geräts ermöglicht. Einige Treiber sind im Lieferumfang von Betriebssystemen inbegriffen – wiederum andere müssen erst händisch installiert werden.^3.

Neben dieser Vermittlungsarbeit ist ein Betriebssystem auch als Beschützer im Einsatz. Meine Eltern haben immer aufgepasst, dass mir nichts passiert. Und so schaut auch das Betriebssystem danach, dass das System unbeschädigt bleibt. Das tut es dadurch, dass es Zugriffe beschränkt und dafür sorgt, dass nichts überschrieben werden kann, das für ein Gerät essenziell ist. Auch werden Programme daran gehindert, mehr Arbeitsspeicher zu beanspruchen als ihnen zusteht. Solche Beschränkungen machen meinen Laptop nicht nur lauffähiger, sondern schützen ihn auch vor Viren.^4.

Wenn ich mir meine Eltern ansehe, so sind sie vor allem eines: Multi-Tasking Künstler! Früher haben sie mich vom Ballett geholt, dabei meine Schwester zu ihrer Freundin gefahren und irgendwie trotzdem was Warmes vom Herd gezaubert. Auch das Betriebssystem sorgt dafür, dass mehrere Dinge gleichzeitig passieren können. Auf IT gesagt steuert es, wieviel Aufmerksamkeit einem Vorgang seitens Arbeitsspeicher und Prozessor geschenkt wird.^5. Schließlich möchte ich als Nutzer die Möglichkeit haben, mehrere Dinge gleichzeitig zu tun – zum Beispiel meine Urlaubsbilder ansehen, während ich im Hintergrund Musik laufen lasse.
Ich brauche erst einmal ausreichend Kapazität, um alle gewünschten Anwendungen laden zu können. Das Betriebssystem hält dem Arbeitsspeicher dafür wie oben erwähnt den Rücken frei.

Dass ich dann verschiedene Dinge auf einmal tun kann, habe ich dem Scheduler des Betriebssystems zu verdanken, denn im Regelfall kann ein Prozessor nur eins nach dem anderen abarbeiten. Das bezeichnet man als „serielles“ Arbeiten, sozusagen genau das Gegenteil von Multi-Tasking. Der Scheduler erstellt daher einen Ablaufplan für alle anstehenden Aufgaben und gibt dem Prozessor vor, was als nächstes drankommt.
Das kann man sich wie beim Jonglieren vorstellen. Der Prozessor kann sich nur auf einen Ball konzentrieren. Also gibt der Scheduler vor, wann er den Ball auffangen, hochwerfen oder sich um den nächsten Ball kümmern muss. Dadurch ist dafür gesorgt, dass kein Vorgang zu kurz kommt. Relevant für die Priorisierung sind beim Scheduler verschiedene Kriterien, z.B. welcher Prozess zuerst angefragt wurde, wo sich Ablauffristen nähern und was sich am schnellsten erledigen lässt.^6. Wer schonmal vor einer überfüllten To Do Liste saß, kann sich mit dem Alltag des Schedulers gut identifizieren.

Zusammengefasst ist das Betriebssystem also für die Verwaltung von Zugriffsrechten, für die Aufteilung der Kapazitäten sowie für die Kommunikation zwischen Hardware und Software (bzw. dem Nutzer), zuständig. Installiert ist es übrigens nicht nur auf typischen Anwendergeräten wie Computern und Smartphones. Ohne Betriebssystem kommt zum Beispiel auch ein Server oder gar ein Satellit nicht weit.^4.

Exkurs

In der Arbeit habe ich schon öfter das Wort „Kernel“ aufgeschnappt. Die Aussprache dieses Begriffs ist Schuld daran, dass ich zunächst dachte, es ginge um Hollywood-Filme wie Top Gun. In der IT-Sprache hat das Wort aber nicht nur eine andere Schreibweise, sondern steht auch für etwas anderes als den militärischen Dienstgrad „Colonel“. Nämlich ist damit das Fundament des Betriebssystems gemeint, das wiederum aus mehreren Schichten besteht. „Die unterste Schicht bildet die Schnittstelle zur Hardware (…), dann folgen die weiteren Schichten der Speicherverwaltung (…), Prozessverwaltung (Scheduler) [und] die Geräteverwaltung.“^7. „Die oberste Schicht ist das Dateisystem. Es weist Prozessen Bereiche auf der (…) Festplatte und dem Arbeitsspeicher zu.“^8. Zusammengefasst beschreibt der Kernel die wesentlichen Aufgaben eines Betriebssystems im engen Sinne.^7. Haben wir also wieder etwas dazugelernt? Yes, Sir!

Quellen:

Kein Betrieb ohne Betriebssystem

Bildquelle: Pexels

Exkurs

Ähnliche Beiträge

Eine Antwort schreiben Antworten abbrechen