Betriebssysteme allgemein

Alltagswelt = analoge Welt.
Computerwelt = digitale Welt, in der jede Information auf eine Folge von 0 und 1 reduziert wird. Logisch stehen 0 und 1 für zwei gegenteilige Zustände, die technisch auf vielfältige Weise realisiert werden können (z.B. Spannung - keine Spannung, Strom fließt - Strom fließt nicht, links magnetisiert - recht magnetisiert, Loch - kein Loch, ...).

Eingabe-, Ausgabe-, Speicher- und Verarbeitungskomponenten der digitalen Computerwelt:

Prozessor = CPU (Central Procesing Unit)
Die digitalen Daten, die der Prozessor laufend benötigt, holt sich dieser aus dem Hauptspeicher. Im Hauptspeicher werden die digitalen Daten, die aus den externen Speichermedien kommen, zwischengelagert und dem Prozessor (den Prozessoren) zu Verfügung gestellt. Der Hauptspeicher ist ein sehr schneller Speicher, d.h. der Zugriff durch den Prozessor auf die digitalen Daten ist sehr rasch möglich.
Nach dem Abschalten des Gerätes oder bei einem "Geräteabsturz" sind alle Daten im Hauptspeicher gelöscht, daher regelmäßig zwischenspeichern!

Ein Betriebsystem ist eine Menge von Programmen (Software), die die Kommunikation zwischen den Geräten (Hardware) untereinander und dem Benutzer ermöglichen.
Das Betriebssystem überwacht die Ausführung von Anwenderprogrammen (z.B. Textverarbeitungs-, Bildbearbeitungsprogramme) und verwaltet die vorhandenen Betriebsmittel (Prozessor, Speicher, Ein- und Ausgabegeräte).
Ein Betriebssystem läuft immer im Hintergrund, ohne Betriebssystem geht gar nichts.

Anforderungen an ein Betriebssystem:
Benutzerfreundlich, z.B. bei der Verwaltung gespeicherter Datenpakete (= Dateien)
Effiziente Nutzung der Betriebsmittel.

Treiberprogramme (kurz Treiber) sind Systemprogramme mit deren Hilfe digitale Daten, die das Betriebssystem an ein Peripheriegerät (z.B. Drucker, Graphikkarte/Bildschirm, Soundkarte/Lautsprecher) sendet, so aufbereitet werden, dass das Gerät diese Daten verwenden kann. Treiber sind von der Hardware abhängig und werden immer mit dieser mitgeliefert.

Single User - Single Task: Am Computer kann nur ein Benutzer arbeiten und nur ein Anwendungsprogramm kann aktiv sein. Z.B. DOS, Windows 3.1, MacOS 7.
Single User - Multitasking: Am Computer kann nur ein Benutzer arbeiten, aber gleichzeitig können mehrere Anwendungsprogramme aktiv sein. Z.B. OS-2, Windows 2000 / XP, MacOS X.
Multi User - Multitasking: Am Computer können mehrere Benutzer arbeiten und für jeden Benutzer können gleichzeitig mehrere Anwendungsprogramme aktiv sein. Z.B. UNIX, LINUX, IRIX.

Bei Single Task Betriebssystemen können auch mehrere Programme geöffnet sein, aber immer nur eines davon ist aktiv. Man muß als Benutzer per Hand von einem Programm zum anderen wechseln.
Beim Multitasking kann genau genommen auch nur ein Programm aktiv sein, aber das Betriebssystem wechselt hier automatisch sehr schnell zwischen den Programmen, sodaß der Eindruck von Gleichzeitigkeit entsteht.

Über die Benutzeroberfläche präsentiert sich das Betriebssystem dem Anwender.

Bei textorientierten Oberflächen muss der Benutzer Befehlswörter eintippen, die intern übersetzt werden und eine Aktion des Betriebssystems auslösen. Bei dieser Art der Kommunikation muss man sehr viele Befehle auswendig wissen, um effizient arbeiten zu können.
Bsp.: DOS, UNIX.

Bei grafischen Oberflächen interagiert man hauptsächlich über die Maus mit dem Betriebssystem. Die Befehle für das Betriebssystem sind dabei in Menüs und grafische Schaltflächen (Buttons) verpackt und durch Anklicken mit der Maus abrufbar. Das Konzept der grafischen Oberfläche wurde ursprünglich von Rank Xerox in Paolo Alto Research Center entwickelt und hat sich heute fast 100% durchgesetzt.
Bsp.: Betriebssystem von Macintosh, Windows, LINUX .

Die grafischen Oberflächen sind jedoch nicht nur durch die Mausbedienung gekennzeichnet, sondern vorallem durch die Art und Weise wie die Programme dem Benutzer präsentiert werden.
Grundlage im wahrsten Sinne des Wortes ist der Desktop, einer Schreibtischfläche vergleichbar auf der die benutzten Programme und die zu bearbeitenden Dateien liegen.
Die Programme kann man als Werkzeuge betrachten mit denen der Benutzer etwas produzieren kann (z.B. Text schreiben, Bilder retuschieren) oder die für den Benutzer etwas machen (z.B. Uhrzeit anzeigen). Bei der Arbeit braucht man nicht alle Werkzeuge gleichzeitig. Manche liegen im Schrank, andere auf dem Schreibtisch, werden aber gerade nicht benützt und mit einem Programm arbeitet man.

Somit gilt:
Werkzeug im Schrank = Programm liegt auf einem Datenträger (ein Programm besteht aus einer oder mehreren Dateien).
Werkzeug griffbereit auf dem Schreibtisch, aber nicht benutzt = Programm ist gestartet, liegt auf dem Desktop, ist aber nicht aktiv.
Werkzeug wird benutzt = Programm ist gestartet, liegt auf dem Desktop und ist aktiv.

Die Programme kommunizieren mit uns über Fenster, die in der Größe veränderbar und auf dem Desktop verschiebbar sind. Ein Fenster ist der für uns sichtbare Teil des Programms. Über das Fenster bekommen wir einen Einblick in das Programm.