Das Betriebssystem ist der Vermittler zwischen der Hardware und dem Anwendungsprogramm, der Software, d.h. ein Vermittler zwischen der Anwendungssoftware des Benutzers und den Systemressourcen. Im Schichtenmodell liegt es folglich in der Mitte von beiden (= Vermittlungsschicht). Daher ist es eine Zusammenstellung von mehreren Computerprogrammen.
Diese Zusammenstellung besteht aus einem Kernel, sowie speziellen Programmen. Das Kernel verwaltet die Hardware durch Treiber, wobei die speziellen Programme beim Start unterschiedliche Aufgaben übernehmen können.
Welche Aufgaben hat ein Betriebssystem?
Prinzipiell hat das Betriebssytem grob zwei Aufgaben:
- Stellt dem Programmierer eine leichte Umgebung zum Entwickeln, damit er keine Maschinensprache für die Hardware programmieren muss
- Vermittelt zwischen der Hardware und dem Benutzer von Anwenungsprogrammen
- Verwaltet sämtliche angeschlossene Hardwarekomponenten
- Sorgt für einen geregelten Ablauf untereinander (→ Multitasking)
Allerdings hat das Betriebssystem noch mehr zu tun, denn es ist quasi das Herzstück jedes Computers - ohne Betriebssytem kann ein Computer, laut der heutigen Definition eines Computers, nicht funktionieren. Dennoch gibt es im Maschinenbau Ausnahmen, wo Mikrokontroller ohne Betriebssystem laufen können. Dabei sind die Aufgaben eines heutigen Betriebssystems vielfätig:
- Hardware-Verwaltung: Diese Vorgänge laufen für den Benutzer scheinbar unsichtbar ab. Alle Komponente, die einen Computer ausmachen wie bspw. Maus oder Tastatur, aber auch die Grafikkarte oder das RAM, müssen von der Software des Betriebssystems angesprochen und verstanden werden. Sowohl die Eingabe an die Geräte, als auch die Aus- oder Rückgabe an das jeweilige Gerät, geht über das Betriebssytem. Um von einer Anwendung oder einem Gerät Befehle zu empfangen und weiter zu geben, sorgt ein Treiber, der von dem Hardware-Produzenten mitgeliefert wird.
- Software-Verwaltung: Verschiedene Schnittstellen der grundlegenden Systeme sorgen dafür, dass die Kommunikation mit den individuellen Anwendungen geregelt werden können. Daher ist es möglich, dass eine Anwendung Arbeitsspeicher zugewiesen bekommt, Prozessorressourcen verwenden darf und die Eingabe durch Tastatur und Maus weiterverarbeiten kann.
- Dateiverwaltung: Das Speichern und bearbeiten eines Dokumentes in einer Verzeichnisstruktur ist nur dank des Betriebssystems möglich. Falls ein Dokument gedruckt werden soll, wird die Anweisung von der Anwendung an das Betriebssystem weitergegeben. Das Speichern einer Datei selbst übernimmt das Dateisystem.
- Rechteverwaltung: In einer Firma beispielsweise kann es vorkommen, dass verschiedene Personen an einem Computer arbeiten. Allerdings darf möglicherweise nicht jede Person alle Rechte besitzen, um bspw. Systemeinstellungen vorzunehmen. Moderne Betriebssysteme machen es daher möglich, verschiedene Benutzer, mit verschiedenen Rechten anzulegen.
- Benutzerführung: Eine Benutzeroberfläche und die Bedienung sollte auch für Menschen ohne besondere IT-Kenntnisse intuitiv sein. Auch für Laien sollten die wichtigsten Aspekte problemlos nutzbar sein.
- Netzwerkfunktionen: Da das Betriebssystem via Treiber die Hardware organisiert und verwaltet, greift es auch auf die Netzwerkkarte und damit auf die Verbindung in das Internet zu. Über das Betriebssytem lässt sich daher der Computer als Netzwerkteilnehmer konfigurieren.
- Sicherheitsvorkehrungen: Betriebssyteme haben auch eine eigene Sicherheitsvorkehrungen eingebaut, da sie einer städnigen Verbindung in das Internet unterliegen.
Arten von Betriebssystemen:
Die Betriebssysteme lassen sich durch verschiedenste Kategorien einteilen. Es gibt Betriebsarten und die Unterscheidung anhand von der Anzahl der parralel bedienbaren Nutzer, sowie die Anzahl der parallel bearbeitbaren Nutezrauftärge.
Betriebssarten:
Batch System (Jobsystem, Stapelverarbeitung):
- Der Nutzer muss solange warten, bis sein Programm an der Reihe ist.