Viele Menschen verwenden täglich elektronische Geräte wie PCs, Laptops, Smartphones und Tablets , sodass sie immer ein Betriebssystem verwenden. Allerdings wissen nur sehr wenige Benutzer, wofür diese Software wirklich gedacht ist und warum sie auf all diesen Geräten installiert ist. Während Laptops und Desktops hauptsächlich Windows, MacOS oder Linux enthalten, laufen die meisten Mobilgeräte unter iOS oder Android. Obwohl sich alle diese Betriebssysteme in vielerlei Hinsicht unterscheiden, sind ihre Struktur und Funktionen grundsätzlich gleich.

1. Wofür sind Betriebssysteme?
2. Funktionen eines Betriebssystems
   1. Hardware-Management
   2. Software-Management
   3. Dokumentenverwaltung
   4. Rechteverwaltung
   5. Benutzerorientierung
   6. Netzwerkfunktionen
   7. Sicherheitsmaßnahmen
3. Struktur eines Betriebssystems
4. Verschiedene Betriebssysteme
   1. Windows
   2. Mac OS
   3. Linux
   4. iOS
   5. Android

Wenn Sie einen Laptop einschalten, sehen Sie zunächst, wie das Betriebssystem gestartet wird, dh Windows, Linux oder MacOS, je nachdem, welches Sie installiert haben. Erst wenn dieses für den Betrieb des Geräts sehr wichtige System geladen wurde, können Sie Programme ausführen , eine Verbindung zum Internet herstellen oder Dateien öffnen. Das Betriebssystem ist jedoch nicht für den Start des Geräts verantwortlich, sondern es geht das BIOS voraus, die Firmware, die für den eigentlichen Startvorgang verantwortlich ist.

Die BIOS-Funktionen sind sehr rudimentär und hängen hauptsächlich mit dem Startvorgang zusammen. Dieses Element ist für den Start des Betriebssystems selbst verantwortlich, das dann die Verwaltung des gesamten Computers übernimmt . Ein Großteil dieses Prozesses findet im Hintergrund statt. Windows und andere Betriebssysteme fungieren auch als Schnittstellen zwischen Benutzer und Computer: Mit diesen umfassenden Programmen können Sie Geräte konfigurieren, Programme installieren und deinstallieren oder Software ausführen.

Heutzutage verfügen die meisten Betriebssysteme über eine grafische Oberfläche und sind auf Benutzerfreundlichkeit ausgelegt. Ziel ist es, dass der Benutzer mit nur wenigen Mausklicks auf die wichtigsten Funktionen zugreifen und auf intuitivste Weise durch die Menüs navigieren kann. Dies war jedoch nicht immer der Fall. Zu Beginn des Computerbetriebs, als Computer für wissenschaftliche und militärische Zwecke verwendet wurden, gab es überhaupt kein Betriebssystem. Damals wurde alles direkt auf der Maschine selbst erledigt und es gab noch keine Schnittstelle. Als jedoch die ersten PCs auftauchten, dh Computer, die nicht mehr die Größe eines Schranks hatten, wurden Betriebssysteme zum Standard.

Die ersten Betriebssysteme hatten noch keine grafische Benutzeroberfläche, sondern arbeiteten mit einer Befehlszeile, die immer noch in Windows PowerShell zu finden ist. Für jede Aktion, sei es das Öffnen einer Datei, das Navigieren in der Ordnerstruktur oder das Ausführen eines Programms, musste der richtige Befehl bekannt sein und eingegeben werden. Im Laufe der Zeit, als Computer auch für den Heimgebrauch verwendet wurden, wurden von den Unternehmen Microsoft (mit Windows) und Apple (mit macOS) einfachere Benutzeroberflächen eingerichtet.

Das Betriebssystem ist der Kern eines Computers: Ohne diese komplexe Software können alle anderen Programme nicht funktionieren. Die Aufgaben, für die er zuständig ist, sind vielfältig. Einige laufen vollständig im Hintergrund und viele treten parallel auf.

Diese Funktion, eine der wichtigsten des Betriebssystems, bleibt normalerweise im Hintergrund, dh sie ist dem Benutzer verborgen. Das Programm verwaltet die gesamte Hardware, sowohl die Ein- als auch die Ausgabe. Dazu werden Treiber von Hardwareherstellern verwendet, mit denen Befehle von Geräten empfangen und weitergeleitet sowie eigene Befehle an die Hardware übertragen werden. So funktionieren Tastatur, Maus, Bildschirm, Festplatte, Grafikkarte und alle anderen Komponenten eines Computers.

Wenn Sie ein Programm aus dem Internet herunterladen, können Sie im Allgemeinen auf der Download-Seite zwischen mehreren Versionen für die verschiedenen Betriebssysteme wählen. Dies zeigt, inwieweit die Programmierung der Anwendungen mit den Spezifikationen des Betriebssystems zusammenhängt. Die Basissysteme von Computern verfügen über Schnittstellen , die die Kommunikation mit allen Anwendungen regeln. Auf diese Weise ist es möglich, ihnen Speicher zuzuweisen, Prozessorressourcen zu verwenden oder Aktionen auszuführen, die mit Tastatur und Maus ausgeführt werden.

Wenn Sie ein Dokument geschrieben haben, können Sie es drucken (wofür das Programm den Befehl an das Betriebssystem übergibt, das es wiederum an den Drucker weitergibt) oder als Datei in einem Ordner speichern. Die Möglichkeit, mit einer Ordnerstruktur arbeiten zu können, ist nur dank des Betriebssystems möglich, da diese Reihenfolge auf der Festplatte selbst nicht vorhanden ist.

In bestimmten Situationen, z. B. im Geschäftsumfeld, arbeiten mehrere Personen mit demselben Gerät. Es sollten jedoch nicht alle in der Lage sein, das System zu konfigurieren. Moderne Betriebssysteme ermöglichen es daher , verschiedene Benutzer zu erstellen und ihnen Rechte individuell zu gewähren. Zusätzlich kann jedes Konto mit einem Passwort geschützt werden.

Jeder sollte in der Lage sein, einen Computer problemlos zu verwenden, auch Menschen ohne große Computerkenntnisse. Daher ist es wichtig, dass das Betriebssystem die Funktionen und Optionen so einfach wie möglich macht. Auch die wichtigsten Aspekte sollten für den Basisbenutzer einfach zu bedienen sein , obwohl viele Betriebssysteme (insbesondere PC-Betriebssysteme) zusätzliche Optionen für Profis bieten.

Da das Betriebssystem die Hardware verwaltet, ist es auch für die Netzwerkkarte und damit für die Verbindung zum Internet und anderen Netzwerken verantwortlich. Im Allgemeinen kann der Computer über das Betriebssystem als Netzwerkknoten konfiguriert und beispielsweise mit einer bestimmten IP-Adresse versehen werden. In der Konfiguration können Sie auch die Spezifikationen des LAN und anderer Subnetze eingeben, damit das Gerät eine Verbindung zu anderen Computern herstellen kann. Mit den Netzwerkeinstellungen können Sie den DNS-Server auch individuell einstellen.

Sicherheit ist traditionell keine Aufgabe des Betriebssystems, kann aber auch durch zusätzliche Software zu seinen Funktionen hinzugefügt werden. Da Computer, die ständig mit dem Internet verbunden sind, Gefahren ausgesetzt sind, haben Betriebssysteme auch ihre eigenen Sicherheitsmaßnahmen implementiert. Beispielsweise verfügt Windows bereits über eine integrierte Firewall und ein Antivirenprogramm .

Das Betriebssystem vermittelt zwischen der Hardware und dem Rest der Software. Damit die Verwaltungsverfahren funktionieren, hat das Betriebssystem eine geringfügig andere Struktur als die meisten Programme. Wir könnten sagen, dass es aus verschiedenen Schichten besteht. Der Kern , sein wichtigstes Element, befindet sich in der unteren Schicht, die am weitesten von der Benutzeroberfläche entfernt ist. Daher wird auch dieses Programm zuerst geladen. Der Kernel ist die Schnittstelle, die in direktem Kontakt mit der Hardware steht, diese startet und die Befehle der ausgeführten Programme überträgt.

Der Rest der Schichten überlagert den Kernel des Betriebssystems übereinander und distanziert sich immer mehr von der Interaktion mit der Hardware. Jede Ebene kommuniziert nur mit der darüber oder darunter liegenden. Schließlich ist die letzte Schicht die Benutzeroberfläche – in diesem Sinne die Ebene, auf der der Benutzer mit der Software kommuniziert. Wenn der Benutzer eine Aktion ausführt, wird der Befehl durch die verschiedenen Ebenen gesendet, bis er die richtige Stelle erreicht – beispielsweise den Prozessor.

Betriebssysteme können aus verschiedenen Blickwinkeln klassifiziert werden. Beispielsweise gibt es einen offensichtlichen Unterschied zwischen Betriebssystemen für mobile Geräte sowie für Desktop- und Laptop-Computer. Andererseits können sie auch anhand der zugrunde liegenden Software klassifiziert werden: In der Regel wird zwischen Unix-basierten Systemen (wie macOS und Linux) und VMS-ähnlichen Betriebssystemen wie den neueren Windows-Versionen unterschieden. Frühere Versionen von Windows basieren auf DOS. Darüber hinaus gibt es Betriebssysteme, die speziell für Server entwickelt wurden. Die beliebtesten und am weitesten verbreiteten Betriebssysteme sind Windows, MacOS, iOS, Android und die verschiedenen Linux-Distributionen.

Es ist wahrscheinlich das bekannteste Betriebssystem auf dem Markt und mit mehr als dreißig Jahren eines der ältesten: Sicherlich hat fast jeder mit einem Windows-Computer gearbeitet, hauptsächlich aufgrund der Tatsache, dass viele der Computer dies tun Sie haben das Microsoft-Produkt bereits auf dem Markt installiert. In regelmäßigen Abständen wird eine neue Version dieses Betriebssystems veröffentlicht. Das aktuellste ist Windows 10, und trotz allem, was es scheinen mag, ist es nicht das zehnte, da sich die Anzahl immer wieder geändert hat.

Gleichzeitig mit Microsoft startete das Computerunternehmen Apple sein erstes Betriebssystem. Damals wurde das Macintosh-Betriebssystem einfach als System und von Anfang an wurde es berühmt für seine grafische Benutzeroberfläche . Im Laufe der Zeit begann Apple mit der Vermarktung der Systemsoftware unter dem Namen Mac OS X und benannte sie später in macOS um, um sie an die Nomenklatur von iOS, seinem mobilen Betriebssystem, anzupassen. Eine der Besonderheiten von macOS ist, dass es fast ausschließlich auf Apple-Hardware verwendet wird.

Die bekannteste Alternative zu den beiden großartigen Produkten von Microsoft und Apple ist Linux. Obwohl viele Benutzer dieses Betriebssystem noch nie verwendet haben, haben die meisten davon gehört und es fälschlicherweise als komplizierteres Windows-Äquivalent bezeichnet. Tatsächlich ist Linux selbst nur der Kernel, der in verschiedene Distributionen integriert ist . Zu den bekanntesten gehören Ubuntu, Debian, openSUSE, Fedora oder CentOS.

Apples iPhone ist eines der erfolgreichsten Smartphones auf dem Markt und hat daher das mobile iOS-Betriebssystem auf der ganzen Welt verbreitet. Dieses Betriebssystem ist auf allen Apple- Smartphones installiert und folgt dem gleichen Ansatz wie macOS: Benutzer können so einfach wie möglich durch die verschiedenen Menüs und Programme navigieren. Alles, was in Bezug auf Benutzerfreundlichkeit gewonnen wird, geht jedoch in der Freiheit verloren, da bekannt ist, dass Apples iOS fast keine individuellen Konfigurationsoptionen bietet.

Der andere Player im Bereich der mobilen Betriebssysteme ist Android, ein Produkt, das hauptsächlich von Google entwickelt wurde. Es geht einen völlig anderen Weg als Apple, sein Hauptkonkurrent. Android ist als kostenlose Software verfügbar und bietet daher viele Anpassungsoptionen und ist nicht auf einen einzelnen Gerätehersteller beschränkt. Fast alle Nicht-Apple- Smartphones haben heute Android installiert.