Betriebssystem (OS)

Kurz: Das Betriebssystem (OS) ist die Grundsoftware eines Computers. Es verwaltet Hardware, Speicher und Prozesse und bietet Programmen und Nutzern eine einheitliche Umgebung. Beispiele: Windows, macOS, Linux, Android, iOS.

Genauer: Zwischen Hardware und Anwendungen vermittelt das Betriebssystem. Programme müssen nicht wissen, welche Festplatte oder Grafikkarte eingebaut ist, sondern nutzen standardisierte Funktionen. Der Kern (Kernel) macht das möglich.

Im Detail

Aufgaben:

• Prozess- und Threadverwaltung (Scheduling): Rechenzeit verteilen, Programme parallel laufen lassen.
• Speicherverwaltung: RAM zuteilen, virtueller Speicher, Programme gegeneinander abschotten.
• Dateisysteme: Dateien und Ordner auf Datenträgern.
• Gerätetreiber und Ein-/Ausgabe: Tastatur, Bildschirm, Netzwerk, Drucker.
• Benutzer und Sicherheit: Konten, Rechte, Anmeldung, Verschlüsselung.
• Netzwerk: Verbindungen, Protokolle.
• Oberfläche: Grafisch (GUI) oder Kommandozeile (CLI), Shell.
• Dienste: Hintergrundprogramme, Updates, Drucken, Zeit.

Schichten: Hardware → Firmware (BIOS/UEFI) → Bootloader → Kernel → Systemdienste → Oberfläche → Anwendungen.

Verbreitete Betriebssysteme:

Bereich	Beispiele
Desktop	Windows 11, macOS, Linux (Ubuntu, Fedora), ChromeOS
Mobil	Android, iOS/iPadOS
Server	Linux (Debian, RHEL), Windows Server
Eingebettet/Echtzeit	FreeRTOS, VxWorks, Embedded Linux
Spezial	z/OS (Großrechner), QNX (Auto)

Eigenschaften:

• Single-/Multitasking, Single-/Multiuser.
• 32-/64-Bit (Adressbreite).
• Monolithischer vs. Mikrokernel.
• Echtzeit-Betriebssysteme garantieren Reaktionszeiten (Industrie, Medizin).

Wichtige Begriffe: Kernel, Treiber, Shell, Dateisystem, Prozess, Thread, Dienst/Daemon, Registry (Windows), Paketmanager (Linux).

Unterschied zur Firmware: Firmware ist Software im Gerät selbst (BIOS), das Betriebssystem wird davon gestartet und liegt auf dem Datenträger.

Updates: Sicherheitsupdates sind entscheidend. Nicht mehr unterstützte Systeme (End of Life) sind ein Risiko.

Siehe auch: Kernel (Betriebssystemkern), Treiber, Bootvorgang eines Windows-11-Computers