Betriebssystem

Ein Betriebssystem (BS) ist eine Schicht von Systemsoftware, die Hardware-Ressourcen verwaltet und die Ausführung von Anwendungsprogrammen ermöglicht. Es dient als Schnittstelle zwischen Anwendungen und der physischen Hardware und koordiniert Prozesse, Speicher, Geräte, Dateisysteme und Netzwerke. Ohne ein Betriebssystem könnten Programme die Hardware nicht sicher oder effizient nutzen.

Zu den Kernaufgaben gehören Prozessmanagement (Planung, Synchronisation, Kommunikation), Speichermanagement (virtueller Speicher, Zuweisung, Schutz), Geräteverwaltung, Dateisysteme, Netzwerke sowie Sicherheitsmechanismen. Das Betriebssystem sorgt für die Planung und Ausführung von Prozessen, verwaltet den physischen und virtuellen Speicher, stellt Treiber für Hardware bereit, bietet Systemaufrufe als Schnittstelle zu Anwendungen und bietet eine Benutzerschnittstelle in Form von Shell, Desktop-Umgebung oder beidem. Der Kernel bildet das zentrale Element und läuft im Kernelmodus; er stellt grundlegende Dienste bereit. Es gibt verschiedene Kernel-Architekturen, darunter monolithische Kerne, Mikrokernel und Hybridkerne. Weitere Komponenten sind Systemaufrufe, Treiber, Scheduler, Speichermanager, Dateisystemtreiber sowie die Benutzeroberfläche.

Typen und Einsatzgebiete umfassen Desktop-, Server-, Mobile- und Embedded-Betriebssysteme. Beispiele sind Windows, macOS, Linux, Android und iOS. Linux bezeichnet den Kernel, der in vielen Distributionen mit freier Software kombiniert wird; MacOS und Windows sind eigenständige Plattformen mit proprietären Komponenten. Moderne Betriebssysteme unterstützen Open- und Closed-Source-Ansätze, Virtualisierung und Containerisierung sowie Netzwerke, Sicherheit und Portabilität über verschiedene Hardware-Plattformen hinweg.