Betriebssysteme

Ein Betriebssystem (BS) ist die Systemsoftware, die Computerhardware verwaltet und Dienste für Anwendungsprogramme bereitstellt. Es fungiert als Vermittler zwischen Benutzerschnittstellen, Anwendungen und der Hardware.

Zu den Kernaufgaben gehören Prozessverwaltung (Zeitplanung, Synchronisation, Multithreading), Speicherverwaltung (Allokation, Schutz), Dateisysteme (Dateien, Verzeichnisse, Zugriffsrechte), Eingabe-/Ausgabesysteme (Treiber, Gerätekommunikation) sowie Sicherheit, Benutzerauthentifizierung und Ressourcenanalyse. Viele Systeme unterstützen Virtualisierung und Containerisierung.

Architektur: Kernel-basiert: Monolithische Kernel integrieren viele Funktionen im Kernel; Mikrokernel minimieren den Kern und führen Funktionen in Benutzerräumen aus; Hybridkerne kombinieren Ansätze. Betriebssysteme arbeiten in Kernel- und Benutzermodus, ermöglichen Treiber im Kernelmodus und Dienste im Benutzermodus.

Typen und Einsatzgebiete: Desktop- und Server-Betriebssysteme, Mobile-Betriebssysteme, Embedded-/Richtungen, Echtzeitbetriebssysteme (RTOS) mit deterministischem Timing. Mehrbenutzer- oder Einzelbenutzer-OS, Mehrfachnutzer- und Mehrprozessor-Systeme, Virtualisierungslösungen.

Beispiele und Geschichte: Frühe Systeme entstanden in den 1950er–60er Jahren. Unix und Linux haben die Entwicklung stark beeinflusst; Windows, macOS, BSD-Systeme sind weit verbreitet. Wichtige Beispiele: Linux, Windows, macOS, Android, iOS, FreeBSD, RTOS wie VxWorks.

Gegenwartstrends: Sicherheits- und Update-Management, Cloud- und Servervirtualisierung, Containerisierung (z.B. Docker), Unterstützung mobiler Geräte, Energieeffizienz, Datenschutz.