Betriebssystem-Grundlagen für den Informatikunterricht
Peer Stechert
https://www.youtube.com/watch?v=nfDEPxNNQ2M

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 grundlagen von betriebssystemen aus der reihe informatik unterrichten es gibt unzählige verschiedene betriebssysteme frei und proprietäre
0:11 mobile und stationäre echtzeitsysteme schauen uns einmal an warum das so ist erst das betriebssystem ermöglicht den betrieb eines pcs
0:24 wenn wir den computer als ein schichten modell betrachten in dem unten die hardware liegt und oben die anwendungssoftware dann ist das
0:31 betriebssystem genau dazwischen eingeordnet zu sammeln mit weitere system software sorgt es dafür dass die anwendungssoftware mit der spezifischen
0:40 hardware funktioniert was denn darin um die aufgaben eines betriebssystems wichtig ist die dateiverwaltung programm und daten müssen auf einem datenträger
0:52 gespeichert werden die logik der datei verwaltung wird dabei vom betriebssystem organisiert die speicherverwaltung sorgt insbesondere dafür dass die gerade
1:03 benötigten programme und daten in den arbeitsspeicher des computers geladen ein sehr wichtiger punkt ist auch die sogenannte prozess verwaltung das heißt
1:12 alle ressourcen des computersystems die betriebsmittel müssen zwischen den verschiedenen gerade gleichzeitig laufenden programmen und systemen
1:20 aufgaben verteilt werden bei der ein- und ausgabe steuerung verwaltet das betriebssystem die peripheriegeräte wie tastatur bildschirm und monitor sorgt
1:33 dafür dass die daten aus gegeben werden kann ein spezialfall davon ist die bereitstellung der benutzungs oberfläche
1:38 die im gegensatz zu früher mittlerweile viele grafik operation bindet und nicht zuletzt haben betriebssysteme die draufgabe von der hardware zu
1:48 abstrahieren das heißt hardware komponenten unterschiedlicher hersteller werden durch gerätetreiber von der software nutzbar gemacht
2:01 schauen wir jetzt noch einmal an welche unterschiedlichen arten von betriebssystemen es gibt eine klassische unterscheidung ist das single cask den
2:10 versus multitasking mittlerweile sind aber fast alle modernen betriebssystemen der lage mehrere prozesse scheinbar parallel auszuführen
2:20 das ist das sogenannte multitasking außerdem unterscheidet man zwischen sogenannte single user und multi user so wäre nutzer system insbesondere viele
2:30 smartphones sind immer noch single user system eine weitere unterscheidung möglichkeit ist die nach anzahl der prozessoren ob es einen single core oder
2:41 mehr prozessor system ist und damit echte parallelverarbeitung zu lassen ist außerdem unterscheidet man noch nach der sogenannten betriebsart das heißt zum
2:54 beispiel gibt es sogenannte stapelverarbeitung es gibt netzwerk betriebssysteme es gibt echtzeitbetriebssystem und einige
3:01 weitere kehren wir noch mal zurück zu dem schichtmodell vom anfang mit hardware betriebssystem und anwendungssoftware etwas genauer geht es
3:12 in den so genannten schalen modell und auch in deren mitte ist die hardware ganz unten und in der nächsten schicht kommt die sogenannte speicher und
3:20 prozess verwaltung in der dritten schicht ist der kernel mit den systemen diensten und in der äußeren schale befinden sich die anwendung dieser
3:31 einteilung es hilfreich da sie den körnern noch einmal von der speicher und prozess verwaltung trend was genau verbirgt sich jetzt hinter einem kabel
3:41 der körper stellt die schnittstelle zum anwenderprogramm da er kontrolliert also der zugriff auf dem prozessor geräte und speicher und er stellt die notwendigen
3:50 betriebsmittel zur verfügung dabei gibt es aber unterschiedliche arten von kernel hier sehen wir den aufbau eines sogenannten monolithischen
3:58 kernels monolithisch bedeutet hier untrennbar oder aus einem guss vorteil dieser variante ist das alles sehr effizient geschehen kann das also kaum
4:10 umschaltzeiten zwischen den einzelnen modulen auftreten nachteil ist dass bei einer neuen version der gesamte kernel neu
4:19 kompiliert werden muss und falls ein modul des kanals abstürzt der gesamte kernel abgestürzt ist ein neustart schwierig bis unmöglich erscheint unix
4:31 system 5 bsd und manche linux varianten setzen auf einem monolithischen kern auf eine andere version ist der sogenannte micro körner oder mikro carnell
4:44 darin gibt es nur den memory management skeptiker wie in kernen modus laufen alle anderen module sind in sogenannten benutzungs modus und können wahlweise
4:55 neu gestartet werden wenn ein systemabsturz vor das system wird dadurch stabiler kritische bereiche werden
5:03 übersichtlicher aber das system wird eben auch langsam beispiel für betriebssysteme die auf micro können aufsetzen - oder google fuchs jahren
5:15 eine gut kenne wiederum ist ein kompromiss zwischen micro graf und monolithischen kramer der hybrid körner versucht die vorteile beider welten zu
5:25 vereinen einerseits ist er nicht so fehleranfällig wie ein monolithischer carnell da zum beispiel nicht alle
5:32 treiber in privilegierten modus laufen und somit bei einem absturz nicht das gesamte system zum absturz bringen können
5:38 außerdem ist nicht so viel kommunikation nötig wie bei einem micro kernel was die geschwindigkeit des kaders erhöht beispiele für betriebssysteme sind
5:48 windows 10 und mac os