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Betriebsmittel (Informatik)
Bei wechselseitiger Abhängigkeit von Ressourcen führt ein Versagen der Zugriffsregelung zu einer sogenannten Verklemmung (deadlock). Manche Ressourcen wie z …
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Grundidee
Betriebsmittel, auch Systemressourcen oder kurz Ressourcen genannt, sind Systemelemente eines Computers, die Prozesse für ihre korrekte Ausführung brauchen. Beispiele sind Festplatte, Arbeitsspeicher, Drucker und CPU. Ein Prozess ist dabei ein laufendes Programm oder ein Teil davon, der vom Betriebssystem verwaltet wird.
Das Betriebssystem regelt den Zugriff auf diese Ressourcen. Das ist wichtig, weil mehrere Prozesse gleichzeitig Ressourcen benötigen können und dabei Konflikte entstehen können.
Zugriff und Konflikte
Damit Prozesse sich bei der Nutzung von Betriebsmitteln nicht gegenseitig stören, werden in der Regel Semaphoren eingesetzt. Ein Semaphor ist ein Steuermechanismus, der den Zugriff auf eine zugewiesene Ressource einschränkt.
Wenn Prozesse wechselseitig auf Ressourcen warten und die Zugriffsregelung versagt, kann eine Verklemmung entstehen. Diese wird auch Deadlock genannt: Prozesse blockieren sich dann gegenseitig, weil jeder auf eine Ressource wartet, die ein anderer Prozess hält.
Typische Verwaltungsverfahren
Manche Ressourcen können nur eine Aufgabe zur selben Zeit erledigen. Ein Drucker kann zum Beispiel nicht mehrere Druckaufträge gleichzeitig ausgeben. Dafür werden Druckerwarteschlangen verwendet; dieses Verfahren heißt Spooling.
Bei der CPU geht es nicht um eine einzelne dauerhafte Nutzung, sondern um die Verteilung von Rechenzeit. Ein Scheduler sorgt dafür, dass die vorhandene Rechenzeit fair auf alle laufenden Prozesse verteilt wird.
Arten von Betriebsmitteln
Betriebsmittel können auf verschiedene Weise eingeteilt werden:
- Hardware- und Softwarekomponenten: Zu den Softwarekomponenten zählen Programme und Daten. Hardwarekomponenten sind zum Beispiel Prozessor, Speicher, Bildschirm und Drucker.
- Exklusive und gleichzeitige Nutzbarkeit: Ein Betriebsmittel ist exklusiv nutzbar, wenn zu einer bestimmten Zeit nur ein Prozess darauf zugreifen kann. Eine Datei, auf die schreibend zugegriffen wird, kann zum Beispiel nur exklusiv von einem Prozess genutzt werden. Eine Datei kann dagegen von mehreren Prozessen gleichzeitig gelesen werden.
- Einmalige und mehrmalige Benutzbarkeit: Mehrfach verwendbare Betriebsmittel können immer wieder genutzt werden, zum Beispiel der Prozessor. Einmalig benutzbare Betriebsmittel sind nach dem Zugriff verbraucht, zum Beispiel Druckerpapier.
- Entziehbar und nicht-entziehbar: Entziehbare Betriebsmittel, auch preemptible genannt, können einem Prozess weggenommen und einem anderen Prozess zugeteilt werden, zum Beispiel Speicher. Nicht-entziehbare Betriebsmittel, auch non-preemptible genannt, müssen bis zur Beendigung der Tätigkeit beim Prozess bleiben, zum Beispiel ein Drucker.
Ressourcen beim Programmieren
Beim Programmieren wird der Begriff Ressource spezieller verwendet. Er bezeichnet dort Dateien oder Teile von Dateien, die Hintergrundinformationen zum Programmablauf liefern.
