Basiswissen Informationstechnologie: Was ist ein Betriebssystem?

Gnu, Unix, Linux, MacOS, Windows: Betriebssysteme – Operating Systems (OS) – sind zum Betrieb eines Computers und eines Netzwerks notwendig. Neben der Hardware gibt es Grundsoftware, „Grundprogramme“, die zum Betrieb eines Computers notwendig sind: das Betriebssystem. Sie teilt sich heute meist in zwei Bereiche:

Hardware-Steuerung:

  • Testen und Initialisieren des Rechners
  • Betrieb und Überwachung von Geräten wie Tastatur und Maus

Software-Steuerung:

  • Laden und Ausführung von Anwenderprogrammen
  • Verwaltung der Dateien und des Zugriffes auf die Dateien (Lesen, Schreiben, Ändern, Kopieren, Umbenennen, Löschen, Anlegen)
  • Grafische Schnittstelle (Grafic User Interface, GUI), die dem Benutzer den Zugang zu den Funktionen des Rechners erleichtern soll (etwa MS Windows oder MacOS X)

Betriebssysteme und Netzwerkbetriebssysteme

Unter dem Betriebssystem oder Operating System (OS) im engeren Sinne wird die Steuerungssoftware für einen Computer verstanden. Das OS dient als Schnittstelle zwischen den Rechnerkomponenten wie Hardware und BIOS und den Anwendungen, die auf dem Rechner laufen. Es bietet außerdem grundlegende Funktionen für die Verwaltung und Pflege des Betriebs- und Dateisystems.

Am weitesten verbreitet sind die drei Betriebssysteme Windows/DOS von Microsoft, MacOS X von Apple (auf UNIX basierend) und UNIX-Varianten wie Solaris der Firma SUN.

Unix wurde ursprünglich nicht für die Intel(-PC)-Welt entwickelt, sondern für Prozessoren, von denen sich SPARC-Prozessoren als Grundlage für die SUNs durchgesetzt haben. Linux ist ein frei erhältliches Unix-Betriebssystem für Intel-Prozessoren.

Dazu gibt es noch – insbesondere im Großrechner-Bereich – hardwarespezifische Betriebssysteme, Steuersoftware, die ganz speziell für eine bestimmte Rechnerhardware entwickelt wurde, zum Beispiel VM/ESA oder AS400 von IBM. Sie sind auf bestimmte Funktionen spezialisiert, zum Beispiel VM/ESA als Transaktionsbetriebssystem zwischen Host und Terminals, reinen Bildschirm-Rechnern ohne eigene RAM und Festplatten. VM/ESA hat den Schwerpunkt in der Batchverarbeitung.

Netzwerkbetriebssysteme

Netzwerkbetriebssysteme haben die Aufgabe, einzelne Rechner im Netzwerk mittels einer Protokoll-Familie miteinander zu verbinden und die den Netzwerkbenutzern zur Verfügung gestellten Ressourcen zu verwalten. Hierzu gehören beispielsweise auch die Zugriffsberechtigungen.

Im Grunde ist daher das Internet auch ein Netzwerkbetriebssystem, das größte, offenste, vielfältigste und am weitesten verbreitete. Denn Netzwerksysteme sorgen dafür, dass Daten zwischen Rechnern über physikalische Verbindungen – also Kabel, Funk usw. – transportiert und zentral auf Servern verwaltet werden. Genau dies geschieht im Internet, und zwar vor allem über die Basisprotokolle TCP/IP. Auf TCP/IP basieren beispielsweise auch die Network-Computing (NC)-Systeme: Internetkonsolen, Rechner nur mit CPU, ohne Festplatte, die sich sämtliche Software, ob Anwendungen oder Betriebssystemen, per TCP/IP von einem Server aus dem Netz laden. Innerhalb eines firmeninternen Netzwerks, eines Intranets, stellt dies durchaus eine Lösung dar.

Unix (SunOS, AIX, GNU)

In der Workstationwelt derzeit vorherrschend sind Unix-Betriebssysteme. Die Unix-Implementationen lassen sich in zwei Standards zusammenfassen: Berkeley Unix (BSD; ist auch die Basis für MacOS X) sowie AT&Ts System V Release 5 (SVR5). Ist ein Programm für einen der beiden Standards geschrieben, lässt es sich ohne Probleme auf ein anderes System des gleichen Standards portieren.

Das auf den SPARC-Rechnern ursprüngliche Betriebssystem der Firma Sun ist das SunOS. Das AIX-Betriebssystem wurde von IBM für drei Prozessor-Plattformen entwickelt: DEC Alpha, Intel, SPARC.

Mittlerweile hat sich in der UNIX-Welt ein weiteres, freies Betriebssystem namens GNU („Gnu is not Unix“) als Quasi-Standard durchgesetzt. Alle führenden Hersteller von UNIX-Systemen nutzen dessen Routinen in ihren eigenen OS. Ebenso wurde dessen grafische Oberfläche GNOME in fast alle UNIX-Varianten integriert.

Linux

Viele Nutzer sehen in Linux oder anderen Systemen aus der freien Softwareentwicklung eine Alternative zu teuren, aber nicht unbedingt besser funktionierenden kommerziellen Betriebssystemen. Anders als beim streng geheimen Windows-Code ist bei Linux der gesamte Quellcode frei verfügbar (genau das ist die Bedeutung von Open Source), und es gibt daher von vielen Spezialisten zu fast jedem erdenklichem Problem Hilfestellung per Internet. Zudem wird Linux auch durch die großen Hardware-Hersteller wie IBM oder HP unterstützt.

Zu den Vorzügen von Linux gehören:

  • Open Source: veröffentlichte Baupläne (Program Sources) und damit nachvollziehbare und modifizierbare Funktionalität
  • kostenfreie Nutzung ohne Lizenzgebühren über die General Public License (GPL)
  • arbeitet mit preiswerter PC Hardware
  • gute Hardware Performance
  • stabil und zuverlässig
  • vielseitig, anpassungsfähig, leistungsstark
  • Ganz wichtig: Linux ist ein UNIX-System und verfügt über klassische UNIX-Qualitäten wie Multitasking, integriertes TCP/IP und ausgereifte Serverfunktionen.

Zusammenfassung: Betriebssysteme

  • Operating System (OS): Schnittstelle zwischen den Rechnerkomponenten wie Hardware und BIOS und den Anwendungen wie Word.
    • Windows/DOS (Microsoft)
    • UNIX-Varianten wie Solaris (Sun)
    • Linux
  • Netzwerkbetriebssysteme: Verbinden einzelne Rechner im Netzwerk mittels einer Protokoll-Familie miteinander und verwalten die den Netzwerkbenutzern zur Verfügung gestellten Ressourcen.
    • Internet
    • Unix-Varianten, z.B. OSF DCE
  • Mischung aus OS und Netzwerkbetriebssystemen
    • Windows
    • MacOS X

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