Grundlagen und Arten von Betriebssystemen

5) Nutzung des Betriebssystems

Es werden zwei Typen unterschieden:

Stapelverarbeitung (Batch Processing)

Die Prozesse folgen dieser Fassung:

• Laden: Daten werden in ein Gerät geladen (z. B. Lochkarten).
• Verarbeitung: Die CPU verarbeitet die Daten von einem Magnetband und schreibt die Ergebnisse auf ein anderes Magnetband.
• Ausgabe: Das Gerät verwaltet die bereits verarbeiteten Daten für den Druck oder die Visualisierung.

Auf diese Weise verarbeitet die CPU nur die benötigten Daten. Dieses System ist sehr langsam, da das Laden und Entfernen der Daten viel Zeit in Anspruch nimmt. Diese Struktur wurde in der frühen Informatik verwendet, um die Funktionen der Operatoren bei der Ein- und Ausgabe sowie der CPU-Steuerung zu trennen.

Echtzeitsysteme (Real-Time)

Die Verarbeitung ist sehr effizient im Vergleich zur Stapelverarbeitung. Der Benutzer lädt Daten, während der Computer gleichzeitig Prozesse ausführt und Daten abruft. Dies ist das System, das heute verwendet wird.

6) Arten von Betriebssystemen

Anzahl der Benutzer

• Single-User: Alle Hard- und Software-Ressourcen werden von einem einzigen Benutzer verwendet.
• Multi-User: Mehrere Benutzer gleichzeitig. Prozesse werden in Warteschlangen verwaltet (SPOOL).

Anzahl der Prozesse

Diese Einstufung erfolgt nach der Anzahl der Programme, die der Computer gleichzeitig ausführen kann:

• Monoprogrammierung oder Single-Tasking: Das System kann nur ein Programm gleichzeitig ausführen (z. B. MS-DOS).
• Multiprogrammierung oder Multitasking: Diese Systeme können mehrere Programme gleichzeitig ausführen. Die CPU-Nutzung erfolgt nach Priorität. Es gibt zwei Verfahren:

Simuliert

Simuliert verschiedene Aufgaben, führt diese jedoch nacheinander aus (Prozess A + Prozess B).

Real

Gleichzeitige Ausführung, da das System über mehrere CPUs verfügt.

Anzahl der Prozessoren

• Uniprozessor: Eine einzelne CPU. Alle Eingaben laufen über diese CPU. Kann Mono-/Multitasking sowie Mono-/Multi-User sein.
• Multiprocessing: Der Computer verfügt über mehrere Prozessoren und arbeitet wie folgt:

Asymmetrisches Multiprocessing

Die Arbeit wird einem Prozessor zugewiesen, bis dieser gesättigt ist, dann wird sie an einen anderen übergeben.

Symmetrisches Multiprocessing

Die Arbeit wird auf die CPUs des Betriebssystems verteilt. Jedes Programm wird von jedem Prozessor anteilig bearbeitet (z. B. Windows, Unix, NT Server).