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Betriebssysteme

Kern Alexander; Marco Bregesbauer; Moritz Haselbacher

Informatik

1AHWIL

09.05.2016

Inhalt I

Inhalt1 Bestandteile:..................................................................................................................1

2 Aufgaben:.......................................................................................................................1

2.1 Programme, Speicher-und Geräteverwaltung............................................................1

2.2 Dienstprogramme und Anwendungsprogramme........................................................2

3 Marktübliche Betriebssysteme:......................................................................................2

3.1 Heimcoputersysteme:.................................................................................................3

4 Benutzerverwaltung.......................................................................................................3

4.1 Was ist Benutzerverwaltung?.....................................................................................3

4.2 Einzelne Schritte der Verwaltung................................................................................4

4.3 Datenverwaltung.........................................................................................................4

5 Druckerverwaltung.........................................................................................................4

5.1 Dabei gibt es die Tools Server Manager oder auch genannt Druckverwaltung..........5

5.2 Druckerserver.............................................................................................................5

5.3 LPD Dienste................................................................................................................5

6 Einstellung für Barrierefreiheit........................................................................................5

6.1 Computer ohne einen Bildschirm verwenden.............................................................5

6.2 Computer ohne Maus oder Tastatur bedienen...........................................................6

7 GUI.................................................................................................................................6

7.1 Grafische Benutzeroberfläche; grafische Benutzerschnittstelle.................................6

7.2 Bedienelemente..........................................................................................................6

7.3 Weitere Bedienkonzepte.............................................................................................7

7.4 Geschichte..................................................................................................................7

8 Installationen..................................................................................................................9

8.1 Installationvorgang......................................................................................................9

8.2 Sicherheit....................................................................................................................9

8.3 Mögliche Probleme.....................................................................................................9

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1 Bestandteile:

En Betriebssystem enthält im wesentlichen drei Hauptbestandteile.Diese sind:

Der Urlader: o Dieser baut in der Regel auf dem BIOS auf und sorgt für den

Startvorgang des Computersystems (Bootvorgang) Die Hauptprogramme:

o Diese Gruppe bildet den Kern des Betriebssystem.Zu ihr gehören Organisationsprogramme zur Prozessor-, Speicher-, Datei-und Geräteverwaltung und zur Kommunikation, z.B ein Kommandointerpreterund ein Ein-/Ausgabesystem

Die Dienstprogramme: o Diese Gruppe bildet den "Befehlssatz" des Betriebssysrems.

Zu ihnen gehören z.B. Kopier-, Formatier-, Editier-, Sortier- und weiter Hilfsprogramme

2 Aufgaben:

Folgende Aufgaben hat ein Betriebssystem:

Benutzerführung Laden und Unterbrechung von Programmen Verwaltung der Prozessorzeit Verwaltung des Speicherplatzes für Anwendungen Verwaltung der angeschlossenen Geräte Bereitstellung von Dienstprogrammen (im Unterschied zu

Anwendungsprogrammen)

 

2.1 Programme, Speicher-und Geräteverwaltung

Speicherverwaltung o Zuweisung und Überwachung des Betriebsmittels Speicher (Haupt- und

Hintergrundspeicher). o Führung von Tabellen der Speicherbelegung durch Benutzerjobs bzw.

Prozesse (laufende Programme). o Bedienung von Anforderungen und Freigabe von Speicher.

Programm-(Prozess)-Verwaltung o Betreuung sämtlicher Prozesse (im Ablauf befindlicher Programme) im

Rechnersystem. o Erzeugung von neuen Prozessen auf Anforderung des Betriebssystems

bzw. anderer existierender Prozesse,

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o Entfernung von Prozessen aus dem System. o Kommunikation und Synchronisation von Prozessen untereinander

(Interprozesskommunikation) Geräte- und Dateiverwaltung

o Effiziente Zuweisung von Ein-/Ausgabegeräten und Vermittlungseinheiten (Datenkanäle, Steuereinheiten), Vermeidung von Konflikten

o Initiierung, Überwachung der Ausführung, Terminierung von Ein-/Ausgabevorgängen.

o Verwaltung des Dateisystems. Erzeugung eines Namensraums mit zugehörigen Speicherobjekten und gegebenenfalls weiteren Objekten.

Abstraktion o Verbergen der Komplexität der Maschine vor dem Anwender o Abstraktion des Maschinebegriffes (nach Coy):

Reale Maschine = Zentraleinheit + Geräte (Hardware) Abstrakte Maschine = Reale Maschine + Betriebssystem Benutzermaschine = Abstrakte Maschine +

Anwendungsprogramm

2.2 Dienstprogramme und Anwendungsprogramme

Die meisten Betriebssysteme enthalten Dienstprogramme, auch Utilities oder Werkzeuge (Tools) genannt.Sie ermöglichen dem Benutzer bzw. Systemverwalter die Bearbeitung allgemeiner sowie systemnaher Aufgaben.Dazu gehören unter anderem Editoren, Kopierprogramme, Benutzerverwaltungsprogramme, Systemüberwachungsprogramme und Werkzeuge zur Datensicherung.

Anwendungsprogramme zählen in der Regel nicht zum eigentlichen Betriebssystem.Sie stammen entweder vom Hersteller des Systems oder von anderen Anbietern.Anwendungsprogramme können auch mit dem Betriebssystem ausgeliefert werden (Beispiele: Viele Programme in Linux-Distributionen oder der Internet-Explorer als Teil von Microsoft Windows).

3 Marktübliche Betriebssysteme:

Es gibt mehrere Arten von Betriebssystemen. Jedoch das häufigst verwendete ist das Betriebssystem in einem Smartphone.

Android: Smartphone- und Tablet-Betriebssystem auf Linux-Basis, von der Open Handset Alliance und Google

bada: von Samsung entwickeltes Betriebssystem auf Linux-Basis, für eine Auswahl von Samsung-Smartphones

Apple iOS: auf OS X basierendes Betriebssystem für iPhone, iPod Touch, iPad und Apple TV (ab der 2. Generation)

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Firefox OS: Betriebssystem von Mozilla Microsoft Windows Phone: von Microsoft entwickeltes Betriebssystem für

Smartphones, Nachfolger des 2002 vorgestellten Microsoft Windows Mobile

3.1 Heimcoputersysteme:

AmigaOS: Betriebssystem für Commodore Amiga-Heimcomputer

Apple-Heimcomputer-Betriebssysteme o DOS: für den Apple IIo ProDOS: für Apple-II-Modelle ab Apple II+o SOS: für den Apple IIIo GS/OS: für den Apple IIgs mit grafischer Oberflächeo DOS: für den Apple II

CAOS: Betriebssystem für KC 85

o Die Kleincomputer der Reihe KC 85 wurden ab 1984 in der DDR vom volkseigenen Betrieb VEB Mikroelektronik „Wilhelm Pieck“ Mühlhausen hergestellt.

GEOS: Diverse Plattformen, ursprünglich Commodore C64

o GEOS heißt "Graphic Environment Operating System" und ist eine grafische Oberfläche für den C64. Sie bietet viele Programme, die das Arbeiten mit dem C64 deutlich erleichtern.

MiNT: Multitasking System für Atari-Computer

o MiNT ist eine Betriebssystemerweiterung für alle ATARI ST, STE, TT und FALCON, die echtes (preemptives) Multitasking ermöglicht. Die Implementierung ist sehr stark an BSD-Unix angelehnt, wodurch es relativ leicht möglich ist, eine große Zahl an freier Unix-Software auf dem ATARI laufen zu lassen

OS/M: CP/M-kompatibles System aus der DDR

o CP/M (englisch Control Program for Microcomputers) ist eine Reihe von Betriebssystemen, die ab etwa 1974 von Digital Research Inc. unter Gary Kildall entwickelt wurden.

RISC OS: System für ARM-Prozessoren der Firma Acorn

o Die ARM-Architektur ist ein ursprünglich 1983 vom britischen Computerunternehmen Acorn entwickeltes Mikroprozessor-Design, das seit 1990 von der aus Acorn ausgelagerten Firma ARM Limited weiterentwickelt wird.

4 Benutzerverwaltung 4.1 Was ist Benutzerverwaltung?

Benutzerverwaltung bezeichnet die Arbeiten, die ein Administrator eines EDV- Systems erledigen muss, damit die Benutzer des von ihm betreuten Systems genau die Arbeiten erledigen können, die sie machen sollen und alles andere nicht machen können.

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Diese Tätigkeiten können auch als Provisioning bezeichnet werden, werden allerdings oft nur als Tagesarbeit des Helpdesks oder des System-Administrators betrachtet.

4.2 Einzelne Schritte der Verwaltung

1) Benutzername erstellen und überprüfen ob schon vergeben ist. (Hierbei kann bei Windows 8 und 10 ein Microsoftkonto erstellt werden)

2) Initiales Passwort erstellen dies sollte 8 Stellen haben mit einem Großbuchstaben einer Zahl und einen Sonderzeichen

3) Rechte auf Anwendung die für den Benutzer geeignet sind (Kindersicherung) 4) Freigaben das im Profil Daten verändert werden dürfen (Name, Passwort,

Rechte)5) Stelllegen und Löschen des Benutzerkontos

Als Benutzerverwaltung kann auch der ganze komplex dieser Administration bezeichnet werden.

4.3 Datenverwaltung

Zum Datenmanagement (DM) gehören das Erfassen von Daten das Verarbeiten, Verwalten, Archivieren und die Ausgabe. Dazu gehört die Organisation der Daten mit Such- und Abfragefunktionen. Das moderne Datenmanagement berücksichtigt bei allen Funktionen den Lebenszyklus  der Daten. Während dieser Zeit stellen Daten unterschiedliche Anforderungen an ihren Schutz, die Leistungsfähigkeit der Datenträger, die Speichermedien und das Management.

5 Druckerverwaltung

Auf Computern unter Windows 7 und Windows Server 2008 R2 kann man mithilfe des MMC-Snap (Microsoft Management Console) in die Druckverwaltung gelangen. Drucker in einem Netzwerk können freigegeben werden und Aufgaben zur Druckerserver- und Netzwerkdruckerverwaltung zentralisieren werden. Sie können Druckwarteschlangen überwachen und sich Benachrichtigungen senden lassen, wenn in Druckwarteschlangen keine Druckaufträge mehr verarbeitet werden. Druckdienste ermöglichen einen außerdem das Migrieren von Druckerservern und das Bereitstellen von Druckerverbindungen mithilfe von Gruppenrichtlinien.

5.1 Dabei gibt es die Tools Server Manager oder auch genannt Druckverwaltung

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In der Druckverwaltung werden aktuelle Details zum Status im Netzwerk vorhandener Drucker und Druckerserver bereitgestellt. Man kann die Druckverwaltung zum gleichzeitigen Installieren von Druckerverbindungen zu einer Gruppe von Clientcomputern und zur Remote überwachung von Druckwarteschlangen verwenden. Die Druckverwaltung unterstützt Sie mithilfe von Filtern beim Auffinden von Druckern, die eine Fehlerbedingung aufweisen.

5.2 Druckerserver

Der Druckerserver -Rollendienst installiert die Snap-In Druckverwaltung. Mit der Druckverwaltung können mehrere Drucker oder Druckerserver verwalten und Drucker zu und von anderen Windows-Druckerservern verwendet werden.

5.3 LPD Dienste

Mit dem LPD-Dienst (Line Printer Daemon) wird der TCP/IP-Druckerserverdienst installiert und gestartet, der UNIX-basiert. Der LPR-Dienst (Line Printer Remote) wird zum Drucken auf freigegebenen Druckern von diesem Server verwendet. Außerdem wird eine Ausnahme für eingehende Verbindungen an Anschluss 515 der Windows-Firewall mit erweiterter Sicherheit erstellt.

6 Einstellung für Barrierefreiheit

Barrierefreiheit bei Computern meint das eine erleichterte Bedienung für Personen mit Handicap möglich ist. Dieses muss beim Kauf angegeben werden und wird von Microsoft kostenfrei mitgeliefert.

6.1 Computer ohne einen Bildschirm verwenden Windows wird mit einer einfachen Bildschirmsprachausgabe geliefert, der so genannten Windows-Sprachausgabe. Dieses Programm liest den Text, der auf dem Bildschirm erscheint, laut vor. Windows stellt zudem Einstellungen bereit, mit denen Audiobeschreibungen für Videos bereitgestellt und die Darstellung von Dialogfeldern gesteuert werden können.

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6.2 Computer ohne Maus oder Tastatur bedienen Windows umfasst eine Bildschirmtastatur, die Sie für die Eingabe von Informationen verwenden können. Darüber hinaus können Sie den Computer mittels Spracherkennung über Sprachbefehle steuern und Text in Programmen eingeben.

7 GUI7.1 Grafische Benutzeroberfläche; grafische Benutzerschnittstelle 

(=GUI in Englisch graphical user interface) bezeichnet eine Form von Benutzerschnittstelle eines Computers. Sie hat die Aufgabe, Anwendungssoftware auf einem Rechner mittels grafischer Symbole, Steuerelemente oder auch Widgets genannt, bedienbar zu machen. Dies geschieht bei Computern meistens mittels einer Maus als Steuergerät, mit der die grafischen Elemente bedient oder ausgewählt werden, bei Smartphones, Tablets und Kiosksystemen in der Regel durch Berührung eines Sensorbildschirms.

Die Gesamtgestaltung heutiger grafischer Oberflächen verwendet oftmals die sogenannte Schreibtischmetapher. Dieses Konzept wurde ab 1984 mit dem Macintosh von Apple populär, in den 1990er Jahren entwickelte es sich zum Industriestandard bei Personal Computern.

7.2 Bedienelemente

Der Zugang zu Programmen und Dateien wird dabei als Icons (Bildsymbole) dargestellt. Programme öffnen zunächst ein Hauptfenster. Das GUI-System erlaubt, solche Fenster in ihrer Größe und Position zu verändern, auszublenden oder auf die gesamte Bildschirmgröße zu vergrößern. Grafische Bedienoberflächen sind für viele Mehrzweck-Betriebssysteme verfügbar oder gar in sie integriert. Weitere Bedienelemente sind Schaltflächen(Buttons), Toolbars (Symbolleisten, Werkzeugleisten), Schieberegler, Auswahllisten und Symbole. Darüber hinaus werden Dialogboxen (auch „Dialogfelder“ genannt) meist für Benutzerabfragen oder Eingaben verwendet wie beispielsweise die Auswahl eines Druckers.

Zusammengefasst werden alle diese Elemente zum WIMP-Modell, nach engl. W für Windows (Fenster), I für Icons (Datei- und Programmsymbole), M für Menue (Menü) und P für Pointer (Zeiger, der zum Beispiel durch die Maus bewegt wird).

Eine Palette als GUI-Element kann im Gegensatz zu einem Dialog ständig geöffnet bleiben (ist „nicht-modal“) und wird oft am Seitenrand angeordnet. Beispiele sind das Favoritencenter im Internet Explorer oder die Navigationsleiste im Adobe Reader. Ein Ribbon oder Menüband ist eine Kombination aus Menü- und Symbolleiste, die

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um weitere Bedienelemente ergänzt wurde. Sie findet beispielsweise in MS Office 2010 Anwendung.

GUIs können mit der Verwendung von Metaphern für bestimmte Programmfunktionen, wie zum Beispiel dem Papierkorb, dass Erlernen und das Verständnis der Bedienung wesentlich erleichtern.

7.3 Weitere Bedienkonzepte

Kein separates GUI-Element, aber relevant für alle GUI-Elemente ist der Fokus: Das GUI-Element, welches aktuell für die nächste Benutzer-Aktion mit einem zeigerlosen Eingabegerät (in der Regel einer Tastatur) relevant ist, besitzt den Fokus. Damit er jederzeit für den Benutzer sichtbar ist, ist er grafisch hervorgehoben: in Text-Eingabefeldern durch eine blinkende Eingabemarke (Cursor, Caret); andere GUI-Elemente sind meist durch eine gepunktete, dünne Umrandung hervorgehoben, wenn sie fokussiert sind (den Fokus besitzen). Weiterhin besteht in der Regel für Benutzer die Möglichkeit, den Fokus mit der Tastatur (als zeigerloses Eingabegerät) auf ein bestimmtes Element zu wechseln. Dies ermöglicht effizientes Arbeiten mit einer GUI bei vorwiegender Tastaturbedienung — sowie die Erhaltung der Bedienfähigkeit bei fehlender Maus.

Während der Fokus für die Tastatureingaben relevant ist, gibt es weiterhin einen Capture („Mausfang“), also das Ziel für Mauseingaben, etwa das Aufziehen einer Markierung oder das Auftauchen von Kontexthilfe. In der Regel bekommt das Eingabeelement, über dem sich der Mauszeiger befindet, die Mauseingaben. In bestimmten Situationen, zumeist bei gedrückt gehaltener Maustaste, ist das nicht der Fall und wäre irreführend. Einige GUI-Architekturen verketten automatisch Capture und Fokus, bei den meisten folgt der Fokuswechsel erst bei einem Mausklick.

7.4 Geschichte

Das Konzept von GUIs im heutigen Sinne stammt aus den 1970er Jahren. Seit 1973 erarbeitete man am Xerox PARC in Kalifornien den Xerox Alto. Den ersten kommerziellen Einsatz zeigte 1981 der Xerox Star. Einen größeren Kreis von Anwendern erreichte das Konzept erst durch die populäreren Computer von Apple. Ab 1979 wurde dort daran gearbeitet, wobei man sich von Xerox inspirieren ließ, und 1983 erschien der Apple Lisa mit grafischer Benutzeroberfläche. Dieser war noch überaus teuer.

Als originäre GUI-Computer folgten der Atari ST und der Commodore. Microsoft kam im November 1985 mit Windows (1.03) hinzu, das bereits zwei Jahre zuvor als Reaktion auf Lisa angekündigt worden war. Windows 1.03 konnte allerdings die hohen Erwartungen kaum erfüllen. Dennoch setzten sich GUIs nur langsam durch, da die damaligen Computer meist noch zu langsam waren, um das Konzept angemessen zu realisieren. Als einheitliche Lösung mit großem Umfeld an Anwendungen fiel der Windows-PC positiv auf, er war aber auch am teuersten: Gerät (mit Diskettenlaufwerk, Monitor und Maus) und Software kosteten damals 4000 DM,

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der Amiga waren nur halb so teuer. Der Atari ST kostete nur 1200 DM, wurde aber nur mit wenig Software ausgeliefert.[2]

8-Bit-Rechner wie der Commodore 64 erwiesen sich letztlich als zu langsam; wegen des begrenzten Arbeitsspeichers musste man des Öfteren mit Disketten hantieren. Daher waren grafische Benutzeroberflächen eher erst für die Generation der 16-Bit-Rechner geeignet, zum Beispiel für den Atari ST. Der Durchbruch von Microsoft Windows erfolgte nach 1992 mit Windows 3.1. Windows gilt heute als Standard beim Arbeiten mit PCs.

Unter Unix und Linux gibt es mehrere, auf das X Window System aufsetzende Desktop-Umgebungen, die den Zweck einer grafischen Oberfläche erfüllen. Mit zunehmendem Funktionsumfang der GUIs selbst und der zugehörigen Programme nahm auch der Ressourcenbedarf der betreffenden Betriebssysteme immer weiter zu.

Mit der Verbreitung von Multi-Touch-Screens in Smartphones und Tabletcomputern entwickelten sich eigene Benutzeroberflächen mit Methoden wie Wischgesten und sonstiger Gestenerkennung, beispielsweise die Fingerspreiz-Geste zum Heranzoomen.

8 InstallationenDie Installation von Software ist der Vorgang, bei dem neue Programme oder neue Versionen von Programmen auf einen vorhandenen Computer kopiert und dabei eventuell konfiguriert werden. Dieser Vorgang wird in der Regel durch Installationsprogramme realisiert. Zudem wird dieser Vorgang speziell unter dem Betriebssystem Windows auch Setup (englisch für Aufbau oder Konfiguration) genannt. In Anlehnung daran wird die Installation auch als das „Aufsetzen“ bezeichnet. Das Ziel ist ein erfolgreiches Herunterladen und Benutzen ohne fehlende Softwareteile. Der Begriff „deinstallation“ ist genau das gleiche nur umgekehrt nur das alle Teile vom Computer weg ist.

8.1 Installationvorgang

1. Laden Sie die Daten vom Internet oder von der Hardware auf ihren PC herunter.

2. Danach haben sie die Daten in einen Ordner und machen sie auf die Dateilink einen Doppelklick darauf.

3. Jetzt sollte sich ein Fenster öffnen, da müssen sie meisten Benutzerbestimmungen und Nutzerverwaltung zustimmen.

4. Wenn sie mehrere Benutzer haben und es einen Admin gibt muss Dies erst sein Passwort eingeben um die Installation zu bestätigen.

8.2 Sicherheit

Für die Installation von Software sind bei aktuellen Betriebssystemen (Linux, Windows, Mac OS X) oft administrative Berechtigungen notwendig. Ein

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normaler Anwender hat wegen des hohen Risikos nicht die Berechtigung, Installationen durchzuführen. Leistungsfähige Installationswerkzeuge erlauben auch das Rückgängigmachen einer oder mehrerer Installationen (sogenannter transaktionsbasierter Rollback). Dabei ist es manchmal auch möglich, ein System auch auf den Stand zu einem bestimmten Zeitpunkt zurückzusetzen. Dies ist auf produktiv eingesetzten Servern wichtig, wenn mehrere gemeinsam installierte Patches zu einem Fehlverhalten der Maschine geführt haben.

8.3 Mögliche Probleme

Generell: Es können Fehler dadurch auftreten, dass Annahmen, die der Entwickler des Installationsvorgangs getroffen hat, nicht stimmen. Der Entwickler sollte möglichst keine Annahmen treffen müssen.

beschädigte Dateien fehlende Dateien unzureichende Berechtigungen/Rechte undefinierter Systemzustand nach Abbruch der Installation unsaubere Deinstallation Installation löscht oder manipuliert Dateien, die auch für andere Applikationen von

Bedeutung sind Windows-DLL-Konflikt

9 Quellenhttps://de.wikipedia.org/wiki/Installation_(Computer)

https://de.wikipedia.org/wiki/Grafische_Benutzeroberfl%C3%A4che