Ein Betriebssystem ist eine gut organisierte Sammlung von Programmen, die die Computerhardware verwaltet. Dabei handelt es sich um eine Art Systemsoftware, die für das reibungslose Funktionieren des Computersystems verantwortlich ist.
Batch-Betriebssystem
In den 1970er Jahren erfreute sich die Stapelverarbeitung großer Beliebtheit. Bei dieser Technik wurden ähnliche Arten von Jobs gestapelt und rechtzeitig ausgeführt. Die Menschen waren es gewohnt, einen einzigen Computer zu haben, der Mainframe genannt wurde.
Im Batch-Betriebssystem wird der Zugriff mehr als einer Person gewährt; Sie übermitteln ihre jeweiligen Aufträge zur Ausführung an das System.
Das System stellt alle Jobs nach dem Prinzip „Wer zuerst kommt, mahlt zuerst“ in eine Warteschlange und führt die Jobs dann einzeln aus. Die Benutzer sammeln ihre jeweilige Ausgabe, wenn alle Jobs ausgeführt werden.
Der Zweck dieses Betriebssystems bestand hauptsächlich darin, die Kontrolle von einem Job auf einen anderen zu übertragen, sobald der Job abgeschlossen war. Es enthielt eine kleine Reihe von Programmen namens Resident Monitor, die sich immer in einem Teil des Hauptspeichers befanden. Der verbleibende Teil wird für Wartungsarbeiten verwendet.
Latex-Schriftgrößen
Vorteile von Batch OS
- Die Verwendung eines residenten Monitors verbessert die Computereffizienz, da dadurch die CPU-Zeit zwischen zwei Jobs eingespart wird.
Nachteile von Batch OS
1. Hunger
Die Stapelverarbeitung leidet unter Hunger.
Zum Beispiel:
Im Stapel sind fünf Jobs J1, J2, J3, J4 und J5 vorhanden. Wenn die Ausführungszeit von J1 sehr hoch ist, werden die anderen vier Jobs nie ausgeführt oder müssen sehr lange warten. Daher werden die anderen Prozesse ausgehungert.
2. Nicht interaktiv
Bilderspiele auf Android
Die Stapelverarbeitung eignet sich nicht für Jobs, die von der Eingabe des Benutzers abhängig sind. Wenn ein Job die Eingabe von zwei Zahlen über die Konsole erfordert, wird er diese im Stapelverarbeitungsszenario nie erhalten, da der Benutzer zum Zeitpunkt der Ausführung nicht anwesend ist.
Multiprogrammierendes Betriebssystem
Multiprogramming ist eine Erweiterung der Stapelverarbeitung, bei der die CPU ständig ausgelastet ist. Jeder Prozess benötigt zwei Arten von Systemzeit: CPU-Zeit und IO-Zeit.
Java-Switch int
Wenn in einer Multiprogrammierungsumgebung ein Prozess seine E/A ausführt, kann die CPU die Ausführung anderer Prozesse starten. Daher verbessert Multiprogramming die Effizienz des Systems.
Vorteile des Multiprogramming-Betriebssystems
- Im gesamten System stieg sie an, da die CPU immer ein Programm ausführen musste.
- Auch die Reaktionszeit kann verkürzt werden.
Nachteile des Multiprogramming-Betriebssystems
- Multiprogrammierungssysteme stellen eine Umgebung bereit, in der verschiedene Systemressourcen effizient genutzt werden, sie ermöglichen jedoch keine Benutzerinteraktion mit dem Computersystem.
Multiprozessor-Betriebssystem
Beim Multiprocessing wird paralleles Rechnen erreicht. Im System sind mehrere Prozessoren vorhanden, die mehrere Prozesse gleichzeitig ausführen können. Dadurch wird der Durchsatz des Systems erhöht.
Beim Multiprocessing wird paralleles Rechnen erreicht. Mehr als ein im System vorhandener Prozessor kann mehr als einen Prozess gleichzeitig ausführen, was den Durchsatz des Systems erhöht.
Vorteile des Multiprocessing-Betriebssystems:
Nachteile des Multiprocessing-Betriebssystems
zip-Befehl unter Linux
- Multiprozessor-Betriebssysteme sind komplexer und anspruchsvoller, da sie mehrere CPUs gleichzeitig verwalten.
Multitasking-Betriebssystem
Das Multitasking-Betriebssystem ist eine logische Erweiterung eines Multiprogramming-Systems, das dies ermöglicht mehrere Programme gleichzeitig. Es ermöglicht einem Benutzer, mehr als eine Computeraufgabe gleichzeitig auszuführen.
Vorteile des Multitasking-Betriebssystems
- Dieses Betriebssystem eignet sich besser für die gleichzeitige Unterstützung mehrerer Benutzer.
- Die Multitasking-Betriebssysteme verfügen über eine klar definierte Speicherverwaltung.
Nachteile des Multitasking-Betriebssystems
- Die mehreren Prozessoren sind gleichzeitig stärker damit beschäftigt, in einer Multitasking-Umgebung beliebige Aufgaben zu erledigen, sodass die CPU mehr Wärme erzeugt.
Netzwerkbetriebssystem
Ein Betriebssystem, das Software und zugehörige Protokolle für die bequeme und kostengünstige Kommunikation mit anderen Computern über ein Netzwerk umfasst, wird als Netzwerkbetriebssystem bezeichnet.
Vorteile des Netzwerkbetriebssystems
- Bei dieser Art von Betriebssystem verringert sich der Netzwerkverkehr aufgrund der Trennung zwischen Clients und Server.
- Diese Art von System ist kostengünstiger in der Einrichtung und Wartung.
Nachteile des Netzwerkbetriebssystems
- Bei dieser Art von Betriebssystem wirkt sich der Ausfall eines Knotens in einem System auf das gesamte System aus.
- Sicherheit und Leistung sind wichtige Themen. Daher sind für die Netzwerkadministration geschulte Netzwerkadministratoren erforderlich.
Echtzeit-Betriebssystem
In Echtzeitsystemen gibt es für jeden Auftrag eine bestimmte Frist, innerhalb derer der Auftrag abgeschlossen sein soll. Andernfalls entsteht ein großer Verlust, oder selbst wenn das Ergebnis erzielt wird, ist es völlig nutzlos.
Die Anwendung eines Echtzeitsystems gibt es bei militärischen Anwendungen. Wenn man eine Rakete abwerfen möchte, dann soll die Rakete mit einer bestimmten Präzision abgeworfen werden.
Vorteile des Echtzeitbetriebssystems:
- Einfaches Layouten, Entwickeln und Ausführen von Echtzeitanwendungen unter dem Echtzeitbetriebssystem.
- In einem Echtzeitbetriebssystem die maximale Auslastung von Geräten und Systemen.
Nachteile des Echtzeitbetriebssystems:
- Die Entwicklung von Echtzeitbetriebssystemen ist sehr kostspielig.
- Echtzeitbetriebssysteme sind sehr komplex und können kritische CPU-Zyklen beanspruchen.
Time-Sharing-Betriebssystem
Im Time-Sharing-Betriebssystem werden Computerressourcen zeitabhängig mehreren Programmen gleichzeitig zugewiesen. Dies trägt dazu bei, einer großen Anzahl von Benutzern direkten Zugriff auf den Hauptcomputer zu ermöglichen. Es ist eine logische Erweiterung des Multiprogrammings. Beim Time-Sharing wird die CPU nach einem Zeitplan zwischen mehreren Programmen verschiedener Benutzer umgeschaltet.
Ein Time-Sharing-Betriebssystem ermöglicht die gleichzeitige Bedienung vieler Benutzer, sodass ausgefeilte CPU-Planungsschemata und Eingabe-/Ausgabeverwaltung erforderlich sind.
Time-Sharing-Betriebssysteme sind sehr schwierig und teuer zu erstellen.
Vorteile des Time-Sharing-Betriebssystems
- Das Time-Sharing-Betriebssystem ermöglicht eine effektive Nutzung und gemeinsame Nutzung von Ressourcen.
- Dieses System reduziert die CPU-Leerlauf- und Reaktionszeit.
Nachteile des Time-Sharing-Betriebssystems
- Die Datenübertragungsraten sind im Vergleich zu anderen Verfahren sehr hoch.
- Die Sicherheit und Integrität der in den Speicher geladenen Benutzerprogramme und Daten müssen gewahrt bleiben, da viele Benutzer gleichzeitig auf das System zugreifen.
Verteiltes Betriebssystem
Das verteilte Betriebssystem wird nicht auf einer einzelnen Maschine installiert, sondern ist in Teile unterteilt, und diese Teile werden auf verschiedenen Maschinen geladen. Auf jeder Maschine ist ein Teil des verteilten Betriebssystems installiert, um deren Kommunikation zu ermöglichen. Verteilte Betriebssysteme sind viel komplexer, umfangreicher und anspruchsvoller als Netzwerkbetriebssysteme, da sie auch unterschiedliche Netzwerkprotokolle berücksichtigen müssen.
Git Pull Origin Master
Vorteile eines verteilten Betriebssystems
- Das verteilte Betriebssystem ermöglicht die gemeinsame Nutzung von Ressourcen.
- Diese Art von System ist fehlertolerant.
Nachteile eines verteilten Betriebssystems
- Der Protokoll-Overhead kann die Rechenkosten dominieren.