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Betriebssysteme

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Welchen Sinn machen Betriebssysteme?

Um zu verstehen, welche Rolle Betriebssysteme von Computern spielen, schauen wir uns zunächst einen Computer an, der keines besitzt: den Mikrocontroller.

Gängige Mikrocontroller besitzten einen persistenten Programmspeicher und einen flüchtigen Arbeitsspeicher. Im Programmspeicher liegt in der Regel genau ein Programm, dessen Zeilen nach Anlegen der Spannungsversorgung normalerweise nacheinander abgearbeitet werden. Für diese Abarbeitung ist die CPU, die so genannte Zentrale Verarbeitungseinheit verantwortlich.

Mikrocontroller haben also in der Regel kein Betriebssystem.
Werden sie eingeschaltet, oder wird ein Reset durchgeführt, so springt der Programmzähler in der Regel an den Anfang des Programmspeichers und holt von da den ersten Maschinenbefehl in die CPU.
Ein solcher Befehl ist nichts anderes als eine Zahl, die beim ATmega32 zwischen 0 und 63 liegt, also mit 6-Bit dargestellt werden kann.
Diese Zahl wird dann von der CPU interpretiert.
Je nach Befehlscode, folgen ihm weitere Bit-Codierte Parameter.

Welche erweiterten Möglichkeiten ergeben sich durch das Vorhandensein eines Betriebsystems?

Scheduler -- Zeitliche Organisation der aktiven Programme.
Echtzeitfähigkeit -- Gewährleistung harter zeitlicher Anforderungen bei der Erfüllung von Aufgaben.
Benutzerschnittstelle -- Gibt Benutzer*Innen im Wesentlichen die Möglichkeit, Programme zu starten und zu beenden.

Jedes der nachfolgenden Unterkapitel präsentiert und erläutert jeweils eine Fähigkeit, die ein Betriebssystem besitzen kann.