Betriebssysteme (OS) sind die grundlegende Software, die Computerhardware- und Software -Ressourcen verwaltet und gemeinsame Dienste für Computerprogramme bietet. Ihre Eigenschaften, Fähigkeiten und Einschränkungen sind miteinander verflochten:
Eigenschaften:
* Ressourcenverwaltung: Das Kerncharakteristik. Dies beinhaltet das Verwalten der CPU-, Speicher-, Speicher-, Eingangs-/Ausgabegeräte und Netzwerkverbindungen. Das Betriebssystem bereitstellt diese Ressourcen verschiedenen Programmen und Benutzern und gewährleistet eine faire und effiziente Nutzung.
* Abstraktion: Verbirgt die Komplexität von Hardware vor Anwendungen. Programme interagieren mit dem Betriebssystem über einfachere Schnittstellen (APIs) und nicht direkt mit der Hardware.
* Sicherheit: Schützt das System vor unbefugtem Zugriff und böswilliger Software. Dies umfasst Benutzerauthentifizierung, Zugriffskontrolle und Sicherheitsfunktionen wie Firewalls.
* Parallelität: Behandelt mehrere Programme, die scheinbar gleichzeitig ausgeführt werden (obwohl dies durch Zeitverläufe und Planung durch das Betriebssystem erreicht wird).
* Persistenz: Ermöglicht, dass Programme und Daten dauerhaft auf Speichergeräten (wie Festplatten) gespeichert werden.
* Portabilität: Einige OSS sind so konzipiert, dass sie auf verschiedenen Hardware -Architekturen ausgeführt werden (wenn auch normalerweise mit Änderungen).
* Zuverlässigkeit: Ziel ist es, sicherzustellen, dass das System konsequent und vorhersehbar funktioniert und Fehler anmutig behandelt.
Funktionen:
* Prozessmanagement: Erstellen, Planung und Beendigung von Prozessen; Verwaltung der Kommunikation mit Inter-Process.
* Speicherverwaltung: Zuweisung und Handlungsgedächtnis mit Programmen; Virtueller Speicher verwalten.
* Dateisystemverwaltung: Organisieren und Verwalten von Dateien und Verzeichnissen auf Speichergeräten.
* Eingabe-/Ausgabemanagement: Umgang mit Interaktionen mit Peripheriegeräten (Tastatur, Maus, Drucker, Netzwerk usw.).
* Networking: Bereitstellung von Netzwerkdiensten, die Kommunikation mit anderen Computern ermöglichen.
* Sicherheitsmanagement: Authentifizierung, Autorisierung, Verschlüsselung und Zugriffskontrolle.
* Benutzeroberfläche: Bereitstellung einer Möglichkeit für Benutzer, mit dem System zu interagieren (Befehlszeilenschnittstelle, grafische Benutzeroberfläche).
* Gerätetreiberverwaltung: Unterstützung der Kommunikation mit verschiedenen Hardware -Geräten über Treiber.
Einschränkungen:
* Leistungsaufwand: Das Betriebssystem selbst konsumiert Ressourcen (CPU, Speicher) und wirkt sich auf die Leistung von Anwendungen aus.
* Sicherheitslücken: OSS kann anfällig für Sicherheitsdaten sein und regelmäßige Updates und Patches erfordern.
* Komplexität: Moderne Osen sind unglaublich komplexe Softwarestücke, die es schwierig machen, sie zu entwickeln, zu pflegen und zu debuggen.
* Ressourcenbeschränkungen: Das Betriebssystem ist durch die verfügbaren Hardwareressourcen (CPU -Geschwindigkeit, Speicherkapazität, Speicherplatz) begrenzt.
* Kompatibilitätsprobleme: Die Software ist möglicherweise nicht mit allen OSS oder Versionen kompatibel.
* Echtzeitbeschränkungen: Allzwecke Ooses sind nicht für Echtzeitanwendungen ausgelegt, die eine präzise Zeitsteuerung erfordern. Echtzeit-OSS sind speziell für solche Anwendungen erstellt, haben jedoch möglicherweise nur begrenzte Fähigkeiten.
* Einzelpunkt des Versagens: Ein Fehler im Betriebssystem kann das gesamte System senken. Obwohl Techniken wie Clustering dies in gewissem Maße mildern können.
* Portabilitätsprobleme: Während die Portabilität ein Ziel ist, ist es häufig ein erhebliches Unterfangen, ein Betriebssystem vollständig auf eine neue Architektur zu portieren.
Es ist wichtig zu beachten, dass unterschiedliche OSS je nach Design und beabsichtigter Verwendung unterschiedliche Fähigkeiten und Einschränkungen haben. Beispielsweise hat ein mobiles Betriebssystem unterschiedliche Prioritäten und Einschränkungen als ein Server -Betriebssystem.
