1864 Wörter Seite erstellt: 2001-09-23 [SB] - aktualisiert: 2010-05-14
Grundlagen über Betriebssysteme
Wie sahen die Websites der Firmen früher aus?Welche Betriebssysteme gibt es für den PDA?
Wo finde ich die Erklärung zu Begriffen?
Was sind Dateisysteme und wie unterscheiden sich diese?
Was ist der Betriebssystemkern bzw. ein Kernel?
Was ist eine RISC/CISC Architektur oder Plattform?
Wo finde ich einige Quellenangaben zu den Informationen?
Betriebssystem
Um besser zu verstehen wie ein Betriebssystem zwischen der Hardware und den Anwendungsprogrammen vermittelt, ist folgendes Schichtenmodell hilfreich. Seit der Timesharing Ära der Betriebssysteme wird der Ablauf und die Ressourcenzuteilung selbst gesteuert. Für den generellen Aufbau eines Betriebssystem ist folgende Formulierung treffend: "Je mehr Software-Schichten die Hardware umgeben, desto besser lässt sich die Anwendungsvielfalt und Schnittstelle zum Menschen hin optimieren. Durch diese Abstraktionsschichten wird ein Computer für den Menschen erst richtig bedienbar."Dieses Modell ist rein schematisch aufgebaut, zum Vergleich bieten sich nachfolgend Modelle der Betriebssysteme als Vergleich an:
Windows 98 | Windows CE | Windows NT | Windows XP
Windows Server 2003
Hardware Je nach Designkonzept wird Programmen der direkte Hardwarezugriff erlaubt oder über zusätzliche Schichten gestattet. Bei direktem Zugriff ergeben sich Performance Vorteile, über zusätzliche Schichten wird die Performance im Gegensatz etwas vermindert.
Schicht 1: HAL (Hardware Abstraction Layer) Die HAL ermöglicht den Einsatz auf einer Hardwareplattform die speziell auf eine Prozessor Architektur ausgelegt ist. Dazu gehören etwa die x86, Alpha, PowerPC oder Sparc Architektur. Steht die Portierbarkeit des Betriebssystems für andere Plattformen im Vordergrund, spielt die HAL eine zentrale Rolle für die Portierbarkeit.
Schicht 2: Dateisystem, Treiber Wichtige Aufgaben des Betriebssystem sind die Darstellung eines bis mehrerer Dateisysteme, die über entsprechende Treiber virtuell realisierbar sind. Zusätzliche Funktionen wie Verschlüsselung oder Komprimierung gehören auch dazu. Treiber für Standard Hardware wie Tastatur, LPT oder COM Schnittstellen werden rudimentär direkt vom Betriebssystem unterstützt, Beispiel sind DOS Betriebssysteme. Moderne Betriebssysteme bringen Standard Treiber für die meisten Hardwarekomponenten gleich mit. Für erweiterte Funktionen und optimale Leistung stellen die Hersteller eigene Treiber für ihre Hardware bereit.
Schicht 3: Management Die Managementschicht sorgt für den reibungslosen Ablauf der Systemprozesse durch kooperatives, präemptives oder echtzeit Multitasking. Je nach Priorität teilt das Betriebssystem dem Prozess CPU-Zeit, Speicher und I/O-Zugriffe zu.
Schicht 4: Systemschnittstelle (Kernel) Die Systemschnittstelle kapselt den Betriebssystemkern von der API ab, häufig dient sie auch als Trennmarke des CPU Modus vom privilegierten Ring 0 des Kernel.
Schicht 5: API (Application Program Interface) Über Softwareschnittstellen wie die Win32 API verwenden Programme für sie freigegebene Betriebssystemfunktionen etwa den Kopieren oder Öffnen Dialog für Dateien. Diese werden über einheitliche Anwendungsbefehle mit Parametern allen Programmen einheitlich zur Verfügung gestellt. Beispiel hierfür sind auch DFÜ Dienste.
Bibliotheken Bibliotheken stellen dem Betriebssystem und Anwendungsprogrammen fertige Programmteile zur Verfügung, die den Zugang für verschiedene Funktionen vereinfachen. Durch Bibliotheken (.dll, .OCX, ...) greifen Entwickler vereinfacht auf häufig benötigte Funktionen zurück ohne diese selbst für die Anwendung neu erfinden zu müssen.
Anwendungen Anwendungsprogramme nutzen die vom Betriebssystem zugeteilten Ressourcen und Gerätezeit. Über entsprechende Eingabe- und Ausgabe-Geräte interagiert der Benutzer mit dem Computer.
Ausführbare Programme
Dateien die einen vom Betriebssystem ausführbaren Programmcode enthalten lassen sich durch die Dateiendung (Windows) und unter einigen Betriebssystemen direkt durch das Dateiformat (Unix und Derivate) erkennen. Dateien mit der Dateierweiterung *.com sind eindeutig Programme für DOS, *.exe Anwendungen können 16-Bit, 32-Bit oder auch für 64-Bit Windows Betriebssysteme anwendbar sein. Vor Windows 95 waren dies nur 16-Bit Programme (mit einer Win32 Erweiterung auch wenige 32-Bit Anwendungen), ab Windows 95 sowohl 16-Bit als auch 32-Bit Anwendungen. Dann gibt es noch das neuere *.msi Dateiformat von Microsoft, das in speziell gepackter Textform das Programm und die skriptbasierte Installationshilfe enthält. Teile vom Programmcode werden auch in *.dll Dateien ausgelagert, die dazugehörige "Teil-Anwendung" greift darauf zurück und führt im Kontext der Anwendung den Code aus der DLL-Datei aus. Beispiel dafür sind unter Windows die Visual Basic Dateien und das .NET Framework.Hinter dem Dateiformat *.rpm für Linux, ein von Red Hat etablierter Standard für Software mit integrierter Installationsroutine, kann nur der Sourcecode einer Anwendung oder eine speziell für die Distribution kompiliertes Programm enthalten sein. Erkennbar ist das im Namen an Abkürzungen wie "src" für Quellcode, oder "mdk" speziell für eine Mandrake Linux Distribution. Die Anwendungen sind ELF-Binaries die ohne Dateierweiterung auskommen, über den Dateiheader und das Dateiattribut "ausführen" wird daraus eine startbare Anwendung für die Benutzer je nach vergebenen Dateirechten.
Unter BeOS steht das *.pkg Format für Dateien die eine eigene Installationsroutine besitzen.
Marktanteile der Betriebssysteme
Um sich einen Überblick der Marktanteile im Server und Desktop Bereich der Betriebssysteme zu verschaffen, haben verschiedene Marktforschungsunternehmen Analysen durchgeführt. Die Ergebnisse werden anschliessend in den Medien der Öffentlichkeit präsentiert und sonst nur dem Auftraggeber oder dem zahlenden Kunden. Aus den folgenden Quellen lassen sich die Informationen über die Marktanteile der Betriebssysteme entnehmen. Dabei stützen sich die Marktforscher auf Befragungen und die Angaben der Verkaufszahlen vom Hersteller, die Anzahl der Betriebssysteme die frei kopiert werden dürfen sind damit nicht erfassbar. Berücksichtigt werden nur die Verkaufszahlen der kommerziellen Linux-Distributoren. Prüfenswert ist, ob Mehrfachinstallationen auf einem Desktop-PC und virtuelle Betriebssystem Installationen auf Servern mitgezählt wurden. Es handelt sich bei den Studien also um geschätzte Werte. Studien von IDC und Gartner die das selbe Thema haben weichen oft voneinander ab, je nach zugrunde gelegter Methodik bei der Erhebung der Zahlen.Die Firma IDC (International Data Corporation) mit Hauptsitz in den USA ist ein Tochterunternehmen der IDG (International Data Group Inc.) und wurde 1964 gegründet mit weltweiten Niederlassungen. IDC stellt neben vielen anderen Informationsgebieten Berichte mit den aktuellen Marktanteilen über Betriebssysteme zusammen. IDC erstellt Prognosen über die zukünftige Entwicklung und ermittelt aus den Verkaufszahlen des Herstellers und Befragungen aktuelle Marktzahlen. Seit 1979 gibt es das Unternehmen Gartner das ebenfalls seinen Hauptsitz in den USA hat und weltweit vertreten ist. Gartner erstellt Marktanalysen speziell für den IT Bereich und unterstützt seine Kunden bei der Entscheidungsfindung in speziellen Fragen durch die Anfertigung von fundierten Berichten. Neben diesen beiden Unternehmen gibt es seit 1995 noch die Firma Netcraft mit Hauptsitz in England, die sich speziell auf den Internetbereich spezialisiert hat. Netcraft stellt neben anderen Informationsbereichen öffentlich Informationen über die auf Servern eingesetzten Betriebssysteme im Internet bereit. Zu berücksichtigen ist, dass Netcraft zur Ermittlung des Betriebssystem nur die erste URL einer Website überprüft. Einstiegsseiten können in Unternehmen auf einem anderen Server laufen (Load Balancing) als die verlinkte Unternehmenswebsite und damit im Betriebssystem abweichen. Auf einem Webserver lassen sich auch mehrere Internetauftritte zurückführen, so dass das Betriebssystem dieses Servers mehrfach gezählt wird. Aus Gründen der Sicherheit kann bei der Abfrage auch eine andere Betriebssystem Kennung ausgegeben werden um das richtige Betriebssystem zu verschleiern und einem möglichen Angreifer falsche Informationen zu liefern.
Netcraft stellte in einer News vom 05.12.2005 die Anteile der Linux Distributionen auf Web Servern heraus. Red Hat kommt auf etwa 34 %, gefolgt von Debian mit 25 % und grösstem Wachstum, Fedora 16 %, SuSE 11 %, Cobalt 7 %, gentoo 3 %, Mandriva und Centos je 2 %.
IDC veröffentlichte am 26.05.2005 in einer Pressemitteilung die anteiligen Umsätze der Server Betriebssysteme für das 1. Quartal 2005. Im Gesamtumsatz von 12,1 Milliarden US-Dollar entfallen jeweils 4,2 Mrd. US-Dollar auf Windows und Unix Server, mit Linux Servern wurden 1,2 Mrd. US-Dollar umgesetzt. 2,5 Mrd. US-Dollar entfallen auf sonstige Server Betriebssysteme.
IDC hat am 14.12.2004 eine Studie (PDF zum Download) veröffentlicht, die im Auftrag des OSDL durchgeführt wurde. Untersucht wurde die Entwicklung des Betriebssystem Linux im Desktop und Server Markt. Als Fazit kam dabei heraus, dass sich Linux etabliert hat und der Umsatz bezogen auf Linux im Softwaremarkt bis 2008 auf etwa 35,7 Milliarden US-Dollar steigen und etwa einen Anteil von 28 % im Server Markt erzielen wird. Im Desktop Markt soll im Jahr 2008 die verkaufte Anzahl an neuen und umgerüsteten PCs 17 Millionen Linux-Installationen erreichen. Insgesamt sollen dann im Desktop und Server Bereich 42,6 Millionen Linux-Installationen erreicht sein.
Netcraft hatte am 12.07.2004 eine Nachricht mit den aktuellen Zahlen der Linux-Distributionen auf den Web Servern herausgegeben. Die Anzahl der aktiven Websites für Linux betrug Insgesamt 2.944,979. Linux Red Hat kommt auf rund 49,8 %, Cobalt auf 20,3 %, Debian 15,9 %, SuSE 11,8 %, Mandrake 1,3 % und gentoo auf 1,0 %.
heise online veröffentlichte am 08.10.2003 die Meldung Microsoft-Betriebssysteme dominieren weiter mit folgenden Informationen. Im Jahr 2002 wurden 121 Millionen Lizenzen im Desktop Bereich verkauft. Diese teilen sich Windows mit geschätzten 93,8 %, Mac OS mit 2,9 %, Linux mit 2,8 % und andere Betriebssysteme mit 0,5 %. Auf die 5,7 Millionen verkauften Serverbetriebssysteme entfallen auf Windows Betriebssysteme 55,1 %, auf Linux 23,1 %, Unix 11 % und Novell Netware 9,9 %.
IDC veröffentlichte die Zahlen der Marktanteile für das Jahr 2001. Die Microsoft Windows Betriebssysteme kamen in den Verkaufszahlen im Desktop Markt auf 93,2 %, Mac OS 2,2 %, Linux auf 2,1 %. Im Server Markt erzielte Microsoft einen Anteil von 49 %, Linux 22,4 %, NetWare 11,7 % und Unix 11,6 %.
IDC veröffentlichte im März 2001 die Zahlen der Marktanteile für das Jahr 2000. Die Microsoft Windows Betriebssysteme (95/98/NT/2000/ME) kamen in den Verkaufszahlen im Desktop Markt auf 92 %, Mac OS 4 %, Linux auf rund 2 %. Im Server Markt erzielte Microsoft einen Anteil von 42 %, Linux 27 %.
Bei der Ermittlung der Betriebssysteme, auf denen wirklich eine Website gehostet wird und nicht nur der Hostname gezählt wurde, hat Netcraft in einer News vom Juni 2000 folgende Zahlen ermittelt. Die Anzahl der aktiven Websites betrug 7.727,817. Linux kam auf einen Anteil von 29,99 %, Microsoft auf 28,32 %, andere Betriebssysteme 23,59 %, Solaris 16,33 % und als unbekannt gezählte Betriebssysteme auf 1,76 %.
IDC veröffentlichte im Dezember 1998 die Zahlen der im Handel verkauften Betriebssysteme für das laufende Jahr. Im Servermarkt erzielte Windows NT 36 %, Linux 17 %, Novell Netware 24 %, Unix-Derivate 23 %.