Jeder Bildschirm, den Sie berühren, ist auf einen versteckten Boss angewiesen.
Dein Telefon. Dein Laptop. Diese Spielekonsole verstaubt. Sie alle haben eine nicht verhandelbare Anforderung gemeinsam: ein Betriebssystem (OS). Ohne sie sind sie nur teure Briefbeschwerer.
Seit Jahrzehnten ist die Hierarchie einfach. Microsofts Windows dominiert den Desktop. Apples MacOS hat die Oberhand über kreative High-End-Arbeiten. Googles Chrome OS hat sich eine Nische im Bereich Bildungs- und Budget-Hardware geschaffen. Und wenn Sie die totale Kontrolle brauchen? Linux. Es ist Open Source. Es ist bis zur Besessenheit anpassbar. Es gibt sogar ChromeOS Flex, um verrotteten alten Maschinen neues Leben einzuhauchen.
Aber diese Systeme sind mehr als nur hübsche Schnittstellen. Sie sind die Generalunternehmer für die Datenverarbeitung.
Denken Sie darüber nach, was tatsächlich passiert, wenn Sie auf eine Datei klicken. Sie verschieben nicht nur Daten. Sie bitten das Betriebssystem, das Chaos zu koordinieren. Während Ihr Textverarbeitungsprogramm die Eingabe übernimmt und Ihre Musik-App den Titel abspielt, übersetzt das Betriebssystem diese Anforderungen in eine Sprache, die die Hardware versteht. Es spricht mit dem Prozessor. Es verwaltet den Fluss. Es bewahrt den Frieden.
Die meisten Heimcomputer sind Einzelbenutzer- und Multitasking-Computer. Du siehst eine Person. Ein Bildschirm. Aber darunter? Es ist ein hektisches Treiben.
Hier wird es schwierig. Ihr Computer ist nicht wirklich multitaskingfähig. Nicht wirklich.
Wenn Sie eine große Datei herunterladen, eine Tabelle bearbeiten und einen Podcast streamen, sieht es so aus, als würde alles auf einmal passieren. Es fühlt sich an, als würde alles auf einmal passieren. Aber das ist eine Illusion. Die Zentraleinheit (CPU) ist eine gehetzte Sekretärin mit einem Klemmbrett. Es wechselt so schnell zwischen Aufgaben, dass Ihr Gehirn die Lücke nicht wahrnehmen kann.
Ihre Programme gehen davon aus, dass sie exklusiven Zugriff auf den Prozessor haben. Das Betriebssystem weiß es besser. Es gewährt vorübergehende Kontrolle und übernimmt sie dann wieder. Es entscheidet, wer zuerst isst. Es entscheidet, wer wartet.
Bei modernen Multicore-CPUs sieht das Bild etwas anders aus. Mittlerweile gibt es Prozessoren mit vier, sechs oder noch mehr Kernen. Sie können tatsächlich mehrere Aufgaben parallel erledigen. Aber das Betriebssystem gibt immer noch den Ton an. Es priorisiert. Es entscheidet darüber, welcher Rumpf die schwere Last bekommt und welcher schlafen kann.
Warum ist das alles wichtig?
Denn wenn Sie das Betriebssystem entfernen, entfernen Sie auch die Logik.
Die Hardware weiß nicht, was ein „Ordner“ ist. Es weiß nicht, was ein „Browser“ ist. Es kennt nur Strom- und Logikgatter. Ohne das Betriebssystem, das Struktur, Speicherverwaltung und Anweisungen bereitstellt, schweigt das Silizium.
Wie sieht ein Computer aus, wenn der Auftragnehmer die Arbeit aufgibt?
Es sieht nach Lärm aus. Es sieht nach Potenzial aus. Es sieht aus wie eine Maschine, die auf eine Seele wartet.
Wie Computer ohne Betriebssystem funktionieren
Es scheint unmöglich, dass ein Computer ohne Betriebssystem existieren könnte. Wir halten die Softwareebenen, die unsere Dateien verwalten, Netzwerkverbindungen verwalten und es uns ermöglichen, ohne nachzudenken zwischen Apps zu wechseln, für selbstverständlich. Aber die ersten Maschinen verfügten nicht über diesen Luxus. Es handelte sich um massive Einzweckmotoren. Bediener haben Code nicht in einem modernen Editor geschrieben. Um die Maschine zu unterrichten, steckten sie die Drähte an einer Stecktafel physisch ein und aus.
Wenn Sie das Betriebssystem entfernen, erhalten Sie keinen kaputten Computer. Du bekommst eine sehr schwierige Frage.
Ohne ein Betriebssystem, das einen standardmäßigen, systematischen Ansatz für den Betrieb des Computers verwendet und durchsetzt, sind Sie auf sich allein gestellt. Sie müssen Code schreiben, der der Hardware genau sagt, was sie tun soll. Möchten Sie ein Dokument erstellen? Sie müssen den Code schreiben, der den Computer auf jeden Tastendruck reagieren lässt. Dann benötigen Sie separaten Code, um diese Eingaben auf einem Bildschirm in Pixel zu übersetzen. Sie müssen dem System mitteilen, wie ein „Q“ gezeichnet werden soll. Sie müssten den Code für jede einzelne Möglichkeit in Ihrem Textverarbeitungsprogramm direkt auf das Laufwerk schreiben.
Die Rolle des BIOS in einem Bare-Metal-Setup
Ihr PC bootet weiterhin. Es verwendet eine kleine Firmware namens BIOS (Basic Input/Output System). Das BIOS kümmert sich um das Nötigste: das Zurücksetzen der Uhr, das Regeln der Spannung und das Diagnostizieren von Fehlern. Die praktischste Funktion ist die Auswahl einer Festplatte zum Booten. Es kann keinen Text verarbeiten. Es kann nicht im Internet surfen. Der Speicher für mehrere Prozesse kann nicht verwaltet werden.
Stellen Sie sich das wie den Bau eines Hauses vor. Sie wollen Sanitär, Strom, Fenster. Ein Computer benötigt ein Textverarbeitungsprogramm, einen Internetbrowser und einen Fotomanager. Ohne ein Betriebssystem beauftragen Sie nicht nur einen Tischler, der nicht weiß, wo er hämmern soll. Du musst die Hämmer schmieden. Man muss die Nägel riechen.
Ein Betriebssystem stellt einen einheitlichen Satz an Materialien bereit. Dadurch kann die CPU so schnell zwischen Aufgaben wechseln, dass Sie den Wechsel nicht bemerken. Es verwaltet die Schrauben und das Holz, sodass Sie nicht für jede App das Rad neu erfinden müssen.
Die Grenze der Einzelprozessausführung
Hier ist der Haken. Selbst mit einem Betriebssystem konnten sich frühe Computer nur auf eine Sache konzentrieren. Ohne ein Betriebssystem kann Ihr Computer ein Programm ausführen. Zeitraum.
Sie können ein Dokument erstellen. Sie können es speichern. Sie können es ausdrucken. Sie können dieses Dokument jedoch nicht ansehen, während die Uhr auf dem Desktop läuft. Der Hardware fehlt die für Multitasking erforderliche Kontextwechsellogik. Sie müssen immer nur einen – und zwar nur einen – Prozess gleichzeitig ausführen. Jede Funktion muss vorab in die Firmware oder ein einzelnes geladenes Programm geschrieben werden. Es gibt keinen Hintergrunddienst, der Ihre E-Mails bearbeitet, während Sie schreiben.
Die Geschichte des Heimcomputers und von MS-DOS
Der erste brauchbare Heimcomputer, der MITS Altair, kam 1975 auf den Markt. Er hatte keinen Bildschirm. Keine Tastatur. Kein Betriebssystem. Bill Gates und Paul Allen erkannten die Lücke und gründeten Microsoft, um Software für die Plattform zu entwickeln. Wirklichen Erfolg hatten sie erst, als sie 1981 QDOS (Quick & Dirty Operating System) auf den IBM-PC adaptierten. Dieses in MS-DOS umbenannte System legte den Grundstein für Windows.
Was sind die Grundkomponenten eines Betriebssystems?
Die Kernkomponenten sind Dateiverwaltung, Prozessverwaltung und Speicherverwaltung. Mithilfe dieser drei Säulen kann das System verfolgen, wo Daten gespeichert sind, wie lange Programme laufen und wie viel RAM verfügbar ist.
Warum brauchen Computer ein Betriebssystem?
Es ist die wichtigste Software auf Ihrem Computer. Es bietet eine gemeinsame Sprache für alle anderen Programme. Es stellt sicher, dass Ihre Hardware und Software effizient zusammenarbeiten. Ohne sie würde jede App für jede Hardware einen eigenen direkten Treiber benötigen.
Benötigt jeder Computer ein Betriebssystem?
Historisch gesehen nicht. Die ersten Großrechner arbeiteten ohne. Sie verarbeiteten jeweils eine Charge. Von modernen Computern wird jedoch erwartet, dass sie viele Aufgaben gleichzeitig erledigen. Ein Laptop ohne Betriebssystem wäre nach heutigen Maßstäben funktional nutzlos.
Was sind gängige Betriebssysteme?
Historisch gesehen hat Apple eine Reihe von OS X-Versionen veröffentlicht, die ein Jahrzehnt lang das Mac-Erlebnis definierten. Dazu gehören Lion (10,7), Mountain Lion (10,8), Mavericks (10,9), Yosemite (10,10) und El Capitan (10,11). Jede Version führte neue Funktionen ein, bevor sie schließlich durch macOS ersetzt wurde.
