Enkonduko en la aŭtomatan daten-prilaboradon
12 Mastrumaj sistemoj |
12 Betriebssysteme |
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Kiam oni enŝaltas personan komputilon, ĝi ofte unue rulas mem-teston, kiu kontrolas la bazan funkci-kapablon; poste ĝi ekrulas programon, kiu pluruliĝas ĝis la malŝalto: la mastruma sistemo (foje nomata operaciumo). Tiu programo regas la funkciadon de la komputilo. Al ĝiaj taskoj apartenas: |
Wenn man einen PC einschaltet, lässt er oft zuerst einen Selbsttest ablaufen, der die Grundfunktion überprüft; anschließend startet er ein Programm, das bis zum Abschalten weiterläuft: das Betriebssystem. Dieses Programm steuert die Funktion des Rechners. Zu seinen Aufgaben gehören: |
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Kelkaj el tiuj funkcioj povas esti delegataj de la mastruma sistemo al aliaj programoj, kiuj tamen devas esti sub la regado de la mastruma sistemo. La kaŭzo por tio estas, ke tiaj taskoj necesigas specialajn privilegiojn (rajtojn); t. e. ne ĉiu ajn programo rajtas ilin plenumi. Alie ja ekestus disputo inter la programoj. Ekzemplo: Centra instanco devas devidi, kiu program en iu momento „posedas“ la klavaron, por ke la programoj ne deprenu de si reciproke la tajpitajn signojn. Ekzistas tute malsimilaj mastrumaj sistemoj por diversaj tipoj kaj grandecoj de komputiloj: |
Einige dieser Funktionen kann das Betriebssystem an andere Programme delegieren, die aber trotzdem unter der Kontrolle des Betriebssystems stehen müssen. Der Grund dafür ist, dass solche Arbeiten besondere Rechte erfordern, das heißt, dass nicht jedes Programm sie durchführen darf. Sonst käme es zu Konflikten zwischen den Programmen. Beispiel: Eine zentrale Instanz muss entscheiden, welches Programm im Moment die Tastatur „besitzt“, damit sich die Programme nicht gegenseitig die getippten Zeichen wegnehmen. Es gibt ganz unterschiedliche Betriebssysteme für verschiedene Arten und Größen von Rechnern: |
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Inter tiuj sistemoj estas diferencoj ne nur pri la taŭgaj komputiloj, sed ankaŭ pri la dependebleco kaj fidindeco: Mastrumaj sistemoj por komputilegoj devas esti tre fidindaj, ĉar malfunkcio kaŭzas altajn kostojn. Ekzemple la sistemo z/OS specifas uzeblecon de 99,999 %; tio signifas, ke en unu jaro ĝi ne funkcias nur dum kvin minutoj. Tia fidindeco povas esti kaŭzo uzi tian sistemon, eĉ se la komputa povo de komputilego ne estas bezonata. Mastrumaj sistemoj el la UNIX-familio ne garantias tian fidindecon, sed tamen povas funkcii monatojn aŭ eĉ jarojn sen interrompo. Tial ili estas taŭgaj por serviloj, kiuj proponas servojn, ekz. retpoŝton, al aliaj komputiloj. La sistemoj el la Vindozo-familio iam havis reputacion pri nefidindeco, kaj efektive la sistemon Vindozo 3.1 kutime necesis restarti plurfoje tage. Intertempe la sistemoj iĝis pli fidindaj. Grava malavantaĝo estas, ke post instalo de nova programaĵo ofte necesas restarti la sistemon, kiu tial estas neuzebla dum pluraj minutoj. |
Zwischen diesen System bestehen Unterschiede nicht nur in Bezug auf die Rechner, auf denen sie eingesetzt werden, sondern auch in Bezug auf die Zuverlässigkeit: Betriebssysteme für Großrechner müssen sehr zuverlässig sein, da ein Ausfall hohe Kosten verursacht. So spezifiziert das System z/OS eine Verfügbarkeit von 99,999 %; das heißt, dass das System im Jahr nur fünf Minuten nicht verfügbar ist. Eine solche Zuverlässigkeit kann Grund sein, ein solches System zu verwenden, auch wenn die Rechenleistung eines Großrechners nicht benötigt wird. Betriebssysteme aus der UNIX-Familie können eine solche Zuverlässigkeit nicht garantieren, können aber dennoch über Monate oder sogar Jahre ohne Unterbrechnung funktionieren. Sie eignen sich daher für Server, die anderen Rechnern Dienste anbieten, wie zum Beispiel Netzpost. Die Systeme aus der Windows-Familie hatten früher den Ruf großer Unzuverlässigkeit, tatsächlich musste man das System Windows 3.1 oft mehrmals täglich neu starten. Inzwischen hat sich die Zuverlässigkeit verbessert. Sehr nachteilig ist, dass das System nach der Installation neuer Software oft neu gestartet werden muss und dadurch einige Minuten nicht verfügbar ist. |
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Ĉiuj modernaj mastrumaj sistemoj kapablas ruli samtempe plurajn programojn, eĉ de pluraj uzantoj, sur la sama komputilo. Tio okazas per rapida trans-ŝalto inter la programoj (multfoje en sekundo), tiel ke ĉiu havas la impreson havi la komputilon nur por si. Tiun teknikon oni nomas tempo-dividado. Se komputilo havas plurajn procezilojn, ĝi povas ruli plurajn programojn vere, ne nur ŝajne, paralele (samtempe). Tio plirapidigas la plenumon de la programoj kaj pligrandigas la kapaciton (rul-kapablon) de la komputilo. Sed ĉar ĉiuj programoj uzas la saman centran memoron, la memoro fariĝas „malvastejo“, kiu limigas la kapaciton. Pro tio ne eblas meti tro multe da proceziloj en unu komputilon; kutimaj nombroj estas du, kvar kaj ok. |
Alle modernen Betriebssysteme können gleichzeitig mehrere Programme auf demselben Rechner ablaufen lassen, sogar Programme mehrerer Benutzer. Das geschieht durch schnelles Umschalten zwischen den Programmen (viele Male pro Sekunde), wodurch der Benutzer den Eindruck hat, den Rechner für sich alleine zu haben. Diese Technik nennt man Zeitteilverfahren (engl. time-sharing). Wenn ein Rechner mehrere Prozessoren hat, kann er mehrere Programme echt parallel (gleichzeitig), nicht nur scheinbar parallel, abarbeiten. Das beschleunigt den Ablauf der Programme und vergrößert die Kapazität des Rechners. Da aber alle Programme denselben Hauptspeicher benutzen, wird der Speicher der „Flaschenhals“, der die Kapazität begrenzt. Daher darf man nicht zu viele Prozessoren in einen Rechner stecken; üblich sind zwei, vier oder acht. |
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Ne estas la tasko de la mastruma sistemo prilabori datenojn de uzantoj; tion faras „aplikaj“ programoj, kiuj ruliĝas sub regado de la mastruma sistemo. |
Es ist nicht Aufgabe des Betriebssystems, Benutzerdaten zu verarbeiten; das tun die „Anwendungsprogramme“, die unter der Kontrolle des Betriebssystems ablaufen. |
Specimenaj demandoj
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Beispielfragen
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