Die fünf Arten von Systemsoftware

Inhalt

• 1. Betriebssystem (OS)
• Arten von Betriebssystemen
• Funktionen von Betriebssystemen
• Beispiele für Betriebssysteme
• 2. Gerätetreiber
• 3. Firmware
• BIOS und UEFI
• 4. Programmiersprachenübersetzer
• 5. Dienstprogramme

Alfred ist ein langjähriger Lehrer und Computer-Enthusiast, der mit einer Vielzahl von Computergeräten arbeitet und Fehler behebt.

Die Fünf Arten von Systemsoftwaresind alle darauf ausgelegt, die Verfahren und Funktionen der Computerhardware zu steuern und zu koordinieren. Sie ermöglichen tatsächlich eine funktionale Interaktion zwischen Hardware, Software und dem Benutzer.

Systemsoftware führt Vermittleraufgaben aus, um die Kommunikation zwischen anderer Software und Hardware sicherzustellen und ein harmonisches Zusammenleben mit dem Benutzer zu ermöglichen.

Systemsoftware kann wie folgt kategorisiert werden:

• Betriebssystem: Nutzt die Kommunikation zwischen Hardware, Systemprogrammen und anderen Anwendungen.
• Gerätetreiber: Aktiviert die Gerätekommunikation mit dem Betriebssystem und anderen Programmen.
• Firmware: Aktiviert die Gerätesteuerung und -identifikation.
• Übersetzer: Übersetzt Hochsprachen in Maschinencodes auf niedriger Ebene.
• Nützlichkeit: Gewährleistet die optimale Funktionalität von Geräten und Anwendungen.

1. Betriebssystem (OS)

Das Betriebssystem ist eine Art Systemsoftware-Kernel, der sich zwischen Computerhardware und Endbenutzer befindet. Es wird zuerst auf einem Computer installiert, damit Geräte und Anwendungen identifiziert werden können und somit funktionsfähig sind.

Systemsoftware ist die erste Softwareschicht, die bei jedem Einschalten eines Computers in den Speicher geladen wird.

Angenommen, ein Benutzer möchte einen Bericht auf einem angeschlossenen Drucker schreiben und drucken. Eine Textverarbeitungsanwendung ist erforderlich, um diese Aufgabe auszuführen. Die Dateneingabe erfolgt über eine Tastatur oder andere Eingabegeräte und wird dann auf dem Monitor angezeigt. Die vorbereiteten Daten werden dann an den Drucker gesendet.

Damit Textverarbeitung, Tastatur und Drucker diese Aufgabe ausführen können, müssen sie mit dem Betriebssystem zusammenarbeiten, das die Eingabe- und Ausgabefunktionen, die Speicherverwaltung und das Spoolen des Druckers steuert.

Heute interagiert der Benutzer mit dem Betriebssystem über die grafische Benutzeroberfläche (GUI) auf einem Monitor oder einer Touchscreen-Oberfläche. Der Desktop in modernen Betriebssystemen ist ein grafischer Arbeitsbereich, der Menüs, Symbole und Apps enthält, die vom Benutzer über einen mausgesteuerten Cursor oder durch Berühren eines Fingers bearbeitet werden. Das Disk Operating System (DOS) war eine beliebte Schnittstelle, die in den 1980er Jahren verwendet wurde.

Arten von Betriebssystemen

• Echtzeit-Betriebssystem: Wird in eingebetteten Spezialsystemen wie Robotern, Autos und Modems installiert.
• Einzelbenutzer- und Einzelaufgaben-Betriebssystem: Sind auf Einzelbenutzergeräten wie Telefonen installiert.
• Einzelbenutzer- und Multitask-Betriebssystem: Sind auf modernen PCs installiert.
• Mehrbenutzer-Betriebssystem: Wird in Netzwerkumgebungen installiert, in denen viele Benutzer Ressourcen gemeinsam nutzen müssen. Server-Betriebssysteme sind Beispiele für Mehrbenutzer-Betriebssysteme.
• Netzwerkbetriebssystem: Wird verwendet, um Ressourcen wie Dateien und Drucker in einem Netzwerk-Setup gemeinsam zu nutzen.
• Internet / Web-Betriebssystem: Ist für die Ausführung in dem Browser konzipiert, der online ist.
• Mobiles Betriebssystem: Ist für die Ausführung auf Mobiltelefonen, Tablets und anderen Mobilgeräten ausgelegt.

Funktionen von Betriebssystemen

• Sie stellen die Schnittstelle zwischen Benutzer und Hardware über die GUI bereit.
• Verwaltet und reserviert Speicherplatz für Anwendungen.
• Verarbeitet die Verwaltung von Anwendungen, Eingabe- / Ausgabegeräten und Anweisungen.
• Konfiguriert und verwaltet interne und periphere Geräte.
• Verwaltet Einzel- oder Mehrbenutzerspeicher auf lokalen Computern und Netzwerkcomputern.
• Sicherheitsmanagement von Dateien und Anwendungen.
• Verwaltet Ein- und Ausgabegeräte.
• Erkennt, installiert und behebt Geräte.
• Überwacht die Systemleistung über den Task-Manager und andere Tools.
• Erstellen Sie Fehlermeldungen und Optionen zur Fehlerbehebung.
• Implementieren Sie die Schnittstelle für die Netzwerkkommunikation.
• Verwaltet Drucker in Einzel- oder Mehrbenutzersystemen.
• Interne oder Netzwerkdateiverwaltung.

Beispiele für Betriebssysteme

Beliebte Betriebssysteme für Computer sind:

• Windows 10
• Mac OS X
• Ubuntu

Beliebte Netzwerk- / Server-Betriebssysteme sind:

• Ubuntu Server
• Windows Server
• Red Hat Enterprise

Beliebte Internet- / Web-Betriebssysteme sind:

• Chrome OS
• Club Linux
• Remix OS

Beliebte mobile Betriebssysteme sind:

• iPhone OS
• Android OS
• Windows Phone-Betriebssystem

2. Gerätetreiber

Treibersoftware ist eine Art Systemsoftware, die Computergeräte und Peripheriegeräte zum Leben erweckt. Treiber ermöglichen es allen angeschlossenen Komponenten und externen Add-Ons, ihre beabsichtigten Aufgaben gemäß den Anweisungen des Betriebssystems auszuführen. Ohne Treiber würde das Betriebssystem keine Aufgaben zuweisen.

Beispiele für Geräte, für die Treiber erforderlich sind:

• Maus
• Tastatur
• Soundkarte
• Karteikarte
• Netzwerkkarte
• Drucker

Normalerweise wird das Betriebssystem mit Treibern für die meisten Geräte geliefert, die bereits auf dem Markt sind. Standardmäßig sind auf Eingabegeräten wie Maus und Tastatur die Treiber installiert. Sie erfordern möglicherweise niemals Installationen von Drittanbietern.

Wenn ein Gerät neuer als das Betriebssystem ist, muss der Benutzer möglicherweise Treiber von Hersteller-Websites oder alternativen Quellen herunterladen.

3. Firmware

Firmware ist die Betriebssoftware, die in einen Flash-, ROM- oder EPROM-Speicherchip eingebettet ist, damit das Betriebssystem sie identifizieren kann. Es verwaltet und steuert direkt alle Aktivitäten einer einzelnen Hardware.

Traditionell bedeutete Firmware feste Software, wie sie durch das Wort bezeichnet wird Feste. Es wurde auf nichtflüchtigen Chips installiert und konnte nur durch Austausch gegen neue, vorprogrammierte Chips aufgerüstet werden.

Dies wurde durchgeführt, um sie von High-Level-Software zu unterscheiden, die aktualisiert werden konnte, ohne dass Komponenten ausgetauscht werden mussten.

Heute wird die Firmware in Flash-Chips gespeichert, die ohne Austausch von Halbleiterchips aktualisiert werden können.

BIOS und UEFI

Die wichtigste Firmware in Computern wird heute vom Hersteller auf dem Motherboard installiert und kann über die alte abgerufen werden BIOS (Basic Input / Output System) oder das neue UEFI Plattformen (Unified Extended Firmware Interface).

Es ist die Konfigurationsschnittstelle, die zuerst geladen wird, wenn der Computer eingeschaltet wird und durchlaufen wird POST (Selbsttest beim Einschalten).

Die Motherboard-Firmware aktiviert zunächst die gesamte Hardware und stellt sicher, dass Komponenten wie Prozessor, Speicher und Festplattenlaufwerke betriebsbereit sind. Wenn alle wichtigen Komponenten in Ordnung sind, wird der Bootloader ausgeführt, der das Betriebssystem lädt. Wenn der Arbeitsspeicher fehlerhaft ist, kann der Computer im BIOS nicht gestartet werden.

Der Benutzer kann die BIOS- und UEFI-Einstellungen ändern, indem er beim Booten spezielle Tasten (Funktionstaste, Löschen oder Esc-Taste) drückt, um die Konfigurationsseite zu laden. Der Benutzer kann Sicherheit, Startreihenfolge, Uhrzeit und andere Optionen auf der angezeigten Seite konfigurieren.

Obwohl sie unterschiedlich funktionieren, ergänzt die Firmware die Treiber in vielerlei Hinsicht. Beide geben Hardwaregeräten Identität, wobei letztere das Betriebssystem das Gerät sehen lassen.

Der Hauptunterschied zwischen beiden besteht darin, dass sich die Firmware immer auf Geräten befindet, während die Treiber auf dem Betriebssystem installiert werden.

Firmware-Upgrades stammen vom Gerätehersteller (nicht vom Betriebssystemhersteller). Sie sind erforderlich, wenn der Benutzer möchte, dass Computerhardware neue Hardware- und Softwareunterstützung erhält. Die Firmware ermöglicht es Geräten, mit alten und neuen Betriebssystemen und Anwendungen besser zu arbeiten.

Fast alle Geräte und Peripheriegeräte sind mit Firmware eingebettet. Netzwerkkarte, TV-Tuner, Router, Scanner oder Monitor sowie Beispiele für Geräte, auf denen Firmware installiert ist.

4. Programmiersprachenübersetzer

Hierbei handelt es sich um Zwischenprogramme, auf die sich Softwareprogrammierer verlassen, um Quellcode auf hoher Ebene in Maschinensprachencode zu übersetzen. Ersteres ist eine Sammlung von Programmiersprachen, die für den Menschen leicht zu verstehen und zu codieren sind (d. H. Java, C ++, Python, PHP, BASIC). Letzteres ist ein komplexer Code, den nur der Prozessor versteht.

Beliebte Übersetzersprachen sind Compiler, Assembler und Dolmetscher. Sie werden normalerweise von Computerherstellern entworfen. Übersetzerprogramme können eine vollständige Übersetzung von Programmcodes durchführen oder jede andere Anweisung gleichzeitig übersetzen.

Der Maschinencode wird in einem Zahlensystem der Basis 2 geschrieben, das in 0 oder 1 geschrieben ist. Dies ist die niedrigstmögliche Sprache. Während sie für den Menschen scheinbar bedeutungslos sind, werden die Nullen und Einsen vom Prozessor tatsächlich intelligent sequenziert, um auf jeden denkbaren menschlichen Code und jedes denkbare menschliche Wort zu verweisen.

Neben der Vereinfachung der Arbeit von Softwareentwicklern helfen Übersetzer bei verschiedenen Entwurfsaufgaben.

• Identifizieren Sie Syntaxfehler während der Übersetzung, sodass Änderungen am Code vorgenommen werden können.
• Stellen Sie Diagnoseberichte bereit, wenn die Coderegeln nicht befolgt werden.
• Ordnen Sie dem Programm Datenspeicher zu.
• Listen Sie sowohl den Quellcode als auch die Programmdetails auf.

5. Dienstprogramme

Dienstprogramme sind Arten von Systemsoftware, die sich zwischen System- und Anwendungssoftware befinden. Dies sind Programme für Diagnose- und Wartungsaufgaben für den Computer. Sie sind praktisch, um sicherzustellen, dass der Computer optimal funktioniert. Ihre Aufgaben variieren von der entscheidenden Datensicherheit bis zur Defragmentierung des Festplattenlaufwerks.

Bei den meisten handelt es sich um Tools von Drittanbietern, die jedoch möglicherweise im Lieferumfang des Betriebssystems enthalten sind. Tools von Drittanbietern sind einzeln oder zusammen gebündelt verfügbar, z. B. mit Hiren Boot CD, Ultimate Boot CD und Kaspersky Rescue Disk.

Beispiele und Funktionen von Dienstprogramm-Software umfassen:

• Antiviren- und Sicherheitssoftware für die Sicherheit von Dateien und Anwendungen, z. B. Malwarebytes, Microsoft Security Essentials und AVG.
• Festplattenpartitionsdienste wie Windows-Festplattenverwaltung, Easeus Partition Master und Partition Magic.
• Defragmentierung der Festplatte zum Organisieren verstreuter Dateien auf dem Laufwerk. Beispiele hierfür sind Defragmentierung, Perfect Disk, Disk Keeper, Comodo Free Firewall und Little Snitch.
• Dateikomprimierung zur Optimierung des Speicherplatzes wie WinRAR, Winzip und 7-Zip.
• Datensicherung aus Sicherheitsgründen, z. B. Cobian, Clonezilla und Comodo.
• Hardwarediagnosedienste wie Hard Disk Sentinel, Memtest und Performance Monitor.
• Datenwiederherstellung, um verlorene Daten wiederherzustellen. Beispiele hierfür sind iCare Data Recovery, Recuva und EaseUs Data Recovery Wizard.
• Firewall zum Schutz vor externen Bedrohungen, z. B. Windows-Firewall.