Das Schichten- oder Schalenmodell

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Posted: Fr. 07.10.2022-18:30Updated: So. 01.09.2024-10:47

 ❓Das Schichten- oder Schalenmodell ist ein Konzept zur Darstellung der Funktionsebenen eines Computersystems. Es ordnet den verschiedenen Komponenten des Systems verschiedene Schichten zu, die jeweils bestimmte Aufgaben erfüllen. Eine Schicht befindet sich entweder oberhalb oder unterhalb einer anderen Schicht. AP1

Aufbau des Schichten- oder Schalenmodells

Schichten oberhalb des Betriebssystems:

  • Anwendungssoftware: 
    Anwendungssoftware sind Programme, die vom Benutzer verwendet werden, um bestimmte Aufgaben zu erledigen, z.B. Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, Webbrowser, Spiele usw.

  • Systemsoftware: 
    Systemsoftware sind Programme, die das Betriebssystem unterstützen und die Ausführung von Anwendungssoftware ermöglichen, z.B. Gerätetreiber, Bibliotheken, Dienstprogramme usw.

Schichten unterhalb des Betriebssystems:

  • Firmware / Hardware-Abstraktionsschicht (HAL): 

    Die Firmware (BIOS/UEFI) ist ein kleines Programm, das in der Hardware gespeichert ist und für das Booten des Computers und die Initialisierung der Hardware verantwortlich ist.

    Die HAL ist eine Softwareschicht, die zwischen dem Betriebssystem und der Hardware vermittelt. Sie stellt dem Betriebssystem eine einheitliche Schnittstelle zur Hardware zur Verfügung, unabhängig von der tatsächlichen Hardware-Architektur.

    Das BIOS wirkt nach neuerer Sprechweise als Hardware Abstraction Layer (HAL). (Quelle: Wikipedia)

  • Hardware: 
    Die Hardware ist die physische Komponente des Computers, die aus den einzelnen Hardwarekomponenten wie Prozessor, Arbeitsspeicher, Festplatte, Grafikkarte usw. besteht.

Fazit: Das Schichtenmodell eines PCs ist ein hilfreiches Werkzeug, um die verschiedenen Komponenten des Computers und ihre Beziehungen zueinander zu verstehen. Die Schichten oberhalb des Betriebssystems sind für die Ausführung von Anwendungssoftware verantwortlich, während die Schichten unterhalb des Betriebssystems für die Steuerung der Hardware und die Bereitstellung grundlegender Dienste zuständig sind.

Weitere Informationen zum Schichtenmodell eines PCs:

Vorteile des Schichtenmodells:

  • Modularität: 
    Das Schichtenmodell ermöglicht es, den Computer in verschiedene Schichten zu unterteilen, die unabhängig voneinander entwickelt und gewartet werden können. Dies erleichtert die Entwicklung und Wartung des Computers.

  • Portabilität: 
    Das Schichtenmodell ermöglicht es, Software für verschiedene Hardware-Plattformen zu entwickeln, ohne dass die Software neu geschrieben werden muss. Dies wird durch die Verwendung von Schnittstellen zwischen den Schichten erreicht.

  • Sicherheit: 
    Das Schichtenmodell kann dazu beitragen, die Sicherheit des Computers zu verbessern, indem die Schichten voneinander isoliert werden. Dies erschwert es Angreifern, sich Zugriff auf den Computer zu verschaffen.

Nachteile des Schichtenmodells:

  • Komplexität: 
    Das Schichtenmodell kann komplex sein und es kann schwierig sein, die Beziehungen zwischen den verschiedenen Schichten zu verstehen.

  • Leistungseinbußen: 
    Das Schichtenmodell kann zu Leistungseinbußen führen, da die Daten zwischen den Schichten kopiert werden müssen.

Beispiele für Schichtenmodelle:

  • TCP/IP-Modell: 
    Das TCP/IP-Modell ist ein Schichtenmodell für die Kommunikation in Computernetzwerken. Es besteht aus vier Schichten: der Netzwerkschicht, der Transportschicht, der Anwendungsschicht und der Sicherungsschicht.

  • OSI-Modell: 
    Das OSI-Modell ist ein allgemeines Schichtenmodell für die Kommunikation in Computernetzwerken. Es besteht aus sieben Schichten: der physikalischen Schicht, der Sicherungsschicht, der Netzwerkschicht, der Transportschicht, der Sitzungsschicht, der Darstellungsschicht und der Anwendungsschicht.

Fazit: Das Schichtenmodell ist ein wichtiges Konzept in der Informatik. Es hilft, die verschiedenen Komponenten eines Computers und ihre Beziehungen zueinander zu verstehen. Das Schichtenmodell wird auch verwendet, um die Kommunikation in Computernetzwerken zu beschreiben.

Funktionen der Anwendungsschicht

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