T&A - INF - CNA - 2017

enstehen durch:
- sys init
-  ablauf von anderem Prozess
-  Benutzer startet
- Batch-Jobs
- BS- SYSCall von anderem Programm

beendigung durch

- normal - abschluss
- fehler beabsichtigt
- fehler unbeabsichtigt
- ubeabsichtigter / unfreiwilliger beenden durch anderes Programm
 

untereinander Kommunizieren (warten aufeinander)
phasenweise ausführung (CPU Zuteilung)

- ausführungsstrategie
- 1 Core für multible Threads - parallelität durch nutzung der selben
          - ausführungsstränge
          - resourcen
          - Adressraum

• kein kontext switching
• performanter Rechenbedarf / I/O Anteile

Kommunikation zwischen prozessen
- strukturiert
- konfliktfrei

Teile eines Programms wo resourcen geteilt werden

- Mutex (lock/unlock)
- Semaphor (Integer - up P(s) / down V(s)
- Monitor (kapselung der Datenstrukturen / Variablen / Datenstrukturen)
- Message Passing (inforamtionen übermitteln)

Dyning philosophers
- fairness zugriff
Readers and Writers
- read/write konflikte bei resourcenzugriffen

preemtive Scheduling (prozesswechsel)
Nonpreemtive Scheduling (warten bis prozess fertig)

- OS & UserProgram im RAM
- OS im ROM & userProgram im RAM
- device drivers im ROM & Userprogram & OS im RAM

Paging Table:
- referenzen -> virtual memory -> physical memory

Backing Store

- statisch (direkt auf mem in disk)
- dynamisch (zwischen gerät mem -> middl -> disk)

- separat
- memory Mapped
- Hyprid

- Verwalten grosse Dateimengen
- Persistenz
- Paralleler Zugriff

- Zusammenhängend
- verkettete Listen
- verkettete Listen mit FAT
- I-Nodes
- NTFS

- Creator / Terminator / .. abspeichern
- Permissions & Zugriffsrechten
- Prozesse unter Benutzer ausgeführt

ansammlung von unabhängigen Rechner die dem Benutzer als koharentes System angezeigt werden.

Einteilung kohärentes System:

• Verbindung Benutzer & Resourcen (Resourcen location unabhängig / teilen der Resourcen / austausch und gleichzeitiger Zugriff der Resourcen)
• Transparenz (Art & Grad)
• Offenheit (Schnittstellen, Interporabilität, Portierbarkeit / Trennung Policy - Mechanismus)
• Skalierbarkeit (Async Kommunikation / Verteilung / Republikation, Caching, Konsistenz)

Wichtig:

- Zugriffbarkeit - standartisierter Austausch
- Vollständigkeit

Zwischen App und Schnittstelle
 

- Software Oriented Archidekture - archidktur für verteilte Systeme / orchestrieren, verwalten, handhaben von verschiedenen Systemen

- Distributed Component Object Model - von microsoft

- Commen Object Request Broker Archidekture - UrModell für verteilte Systeme

• Link-Level Adressierung (MAC)
• Ensystem Adressierung (IP)
• Transportprotokolladresse (TCP / UDP)
• Anwendungsprozess (Port-Nummer)

• Symetrische Übertragung
  • zwei Leitungen mit gegenspannung
  • Twisted-Pair
• Asymetrische Übertragung
  • Gemeinsame Masse / Abschirmung da viele Einstrahlung / Abstarahlung
  • Koaxial Kabel
  • Glasfaserkabel
  •  

statisch:
Djikstra
Flooding

dynamisch
Distance Vector Routing (Tabellen syncing)
Link State Routing (Info -entfernung & nachbar ermitteln -> Nachbar senden)

speziell
Broadcast-Routing
Multicast-Routing
Hirarchisches Routing
Routing für Mobilehosts
Routing in Ad-Hoc systemen

Siehe Bild

• Mikrocontroller
• DSP (Digital Signal Prozessor (Mikrocontroller + Multiaddierer- Audio / Video)
• GPU / VPU
• Mathematischer Prozessor (hat +FPUs)
• Krypto Prozessor

• RAM
  • SRAM (6 Transistoren)
  • DRAM (1 Transistor)
  • PSRAM (pseudo-statisch RAM)
• ROM
• Flash (EPROM / EEPROM - SSD, USB-Stick, BIOS)
• Magnetspeicher (Tape, Festplatten)
• Optische Speicher (DVD, CD, Blueray Disk)

Siehe Bild

1 = 0001 => -1 =

• 1001  | Vorzeichen
• 1110  | 1er Komplement
• 1111  | 2er Komplement
• 1000  | Exzesscode (Offset) Bsp. Excess7 -> normal Excess127

32:

• 1   Vorzeichen   
• 8   Exponent (Excess 127)
• 23 Mantisse

64

• 1  Vorzeichen
• 11 Exponent (Excess 1023)
• 52 Mantisse

• Kommunikativgesetz  > AB = BA
• Assoziativgesetz        > A(BC) = (AB)C
• Distributivgesetz        > A+(BC) = (A+B)(A+C) - !nur Dualsystem!
• DeMorgan                  
  ____     _  _
  A + B  =A  B

• Instruction Level (Pipeline / Superskalar)
• Process Level (Multiprocess / Hyperthreading)

• big Endian    - grosser zuerst
• little Endian  - kleiner zuerst

5. Problemoriented Language
-> compile ->
4. Assembly language
-> assembler ->
3. Operation System Maschine
-> OS ->
2. Instruction Set Archidecture
-> microprogram / direct execution
1. Microarchitecture lvl
-> Hardware ->
0. Digital Logic

• Datentransfer
• Aritmetische / logische Operation
• Programablaufsteuerung

• Operation
• Operanden
  • länge
  • grösse
  • adressart
  • adressangabe
• nächster Befehl

• absolute Adressierung
• Registeradressierung
• Unmittelbare Adressierung
• indirekte Adressierung
• indizierte Adressierung

• Steuert Programmablauf
• Programmcounter mit nächstem Teilbefehl
• hat Instruktionsregister
• hat Adressregister
• hat Stackpointer

• Unterprogramme ausführung
• Parameter übergabe
• Resultatrückgabe
• Zwischenspeicher
• Interruptbehandlung (Kontext)

- IRQ request
- INterrupt Controller bearbeitet CPU I-Signal
- Context -> Stack / ACK -> IC
- IRC-ID lesen -> Vektortabelle
- ISR registerlesen & ausführen
- RTI - Return from Interrupt

- Constant Pool (CPP - Klassenlader)
- Stack & Vars (SP, Local Variable Pointer, LV)
- PC - Method Area

10^{3 K}ilo
10^{6 Mega}
10⁹ Giga
10¹² Tera
10¹⁵ Peta
10¹⁸ Exa
10²¹ Zeta
10²⁴ Yota

10^-3 mili
10^{-6 mikro}
10^-9 nano
10^-12 pico
10^-15 fento
10^-18 atto
10^-21 zepto
10^-24 yocto

• Motherboard (Hauptplatine - CPU mit Cache, RAM, Bios-Flash & Anschlüsse)
• Laufwerk
• Plugin Karten
• Netztel & Gehäuse

MCM (Graphics-Memory Control Hub) / North Bridge
ICM (I/O Hub)                                       / South Bridge