BS-IS 1
Betriebssysteme
Betriebssysteme
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Flashcards
Computer
- verarbeitet Daten
- gemäß eines Programmes
- Programm muss austauschbar sein
Betriebsmittel
Betriebsmittel werden zur Asführung von Programmen gebraucht.
- unveränderliche Hardware
- veränderliche Software
Prozessor
programmgesteuerte Datenverarbeitung
Speicher
Ablage für Daten und Programme
Ein-/Ausgabe
externe Peripheriegeräte
- Drucker
- Bildschirm
- Tastatur
Bussystem
Sammelleitung zur Datenübertragung
Aus was besteht die CPU und welche Aufgaben hat die CPU (Central Processing Unit)
- Rechenwerk: Ausführung aritmetisch-logischer Operationen
- Steuerwerk: Ablaufsteuerung
Aufgabe Rechenwerk
Ausführung aritmetisch-logischer Operationen
Aufgabe Steuerwerk
Ablaufsteuerung
Maschinencode
Anweisungen die unmittelbar von Prozessor verstanden werden.
- schnell
- prozessorspezifisch
Maschinenwort
Zahl der Bits die gleichzeitig verarbeitet werden können.
Mehrkernchip
mehrere CPU's im Chip
Speicherhierarchie
- Prozessorregister
- L1/L2 - Caches
- Hauptspeicher
- Massenspeicher
Prozessorregister
einige wenige Speicherplätze direkt im Prozessor
Registergröße: Maschinenwort
L1/L2/L3-Caches
kleine, schnelle Speicher auf/neben dem Prozessor, für häufig benutzte Daten
Hauptspeicher
max. 4 GiB(32bit)/16 EiB(64bit), flüchtig
Massenspeicher
dauerhaft & langsam
magnetisch/optisch/flash,
Bestandteile eines Eingabe / Ausgabe - Gerät
eigentliches Gerät
- komplexe Schnittstelle
Controller
- Hardware zur Ansteuerung des Geräts
- stellt vereinfachte Schnitstelle bereit
Ein- / Ausgabegerät - Strategien
- aktives warten - Prozessor fragt immer wieder nach Daten
- Interrupt - Prozzessor wird bei neuen Daten unterbrochen
- Direct Memory Access (DMA) - Daten werden am Prozessor vorbei in den Hauptspeicher geschrieben
Busse
- PCI: 508 MiB/s
- PCI Express: 1-32 GiB/s
- SCSI: 610 MiB/s
- USB: 596 MiB/s
- IDE: 159 MiB/s
- S-ATA: 5,7 GiB/s
Treiber
Software - vermittelt zwischen Controller und Betriebssystem
Unterscheidung
- zeichenorientiert: serielle, direkte Übertragung
- Blockorientiert: wahlfreie, gepufferte Übertragung
Treiber - Zeichenorientiert
serielle, direkte Übertragung
Treiber - blockorientiert
wahlfreie, gepufferte Übertragung
Puffer: Zwischenspeicher zur Effizienzsteigerung
Treiber - Puffer:
Zwischenspeicher zur Effizienzsteigerung
Hardware: Unterbrechungen - Interrupts
Unterbrechung der normalen Programmsteuerung
Hardware: Unterbrechungen unterscheidet man in...
- synchron / intern: Ausnahme
- Fault: Anweisung nicht auführbar
- Trap: Anweisung verursarcht fehler
- asynchron / extern:
- z.B. Drücken des Reset Knopfes
Hardware Unterbrechungen
Behandlung von Interrupts
- Interrupt-Nummer: Identifizierung eines Interrupts
- Interrupts Service Routine (ISR): Programm zur Behandlung eines Interrupts
- Interrupt-Vektor: Array bestehend aus Interrupt Nummer und Interrupt Service Routine
Betriebssystem
- Verwaltet Betriebsmittel eines Computers
- ermöglicht Ausführung vom Programmen
Betriebssystem
Abstraktion
Reduktion der komplexen Fähigkeiten eines BS auf konkrete Funktionalität
Betriebssystem
Virtualisierung
- Ressourceneinteilung;
- virtueller Speicher/Prozessor
Betriebssystem
Prozess
Programm in Ausführung
Betriebssystem
Multitasking
mehrere Prozesse parallel auf einem Prozessor
Betriebssystem - Prozess
Scheduling
Organisiert den Prozesswechsel
Betriebssystem - Prozess
virtuelle Prozessoren
Aufteilung der Prozessorzeiten auf einzelne Prozesse
Betriebssystem
virtueller Speicherbereich
jeder Prozess hat eigenen Anteil am Hauptspeicher
Betriebssystem
Ausführungsberechtigung - Berechtigungslevel
Einschränkung der verfügbaren Maschinenanweisungen für einen Prozess z.B. 0-3
Prozesse
Prozesshierarchie
Ein Prozess wird stets durch einen anderen erzeugt
Prozess
Interprozesskommunikation
Austausch von Nachrichten/Signalen
z.B.
- Beendung eines Prozesses
- Anhalten / fortsetzen eines Prozesses
Prozess
Prozesszustände
- Running (Prozess ist Prozessor zugeteilt),
- Ready (lauffähig, aber nicht zugeteilt),
- Blocked (nicht lauffähig, wartet auf Daten/durch Signal angehalten)
Prozesspriorität
Wichtigkeit eines Prozesses
