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IUK01_01

BS

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Patrick Wayne
Study
Patrick Wayne
Diese Lernkarten behandeln grundlegende Konzepte der Betriebssysteme auf Universitätsniveau. Sie decken Themen wie Prozessverwaltung, Multitasking, Architekturmodelle und Klassifikationen von Betriebssystemen ab. Die Karteikarten erklären Prozesse, Scheduler, CPU-Zuteilung und verschiedene Betriebssystemarchitekturen wie monolithische, Mikrokern- und Kern-Schale-Modelle. Sie richten sich an Studierende der Informatik, die ein tiefes Verständnis der Funktionsweise und Verwaltung von Betriebssystemen erlangen möchten.
Flashcards
14
Students
1
Language
German
Category
Computer Science
Level
University
Created / Updated
01.02.2015 / 01.02.2015
  • 1  / 14

Flashcards

Definition Betriebssystem

“Die Programme eines digitalen Rechensystems, die zusammen mit den Eigenschaften dieser Rechenanlage die Basis der möglichen Betriebsarten des Rechensystems bilden und die insbesondere die Abwicklung von Programmen steuern und überwachen”

Aufgaben Betriebssystem

  • Verbergen der Komplexität der Hardware
  • Bereitstellung Benutzerschnittstellen
  • Koordination Prozesse
  • Verwaltung von Ressourcen
  • Verwaltung Dateisystem
  • Anbieten von Schnittstellen
  • Kontrolle und Durchsetzung Kontrollmaßnahmen

Protokollierung Abläufe

Klassifikation Betriebssysteme

  • historisch
  • Betriebsart
  • Verarbeitung

Anzahl gleichzeitiger Nutzer

Klassifikation BS - Betriebsart

  • Stapelverarbeitung
  • Dialogbetrieb
  • Netzwerk
  • Echtzeit
  • BS für Prozessrechner

Universelle BS

Klassifikation BS - Verarbeitung

  • Einzelprogrammbetrieb (hintereinander)

Mehrprogrammbetrieb (gleichzeitig bei mehreren CPUs, sonst quasiparallel)

Klassifikation BS - Benutzung

  • Einzelbenutzer (exklusiv für einen Nutzer)

Mehrbenutzer (via Netzwerk oder Terminals)

Architekturmodelle von BS

  • Monolithisch
  • Kern-Schale
  • Hierarchisch

Mikrokern

Monolithisches Modell

  • direkt eingebaute Funktionen zur Speicher- und Prozessverwaltung, Prozesskommunikation, Treiber Hardwarekomponenten
  • + alle BS-Funktionen im Kernel, aufwändige Kommunikation entfällt

- Auswechseln Module schwierig, meist komplette Kernelübersetzung 

Kern-Schale-Architektur

  • Schichten: Programme, BS-Kernel, Hardware
  • Kommunikation über definierte Schnittstellen

Konsistent (Kommunikation nur zwischen Nachbarschichten) und quasi-konsistent (Nutzung aller niedrigeren Schichten)

Mikrokern-Architektur

Im Gegensatz zum monolithischen nur grundlegende Funktionen

Begriffe Prozessverwaltung

  • Prozess (Ausführung Instanz eines Programms auf CPU, erzeugt durch OS infolge Auftrag)
  • Multitasking (nebenläufiges Ausführen mehrerer Prozesse durch OS)
  • Nebenläufigkeit (Prozesse können  unabhängig voneinander abgearbeitet werden)

Multiprocessing (echte Parallelität mehrerer Prozesse)

Multitasking

  • + Optimierung Auslastung, gerechte(re) Zuteilung CPU, Voraussetzung für Multiuserfähigkeit)
  • Beispiel Websurfen + Musik hören
  • Kooperativ (Win 3.11, Win 9x) – keine Priorisierung, Prozess entscheidet CPU-Freigabe

Präemptiv (ab WinNT, 2000, Unix, Linux) – OS teilt Prozessen CPU zu und entzieht wieder

Prozessarten und -zustände

  • Zustände: wartend, bereit, aktiv, nicht existent
  • Anwendung / System
  • Interaktiv / Hintergrund

Im Userspace, durch Interrupts etc. in Systemspace

Prozesszeiten, -zuteilung, etc.

  • Zuteilung CPU-Zeit durch Scheduler
  • Modelle (Round Robin, feste und dynamische Prioritäten)
  • Linux – Completely Fair Scheduler
  • Prozessumschaltung durch Dispatcher

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