betriebssysteme 1. funktionen und hauptaufgaben 2. die entwicklung 3. bios

BETRIEBSSYSTEME

1. Funktionen und Hauptaufgaben

2. Die Entwicklung3. BIOS

1. Funktionen und Hauptaufgaben

Prozessoren

TastaturDrucker

Netzwerkschnittstellen

Platten

Bildschirm

Arbeitsspeicher

Rechensysteme

Systemprogramme

Betriebssystem

Textverarbeitung E-Mail-Cliet Web-Browser

Kommandointerpreter Compiler Editor

Betriebssystem

Hardware

Anwendungs-programme

Sytemprogramme

Funktionen

Schnittstelle zwischen

Benutzer/Computer

Ressourcenmanager

Betriebssystem

Hauptaufgaben

AbstraktionProzessverwaltungSpeicherverwaltungGeräteverwaltung

Hauptaufgaben – Abstraktion

Verbergen der Komplexität

Intuitive Bedienung

Symbole

Hauptaufgaben – Abstraktion

Hauptaufgaben - Prozessverwaltung

Programm in Ausführung

Scheduling

Unterschiedliche Zustände

Hauptaufgaben - Prozessverwaltung

Blockiert

Aktiv

Bereit

Der aktive Prozess wird ausgeführt.

1.Das BS wählt aus welcher Prozess als Nächster Rechenzeit bekommt. Das ist immer der bereite Prozess. Er bekommt dann den aktiven Zustand, wenn der aktive Prozess blockiert wurde.2.Der blockierte Prozess wird blockiert, weil er z.B. auf eine Eingabe wartet3.Kommt die Eingabe, bekommt er den Zustand bereit.

Der bereite Prozess wird dann wieder aktiv.

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Hauptaufgaben - Prozessverwaltung

Programm in Ausführung

Scheduling

Unterschiedliche Zustände

Quasiparallelität

Hauptaufgaben - Speicherverwaltung

Hauptspeicher

Paging

Seiten und Rahmen

Hauptaufgaben - Speicherverwaltung

Hauptaufgaben - Geräteverwaltung

Blockorientierte Geräte

Zeichenorientierte Geräte

Controller

Gerätetreiber

2. Entwicklung

Die Geschichte der Betriebssysteme

4 Generationen der BetriebssystemeI 1945-1955II 1955-1965III 1965-1980IV 1980-bis heute

Erste Digitalrechner Engl. Mathematiker Charles Babbbage (1792-

1871) „Analytische Maschine“ Wichtiger Beitrag: erkannte die Notwendigkeit

einer Software Die Programmiersprache von Ada Lovelas

Die erste Generation (1945-1955)

Mitte der 40-er Jahre : Verwendung von Elektronenröhren bei der Konstruktion von Rechenmaschinen

Erste Entwickler:Howard Aiken (Harvard), John von

Neumann(Princeton), J.Presper Eckert und William Mauchley (Pennsylvania), sowie Konrad Zuse aus Deutschland.

Probleme der ersten Generation

Nutzen der mechanischen Relais verursachte die Langsamkeit

Enorme Größe Entwurf, Bau, Programmierung, Betrieb und Wartung wurde von einzelne Gruppe von Leuten durchgeführt Maschinensprache Aufgaben: nur numerische Berechnungen

Die zweite Generation (1955-1965) Mitte der 50-er Jahre eine radikale Veränderung

mit der Einführung von Transistoren Zuverlässigkeit von Rechnern erste Kunden,

Verkauf klare Unterscheidung zwischen Entwicklern,

Herstellern, Operateuren, Programmierern und Wartungspersonal

Mainframe Probleme: hohe Kosten Lange Wartezeiten zwischen

Aufgabenausführung Neue Lösung Stapelverarbeitungssystem

Stapelverarbeitungssystem Ablagekorb für viele Jobs (Programmen) Aufschreiben und einlesen der Jobs auf

einem Magnetband Lochkartenstapel Die ersten Rechner von IBM: 1401 Lochkartenstapel einlesen, Bänder

kopieren, Ausgaben ausdrucken, aber nicht für numerische Berrechnungen geeignet

7094 (teurer) für numerische Berechnungen

Probleme der zweten Generation Größe meist für wissenschaftlichen oder

technischen Berechnungen eingesetzt

Typische Systeme : FMS (das Fortran Monitor system) oder IBSYS, von IBM für die 7094

Die dritte Generation (1965-1980) frühe 60-er Jahre: 2 Produktlinien, auf

die die Computerhersteller sich orientierten.

Nachteil: 7094 und 1401 unkompatibel7094:wortorientierte Rechner für

numerische Berechnungen in der Wissenschaft und Techniik 1401 kommerzielle, zeichenorientierten Rechner (Sortieren, Ausdrucken von Bändern in Banken und Versicherungen).

System 360

eine Serie von Software-kompatiblen Rechnern

erste bedeutendste Computerreihe, die kleine integrierte Schaltungen verwendete

Vorteil: Niedrige KostenNachteil: 3x mal größer als FMS,

entwickelt von tausenden Programmierernviele Fehler

Schlüsseltechniken Multiprogramming: gleichzeitige

Bereithalten mehrere Jobs im Arbeitsspeicher

Spooling: direktes Laden den neuen Jobs nach dem Ausführen von vorangehendenm Job

Timesharing: Online-Zugang zum System über ein Terminal, z.B. CTSS (Compatible Time Sharing System)

MULTICS (MULTiplexed Information and Computing System) Gründer: MIT, Bell Labs und General

Electric (ein wichtiger Computerhersteller)

„Rechnerwerkzeug“ für mehrere hundert Benutzer

durchschlagenden Einfluß auf nachfolgende Systeme.

wichtige Entwicklung der dritten Generation 1961 phänomenale Aufkommen der

Minicomputer im 1961 DEC PDP-1.Es kostete 120 000$ (5% weniger als 7094).

Minicomputer von Bell Labs PDP-7 , als Grundlage für das Entstehen von UNIX, welche später im akademischen, im kommmerziellen und im behördlichen Bereich große Bedeutung erlangte.

Die vierte Generation (1980 bis heute) 1974: Kildall ein plattenbasiertes BS :Control

Program for Microcomputers (CP/M) Gründung von Digital Research mit Gary Kildall CP/M - 5 Jahre führende Marke auf dem Markt 80-er Jahre: Entwurf IBM PC MS-DOS (Micro-Soft Disk Operating

System)Erster Benutzerfreundlicher BS von Steve Jobs: Apple

Macintosh Doug Engelbart am Stanford Research Institute: GUI

(Grafical User Interface), kompett mit Fenstern, Icons, Menüs und der Maus.

Die vierte Generation (1980 bis heute

1995 eigenständige Version von Windows 95

1998 - Windows 98 Windows NT (New Technologie)

kompatibel zu Windows 95. NT 4.0 Durchbruch im Hinblick auf Unternehmensnetzwerke.

Zu Beginn 1999 Windows NT 5 Windows 2000

Literatur Glatz, Eduard: Betriebsysteme. Grundlagen, Konzepte,

Systemprogrammierung. Heidelberg 2006.

Stallings, William: Betriebssysteme. Prinzipien und Umsetzung. (4., überarbeitete Auflage) Pearson Studium 2003.

Tanenbaum, Andrew S.:Moderne Betriebssysteme. (2., überarbeitete Auflage) Pearson Studium 2002.