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