Betriebssysteme at Hochschule Worms

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Kern eines Betriebssystems

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Aufgaben eines Betriebssystems: Verwaltung des Dateisystems

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Aufgaben eines Betriebssystems: Verwaltung von Geräten

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Aufbau eines Betriebsystems

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Aufgaben eines Betriebssystems: Speicherverwaltung

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Kernel space (Kernel mode)

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User space (User mode)

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Kernelarten

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Monolithische Kernel

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Betriebssysteme

Filesystem Hierarchy Standard (FHS)

Für Unix-artige Systeme existiert mit dem Filesystem Hierarchy Standard (FHS) eine Festlegung für den Aufbau und die Nutzung der Dateisystemhierarchie (aktuell: v.3.0).

Betriebssysteme

Prozesse

Programme in Ausführung

Betriebssysteme

Kern eines Betriebssystems

Der Kern eines Betriebssystems (Kernel) greift direkt auf die Hardware zu (er kommuniziert mit der internen Firmware der Hardware und dem BIOS). Der Kernel wird im Vergleich zusonstigen Programmen mit höherer Priorität und mit höheren Berechtigungen ausgeführt.

Betriebssysteme

Aufgaben eines Betriebssystems: Verwaltung des Dateisystems

Informationen werden in Form von Dateien auf Dateisystemen abgelegt.  Das Betriebssystem organisiert die Speicherung von Dateien in Dateisystemen aufzumeist hierarchische Weise.  Die entsprechenden Zugriffe auf das Dateisystem müssen überprüft werden.

Betriebssysteme

Aufgaben eines Betriebssystems: Verwaltung von Geräten

Die mit einem Computer verbundenen Geräte (Eingabe- und Ausgabegeräte, Speichermedien, Controller,...) müssen verwaltet werden. Das heißt, eine Interaktion mit ihnen muss ermöglicht werden (Treiber) und der Zugriff auf die Geräte muss koordiniert und überwacht werden.

Betriebssysteme

Aufbau eines Betriebsystems

(von unten nach oben):
- Hardware

- Hardwarenahe/-interne Software (Firmware, BIOS, ...)

- Betriebssystemkern

- Systemprogramme / Treiber (für Hardware) Module des Kerns (etwa zur Unterstützung von Dateisystemen)

- Systemprogramme 

- Anwendungsprogramme (Excel, Word, Browser ...) 

Betriebssysteme


Aufgaben eines Betriebssystems: Speicherverwaltung

Der physikalische Speicher wird zwischen dem Betriebssystem selbst sowie den laufenden Prozessen geteilt. Das Betriebssystem verwaltet diesen Speicher, kann ihn für ein Programm und für sich selber belegen und wieder freigeben.

Betriebssysteme

Kernel space (Kernel mode)

Code des Kernels, ausgeführt in eigenem Speicherbereich und mit höheren Privilegien.

Betriebssysteme

User space (User mode)

Code, der außerhalb des Kernelcodes ausgeführt wird und Speicherbereiche verwendet, die nicht vom Kernel verwendet werden. Dieser Code wird mit geringerer Priorität ausgeführt.

Betriebssysteme

Kernelarten

- monolithischer Kernel

- Mikrokernel

Betriebssysteme

Monolithische Kernel

Monolithische Kernel integrieren sämtliche Systemfunktionen, auch nicht essentielle, in den Kernel

Betriebssysteme

Aufgaben eines Betriebssystems: Prozessverwaltung 

Prozesse bekommen Rechenzeit und Ressourcen zugewiesen.  Im Normalfallläuft aber mehr als nur ein Prozess “gleichzeitig”.  Das Betriebssystem entscheidet, welcher Prozess wie lange auf welche Ressource Zugriff hat.

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