Betriebssysteme und Systemprogrammierung at Universität Düsseldorf

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Präprozessor

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Compilieren

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Assemblieren

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Binden

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statisch binden

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dynamisch binden

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Programme

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Prozess

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Lader (engl. loader)

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Was ist ein Prozess

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Datei-Funktionen

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Programmübersetzung Reihenfolge 

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Betriebssysteme und Systemprogrammierung

Präprozessor

entfernt Kommentare


fügt include-Dateien ein 


expandiert Makros 


entfernt ggf. Makro-abhängige Code-Abschnitte

Betriebssysteme und Systemprogrammierung

Compilieren

übersetzt C-Code in Assembler

Betriebssysteme und Systemprogrammierung

Assemblieren

Assembler-Code nach Maschinencode (Objekt-Datei) assemblieren 


Erzeugt in UNIX Objektdatei: Executable and Linking Format (ELF) in anderen Betriebssystemen andere Formate 



Betriebssysteme und Systemprogrammierung

Binden

Linker erzeugt ausführbare Datei (engl. executable file) (ebenfalls ELF-Format)


Objekt-Dateien (.o-Dateien) werden zusammengebunden. Modulübergreifende Referenzen auf globale Variablen und Funktionen werden gebunden.


fehlende Funktionen und globale Variablen werden in Bibliotheken gesucht.

Betriebssysteme und Systemprogrammierung

statisch binden

alle fehlenden Funktionen werden aus Bibliotheken genommen und in die ausführbare Datei einkopiert.


wird die gesamte statische Bibliothek (engl. static library) einkopiert.



Betriebssysteme und Systemprogrammierung

dynamisch binden

Eine gemeinsam nutzbare Bibliothek (engl. shared library) wird nicht in die ausführbare Datei einkopiert, sondern eingeblendet


Benötigte Funktionen werden durch eine Indirektion referenziert 


Auflösung der Referenzen (Relokation) erfolgt beim Laden

Betriebssysteme und Systemprogrammierung

Programme

Folge von Anweisungen (ausführbare Datei auf dem Hintergrundspeicher)

Betriebssysteme und Systemprogrammierung

Prozess

Programm, das sich in Ausführung befindet, und seine Daten 


Zu einem Prozess gehört immer Speicher, Rechte und Verwaltungsinformationen 


Evt. wird ein Programm gleichzeitig mehrfach ausgeführt Bsp. mehrere Bash terminals.

Betriebssysteme und Systemprogrammierung

Lader (engl. loader)

Laedt Programm in Ausführungsumgebung (Prozess) 

Betriebssysteme und Systemprogrammierung

Was ist ein Prozess

ein Programm (in Ausführung) 


ein Thread (Aktivitätsträger, früher: ein Thread, heute: viele Threads) 


ein Adressraum → Schutz zwischen Prozessen 


„Besitzer" der Betriebsmittel (Speicher, Dateien, ...) eines Programms 


Läuft unter einem Benutzerkonto (Benutzer-ID, Gruppen-ID) → Berechtigungen

Betriebssysteme und Systemprogrammierung

Datei-Funktionen

Öffnen: fd = open(name, flags, mode) 


Lesen: bytes = read(fd, buf, size) 


Schreiben: bytes = write(fd, buf, size) 


Schließen: close(fd) 


Löschen: unlink(pathname)  


Dateien werden im Betriebssystem über einen File-Descriptor fd identifiziert

Betriebssysteme und Systemprogrammierung

Programmübersetzung Reihenfolge 

1. Schritt: Präprozessor 


2. Schritt: Compilieren 


3. Schritt: Assemblieren


4. Schritt: Binden

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