Betriebssysteme an der Duale Hochschule Baden-Württemberg

Sie sollen Probleme lösen

User Mode -> Anwendungen wie Email etc -> eingeschränkter Zugriff auf Befehlssätze durch OS

Kernel Mode -> OS/Hardware direkt Zugriff -> Vollzugriff auf alle Befehlssätze

OS ist Software im Kernmodus

1. Abstraktion der Hardware

- nur notwendige Funktionen der Hardware -> billiger

- ähnliche Architektur -> große Unterschiede im Verhalten (Controller, Speicher) -> OS sorgt für einheitliche Zugriffe

2. Verwaltung von Ressourcen

- Anwendungen brauchen Ressourcen

- Mehrprozess/Mehrnutzer Betrieb

- gerechte Aufteilung der Ressourcen

- Multiplexing

"Mittler zwischen Anwendung und Hardware"

Zeitlich -> Aufgaben werden alle nacheinander abgearbeitet

Räumlich -> Aufgaben werden gleichzeitig abgearbeitet mit aufgeteilten Ressourcen

Nein

Anwendung

------------------------ Virtual Machine Interface

OS

------------------------ Physical Machine Interface

Hardware

Es MUSS die Details der Hardware kennen um die Abstrahierung für den Programmierer zu garantieren und eine Ressourcen-Verwaltung realisieren zu können

- ist das Gehirn des Computers

- unterschiedliche Menge an Befehlen auf jedem CPU

- Laden der Befehle dauert länger als Ausführung

- Spezialregister

-> Befehlszähler (Speicheradresse des nächsten Befehls)

-> Kellerregister ( enthält Eingabeparameter, lokale Variablen, etc)

-> Programstatuswort (welcher Modi, Status, CPU-Prio, Rechte)

- Verwaltung durch Multiplexing -> Zeitlich/Multithreading

- Systemaufruf (TRAP, Moduswechsel)

= Programm in Ausführung

- Aktivitätseinheit mit Eigenschaften (Adressraum, Speicherstellen, Register, Fehlersignale, offene Dateien, verbundene Prozesse)

- Unterstützt Multiprogrammierung/Parallelität

- jeder Prozess besitzt virtuelle CPU (mit eigenen Befehlszähler, Variablen, Adressraum)

- hat EINEN eigenen Thread of Control (Ausführungsfaden)

- Systemaufrufe für Prozesse (Erzeugen/Beenden)

- Hierarchie (Priorität)

- Signale von OS an Prozess

- Benutzer/Rechte System (Benutzerid/Gruppenid/Admin)

- Konzept zur Verwaltung von RAM

- Unterteilung des RAMs in Adressräume -> keine gegenseitige Beeinflussung

- oft in Hardware realisiert aber durch OS verwaltet

- Problem begrenzter Speicher -> Virtueller Speicher auf HDD/SSD

- Einheit zum Speicher von Daten (persistent) -> logische Informationseinheit

- Dateisystem ist Teil des OS

- Verbergen der Details von Festplatten und anderen Speichergeräten (abstraktion)

- Systemaufrufe (Create, Move, Open, Delete,Write,Close,Read)

- Root directory 

- working directiory (aktuelles dir)

- file descriptor (erzeugt beim öffnen)

- Spezia-Datei

-> Zeichendateien

-> BLockdateien (USB, SSD)

- Pipe

-> Datentransfer zwischen Prozessen

Authentifizierung über:

- BenutzerID, GruppenID, Admin

- Eigentümer von Dateien/Prozessen

Autorisierung:

- rwx Bits read write execute

- Kommandozeilen Interpreter

- nutzt Systemaufrufe

- KEIN Teil des OS