Datenverarbeitung (DV 1)

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Datenverarbeitung (DV 1)"

Transkript

1 Inhaltsverzeichnis Datenverarbeitung (DV 1) DATENVERARBEITUNG (DV 1) BETRIEBSSYSTEME AUFGABEN EINES BETRIEBSSYSTEMS Abstraktion: Plattform für Anwendungsprogramme: Koordination und Zuteilung von Betriebsmitteln Schutz aktiver Benutzer Bedienschnittstelle für Systemverwalter und Benutzer: Struktur eines Standard - Betriebssystems Aufgaben von einem Echtzeitbetriebssystem Taskverwaltung Betriebsmittelverwaltung Interprozesskommunikation Synchronisation Schutzmaßnahmen Kernaufgaben eines Echtzeitbetriebssystems Schichtenmodelle Betriebssystemkern PROZESSE Mehrprozessbetrieb Prozessverwaltung Taskzustände Zeitparameter Zustandsinformation Prozesskommunikation Ablaufplanung (Scheduling) Vergabe von Betriebsmitteln Bekannte Zuteilungsstrategien Speicherverwaltung Systeme ohne Mehrprozessbetrieb Systeme mit Mehrprozessbetrieb Adressübersetzung mit Hardware-Unterstützung Ein-/Ausgabe Architektur und Realisierung von Betriebssystemen Verschiedene Arten von Betriebssystem-Architekturen Betriebssystemaufrufe DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-1 von 39 Rüdiger Siol

2 6 Betriebssysteme 1 Die Architektur einer Rechenanlage kann vereinfacht durch die von Neumann 2 Architektur dargestellt werden. SISD Von-Neumann-Rechner Operanden Rechenwerk Ergebnisse Steuerwerk Befehle Speicherwerk Eingabe Speicher Ausgabe (r.siol) Hochschule Ravensburg-Weingarten Technik Wirtschaft Sozialwesen 2 Befehle werden einzeln der Reihe nach ausgeführt und bearbeiten einzelne Datenworte. SISD bedeutet Single Instruction, Single Data. Eine solche Anlage heißt programmgesteuert ; Befehlsfolgen sind als Programme abgespeichert. Der Zugriff auf die Befehle und Daten erfolgt über Adressen. Die horizontale gestrichelte Linie ist die Schnittstelle zu allen Systemkomponenten, man bezeichnet das als Bussystem. 1 Volker Claus, Andreas Schwill; Schülerduden Informatik; Dudenverlag 2 Johann Baron von Neumann, amerikanischer Mathematiker ungarischer Herkunft, *Budapest , Washington (D.C.) In den 40er Jahren entwickelte er die Idee der programmgesteuerten elektronischen Rechenanlage, zu deren technischer Realisierung in Gestalt von ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) er Wesentliches beisteuerte. Er verbesserte diesen von Eckert & Mauchly entwickelten Rechner insbesondere dessen mathematische Logik. DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-2 von 39 Rüdiger Siol

3 Bussysteme Grundlegender Aufbau von Bussen und Ankopplung von Busteilnehmern. Prozessorkarte Speicherkarte Speicherkarte E/A- Einheit Bus- Steuer- Einheit Subsystem- Schnittstelle Bus-SS Bus-SS Bus-SS Bus-SS Bus-SS Versorgungsbus Steuerbus Adreßbus Datenbus (r.siol) Hochschule Ravensburg-Weingarten Technik Wirtschaft Sozialwesen 32 Betriebssystem (seltener Systemsoftware; engl. operating system): Zusammenfassende Bezeichnung für alle Programme, die die Ausführung der Benutzerprogramme, die Verteilung der Betriebsmittel auf die einzelnen Benutzerprogramme, die Durchführung von Statistiken, die Verwaltung von Kosten, die Synchronisation und Kooperation mit anderen Rechnern und die Aufrechterhaltung der Betriebsart steuern und überwachen. Wer ein Programm auf einer Rechenanlage ausführen möchte, braucht sich in der Regel nicht darum zu kümmern, an welcher Stelle des Speichers das Programm während der Ausführung steht, wie und wo Daten abgelegt werden, in welcher Reihenfolge verschiedene Programme ablaufen, wie die Verbindung zu anderen Rechnern hergestellt wird oder wie die Programme und Daten vor fremdem Zugriff geschützt werden. Diese und viele weitere Verwaltungsaufgaben übernimmt das Betriebssystem. Die drei wichtigsten Komponenten sind Organisationsprogramme, Übersetzungsprogramme und Dienstprogramme. DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-3 von 39 Rüdiger Siol

4 Organisationsprogramme übernehmen in der Speicherverwaltung folgende Aufgaben: o Kontrolle aller im System vorkommenden Speicher, o Zuteilung von Speicher an Benutzerprogramme, o Organisation von Speicherhierarchien. Die Organisationsprogramme der Prozessorverwaltung veranlassen die Zuteilung des Prozessors an eines der zu bearbeitenden Programme. Die Organisationsprogramme der Geräteverwaltung koordinieren o die Auswahl und Bereitstellung der für Eingabe bzw. Ausgabe geeigneten Geräte, o die Anpassung an spezielle physikalische Eigenschaften der Geräte, o die Überwachung der Datenübertragung zwischen Programm und Gerät. Die Organisationsprogramme zur Kommunikation steuern o den Auf- und Abbau von Verbindungen in Rechnernetzen, o die Anpassung an Kommunikationsstandards (Protokoll), o die Entgegennahme und Weiterleitung von Nachrichten, Dateien usw. (elektronische Post) o sowie weitere Dienste im Zusammenhang mit der Datenübertragung. Übersetzungsprogramme übertragen Programme höherer Programmiersprachen in auf einer Rechenanlage ausführbare Programme. Dienstprogramme lösen Standardanwendungsprobleme. Typische Dienstprogramme sind z. B. Dateiverwaltungsprogramme, Lader, Binder, Editor, Debugger. Zur Kommunikation mit dem Betriebssystem dient eine Kommandosprache oder eine grafische Benutzeroberfläche. Mit ihrer Hilfe kann der Benutzer Aufträge formulieren. DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-4 von 39 Rüdiger Siol

5 Grobstruktur eines Betriebssystems DV I Anwendersoftware Compiler Editoren Shells GUI Betriebssystem Maschinensprache Mikroprogramm Physikalische Geräte Systemprogramme Hardware spezifisch Layer eines Betriebsystems Prof. Dr. Wöllhaf Seite 5 11:29:51 Auf Großrechnern verbreitet sind die Betriebssysteme UNIX (auf Rechnern fast aller Hersteller), BS 2000 (auf Siemens-Rechnern) und VM (auf IBM-Rechnern). Personalcomputer und Arbeitsplatzstationen arbeiten häufig mit Windows oder Mac OS. In letzter Zeit hat auch die nicht kommerzielle UNIX-Variante LINUX zunehmend Verbreitung gefunden. Betriebssysteme wie MS-DOS, OS/2, EUMEL oder NEXT STEP gelten dagegen als überholt. Für viele Computersysteme geht der Trend weg von den klassischen Betriebssystemen hin zu Benutzeroberflächen, die an der Anwendung orientiert sind und das darunter liegende Betriebssystem verstecken. Komponenten von Betriebssystemen werden zunehmend auf mehrere Standorte verteilt. Hierbei werden einige Funktionen nur an einzelnen Orten eingesetzt, andere Funktionen an allen Stellen des Gesamtsystems benötigt. Verteilte Systeme müssen daher über ein Konfigurations- und Integrationskonzept und über ein sicheres Nachrichtenaustauschsystem verfügen. Durch Verteilung werden zugleich Aufgaben in parallele Teilaufgaben zerlegt, was große Probleme hinsichtlich der Zuverlässigkeit aufwirft. Bewertungskriterien: Während früher meist die Rechengeschwindigkeit das wichtigste Bewertungskriterium war, legen Benutzer und Anwender seit den 1980er-Jahren immer mehr Wert auf Benutzerfreundlichkeit. Einige der Kriterien können durch Bewertungsprogramme oder Testen überprüft werden. Es empfiehlt sich jedoch, für jede Anwendung ein gesondertes Anforderungsprofil zu entwickeln und eine spezifische Bewertung vorzunehmen. DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-5 von 39 Rüdiger Siol

6 6.1 Aufgaben eines Betriebssystems 3 DV I Dialog mit Benutzer Benutzerschnittstelle Dienstprogramme Graphisch Shell Benutzerverwaltung Datenträger formatieren... Prozessorzeit Arbeitsspeicher Festplatten Disketten Resourcen verwalten Aufgabe Betriebssystem v5 Anwenderprogramme starten beenden unterbrechen fortsetzen Bildschirm Drucker Peripherie Ein-/Ausgabe koordinieren Fehlerbehandlung Aufgabe des Betriebssystems Prof. Dr. Wöllhaf Seite 2 20:33:41 Betriebssysteme erfüllen eine oder mehrere der folgenden Aufgaben: Abstraktion: Technische Einzelheiten der Rechner-Hardware werden vom Betriebssystem so gekapselt, dass sie weder dem Bediener noch dem Anwendungsprogrammierer sichtbar sind. Beispiele sind die Übersetzung von virtuellen in reale Adressen und insbesondere die Peripherie der Rechenanlagen; die Ansteuerung der E/A-Einheiten ist in den Treiberprogrammen des Betriebssystems realisiert und für den Benutzer unsichtbar. 3 Rechenberg, Pomberger; Informatik Handbuch; Carl Hanser Verlag München Wien (2002) Kapitel 9 DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-6 von 39 Rüdiger Siol

7 6.1.2 Plattform für Anwendungsprogramme: Das Betriebssystem definiert eine Menge von Abstraktionen und Funktionen, sowie eine wohl definierte Programmierschnittstelle; bezeichnet als (API = application programming interface). Auf dieser stabilen Basis können Anwendungsprogramme implementiert werden, die Dienste des Betriebssystems nutzen. Verbreitete Betriebssysteme definieren diese Schnittstelle als einen Satz von Funktionen, bezogen auf eine typische Programmiersprache, etwa C. Grundsätzlich sind jedoch andere Abstraktionen möglich, zum Beispiel objektorientierte Schnittstellen. Typische betriebssystemspezifische Abstraktionen sind Datei und Prozess. Durch diese Funktion des Betriebssystems als Software-Plattform ist es möglich, Anwenderprogramme so zu realisieren, dass diese von der unterliegenden Hardware unabhängig sind. In den letzten Jahren wurden verstärkt Software-Plattformen entwickelt, die von der Abstraktion her "oberhalb" des Betriebssystems liegen, etwa die Sprache Java mit den dazugehörigen APIs. Durch Nutzung solcher Plattformen können portable, Betriebssystem unabhängige Programme realisiert werden Koordination und Zuteilung von Betriebsmitteln Bei konkurrierend ablaufenden Programmen: Dies ist die Kernaufgabe eines Betriebssystems mit Mehrprozessbetrieb. Wichtigste Betriebsmittel sind: o Prozessorkapazität, Hauptspeicher, o Hintergrundspeicher und o das Zugriffsrecht auf die E/A-Einheiten. Die Zuteilung der Prozessorkapazität zu den Prozessen ist bestimmend für den zeitlichen Ablauf von Programmen; sie wird daher als Ablaufplanung (scheduling) bezeichnet Schutz aktiver Benutzer Schutz mehrerer gleichzeitig oder nacheinander aktiver Benutzer: Betriebssysteme, die für Mehrbenutzerbetrieb ausgelegt sind, müssen vor allem sicherstellen, dass Anwendungsprogramme die Systemintegrität nicht verletzen können. Daneben muss die Integrität anderer, konkurrierend ablaufender Anwendungen sowie fremder Datenbestände geschützt werden. Schließlich ist auch der Schutz von Benutzerdaten vor fremden Lesezugriffen sicherzustellen. DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-7 von 39 Rüdiger Siol

8 6.1.5 Bedienschnittstelle für Systemverwalter und Benutzer: Diese Schnittstelle kann in Form eines Kommando-Interpretierers oder auch als grafische Bedienschnittstelle ("Oberfläche") realisiert sein. Da die Bedienschnittstelle nicht dem Betriebssystemkern zugerechnet wird, bezeichnet man sie auch als Shell. Die Bedienschnittstelle wird häufig nicht als Bestandteil des eigentlichen Betriebssystems angesehen. So können graphische Oberflächen durchaus auf unterschiedliche Betriebssysteme portiert werden, X- Window ist ein Beispiel. Sie sind jedoch oft auf Eigenarten des Betriebssystems abgestimmt und, wie bei Microsoft Windows, eng mit dem Betriebssystem selbst verbunden. Neben den oben genannten werden gelegentlich weitere Systemdienste dem Betriebssystem zugerechnet, wie Hilfsmittel zur Dateiverwaltung oder Programmentwicklungswerkzeuge Struktur eines Standard - Betriebssystems Architektur von UNIX Anwendungen/Shells/UNIX-Werkzeuge Bibliotheken User-Modus Schnittstelle für Systemaufrufe Kernel-Modus Prozessverwaltung (Scheduler, Memory Management, IPC) Dateisystem Driver Kernel des Betriebssystems Hardwaresteuerung (Behandlung der Interrupts und Kommunikation mit der Hardware) Hardware (r.siol) FH_RV-Weingarten DV2 WS_ DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-8 von 39 Rüdiger Siol

9 6.1.7 Aufgaben von einem Echtzeitbetriebssystem 4 Ein Echtzeitbetriebssystem 5 (Real-time Operating System, RTOS) muss zunächst dieselben Aufgaben wie ein Standard-Betriebssystems erfüllen: Taskverwaltung Hierunter versteht man die Steuerung und Organisation der durchzuführenden Verarbeitungsprogramme, auch Tasks genannt. Die Aufgabe der Taskverwaltung besteht somit im Wesentlichen in der Zuteilung des Prozessors (oder der Prozessoren bei einem Mehrprozessorsystem) an die Tasks Betriebsmittelverwaltung Tasks benötigen zu ihrer Ausführung Betriebsmittel. Deren Zuteilung ist Aufgabe der Betriebsmittelverwaltung. Diese beinhaltet im Wesentlichen: o die Speicherverwaltung, verantwortlich für die Zuteilung von Speicher, und o die Ein-/Ausgabeverwaltung, verantwortlich für die Zuteilung von Ein/ Ausgabegeräten an die Tasks Interprozesskommunikation Die Kommunikation zwischen den Tasks, auch Interprozesskommunikation genannt, ist eine weitere wichtige Aufgabe, die ein Betriebsystem zu leisten hat Synchronisation Eine spezielle Form der Kommunikation ist die Synchronisation. Hierunter versteht man die zeitliche Koordination der Tasks Schutzmaßnahmen Der Schutz der Betriebsmittel vor unberechtigten Zugriffen durch Tasks ist eine weitere Aufgabe, die von einem Betriebssystem wahrgenommen werden muss. Diese Aufgaben sind bei Echtzeitbetriebssystemen genau wie bei Standard - Betriebssystemen je nach Typ mehr oder minder ausgeprägt. So sind z.b. Schutzmaßnahmen bei vielen Echtzeitbetriebsystemen nur rudimentär oder gar nicht vorhanden, da diese Maßnahmen sich meist negativ auf die Verarbeitungsleistung auswirken. Darüber hinaus möchte man insbesondere im Bereich der eingebetteten Systeme 6 möglichst schlanke Betriebssysteme haben, da der verfügbare Speicher begrenzt ist. 4 Heinz Wörn, Uwe Brinkschulte; Echtzeitsysteme; Springer Verlag 2005; ISBN Flugleitsysteme, Telefonanlagen, Motorsteuerung im Auto, ein Beispiel für ein hartes Echtzeitsystem ist ein computergestuerter Herzschrittmacher. Entwurf und Entwicklung von Echtzeitsoftware wird zu einem der wichtigsten Tätigkeitsfelder für die Informatiker der Zukunft. Aber bereits seit den sechziger Jahren werden Prozeßrechner im Echtzeitbetrieb zur Steuerung und Regelung von Produktionsanlagen eingesetzt. Bei sicherheitskritischen Anwendungen, z.b. zur Steuerung von Kernreaktoren, Signalanlagen der Eisenbahn oder Flugzeugen, wird eine Zuverlässigkeit von maximal einem sicherheitsrelevanten Ausfall in 10 9 Stunden gefordert. 6 Eingebettete Systeme (embedded systems) sind direkt in das zu steuernde Gerät integriert. DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-9 von 39 Rüdiger Siol

10 Kernaufgaben eines Echtzeitbetriebssystems Neben den klassischen Betriebssystemaufgaben haben Echtzeitbetriebssysteme zwei wesentliche zusätzliche Aufgaben, die o Wahrung der Rechtzeitigkeit und Gleichzeitigkeit, und die o Wahrung der Verfügbarkeit. Dies sind die Kernaufgaben eines Echtzeitbetriebssystems, auf welche die gesamte Betriebssystemarchitektur ausgelegt ist. Sie dominieren die anderen Aufgaben. Sind Kompromisse erforderlich, so fallen diese immer zu Gunsten der Echtzeiteigenschaften aus. Ein Beispiel ist die bereits erwähnte Vernachlässigung der Schutzmaßnahmen zu Gunsten der Echtzeiteigenschaften. Wie bereits in den vorigen Abschnitten dargelegt, ist nicht nur Performance, sondern auch zeitliche Vorhersagbarkeit gefordert. Reorganisationspausen, z.b. zur Speicherbereinigung in der Speicherverwaltung, sind bei einem Echtzeitbetriebsystem ebenfalls nicht zulässig, da ansonsten die Anforderung nach Verfügbarkeit verletzt würde. Hier müssen spezielle, pausenfreie Algorithmen Verwendung finden. In den folgenden Abschnitten wollen wir zunächst den Aufbau von Echtzeitbetriebssystemen untersuchen und dann die wesentlichen Aufgaben wie Taskverwaltung, Betriebsmittelverwaltung, Kommunikation und Synchronisation im Licht der Echtzeiteigenschaften betrachten. DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-10 von 39 Rüdiger Siol

11 6.1.8 Schichtenmodelle Frühe Betriebssysteme besaßen einen monolithischen Aufbau, d.h. alle Funktionalität wurde in einem einheitlichen, nicht weiter unterteilten Block realisiert. Dies führte zu einer Reihe von Nachteilen wie schlechter Wartbarkeit, schlechter Anpassbarkeit und hoher Fehleranfälligkeit. Heutige Betriebssysteme folgen daher hierarchischen Schichtenmodellen. Die Abbildung zeigt das Grundprinzip eines Schichtenmodells oder einer Schichtenarchitektur für informationsverarbeitende Systeme. Basierend auf der Zielhardware, dem realen Prozessor, schichten sich durch Software gebildete abstrakte Prozessoren. Diese abstrakten Prozessoren, auch abstrakte Maschinen genannt, realisieren eine Funktionalität, welche auf der Funktionalität der darunter liegenden Schicht aufbaut, diese nutzt und erweitert. Beginnend mit der Maschine M0, gebildet durch den realen Prozessor, folgen die abstrakten Maschinen M1... Mn. An der Spitze des Schichtenmodells steht die Anwendung, welche auf der Maschine Mn aufgebaut ist. Schichtenmodell eines Betriebssystems Anwendung API Kommando-Interpreter Taskverwaltung Betriebsmittelverwaltung Speicher- und Ein-/Ausgabe Verwaltung Ein-/Ausgabesteuerung Gerätetreiber Realer Prozessor M 6 M 5 M 4 M 3 M 2 M 1 M 0 Betriebssystemkern (r.siol) Hochschule Ravensburg-Weingarten Technik Wirtschaft Sozialwesen 7 Dies wendet man auf Betriebssysteme an. Die unterste Schicht der Gerätetreiber hat die Aufgabe, von der Hardware zu abstrahieren. Sie realisiert die hardwareabhängige Steuerung der einzelnen Geräte und liefert eine hardwareunabhängige Schnittstelle an die darüber liegende Schicht. Im Idealfall sind die Gerätetreiber daher die einzige hardwareabhängige Schicht im Betriebssystem. Bei Anpassung an andere Geräte muss lediglich diese Schicht verändert werden. Darüber sitzt die Ein-/ Ausgabesteuerung, welche die logische, hardwareunabhängige Steuerung der Geräte übernimmt. Die Ein-/ Ausgabeverwaltung wacht über die Zuteilung der Geräte an Tasks und leitet Geräteanfragen und -antworten weiter. Wie man sieht, kann sich eine Schicht horizontal aus mehreren Komponenten zusammensetzen. In der gleichen Schicht wie die Ein-/ Ausgabeverwaltung sitzt die Speicherverwaltung, welche für die Reservierung (Allokation) und Freigabe (Deallokation) von Speicher verantwortlich ist. DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-11 von 39 Rüdiger Siol

12 Ein-/Ausgabeverwaltung und Speicherverwaltung münden zusammen in der Betriebsmittelverwaltung. Die Taskverwaltung ist wie bereits erwähnt für die Zuteilung des Prozessors an die einzelnen Tasks verantwortlich. Über der Taskverwaltung befindet sich zum einen das API (Application Program Interface), welches die Schnittstelle zu Anwenderprogrammen realisiert, sowie der Kommando Interpreter, der textbasierte Befehle entgegen nimmt Betriebssystemkern Unter dem Betriebssystemkern versteht man üblicherweise denjenigen Teil des Betriebssystems, der die kritischen Aufgaben übernimmt und daher im so genannten Kernelmode des Prozessors ausgeführt wird. Dies ist eine spezielle Betriebsart des Prozessors, in der privilegierte Befehle, Speicherbereiche und Ein-/ Ausgabebereiche freigegeben sind. Im normalen Usermode sind diese gesperrt, sodass eine Anwendung wichtige Betriebssystemteile nicht stören kann. Dies ist eine der bereits angesprochenen Schutzmaßnahmen im Betriebssystem. Bei dem obigen Schichtenmodell erstreckt sich der Betriebssystemkern über die Schichten 1-5. Da der Kern viele Schichten enthält, spricht man auch von einem Makrokernbetriebssystem. Heutige Echtzeitbetriebssysteme orientieren sich stärker an den Aufgaben und müssen hochgradig konfigurierbar sein. Dies gilt insbesondere im Bereich der eingebetteten Systeme, da dort Ressourcen wie Speicher eher knapp sind. Daher ist es wünschenswert, nicht benötigte Teile aus dem Betriebssystem herauszunehmen. Ein Beispiel wäre das Scheduling. Es ist schön, wenn ein Echtzeitbetriebssystem mehrere Echtzeit-Schedulingverfahren anbietet. Bei begrenzten Ressourcen möchte man jedoch nur die oder dasjenige. Schedulingverfahren im Betriebssystem behalten, welches wirklich zum Einsatz kommt. Dies führt zum Konzept des Mikrokernbetriebssystems. Hierbei gibt es einen sehr schlanken Betriebssystemkern, der nur die wirklich in allen Fällen und Konfigurationen benötigten Bestandteile enthält. Dies sind üblicherweise: o die Interprozesskommunikation o die Synchronisation o die elementaren Funktionen zur Taskvenvaltung, dies sind i.a. - das Einrichten einer Task, - das Beenden einer Task, - das Aktivieren einer Task, und - das Blockieren einer Task. Aus diesen Elementarfunktionen lassen sich alle anderen Betriebssystemfunktionen zusammenbauen. Z.B. kann ein Schedulingverfahren wie das bereits angesprochene Fixed Priority Preemptive Scheduling, aber auch alle anderen noch zu besprechenden Echtzeitschedulingverfahren durch gezieltes Aktivieren und Blockieren von Tasks sowie durch Synchronisation realisieren. DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-12 von 39 Rüdiger Siol

13 6.2 Prozesse Eine Task, auch Rechenprozess genannt, ist der Ablauf eines sequentiellen Programms in einer Rechenanlage. Der Unterschied zum Begriff des Programms liegt dabei in der zeitlichen Dimension: Während ein Programm eine statische Handlungsvorschrift darstellt, ist der Prozess durch seinen zeitlich veränderlichen Zustand gekennzeichnet. Der Gedanke eines zeitlichen Ablaufs wird durch den ebenfalls üblichen Begriff Faden bzw. Handlungsfaden (thread, thread of control) betont. Eine Task kann mehrere Threads enthalten, die parallel bzw. quasi-parallel innerhalb der Task ausgeführt werden. Es entsteht somit eine zweistufige Parallelität: eine Anwendung wird in mehrere parallele Tasks zergliedert, jede Task besteht ihrerseits aus mehreren parallelen Threads. Taskmodell Anwendung Task 1 Task n Thread 1 Thread i Thread 1 Thread j (r.siol) Hochschule Ravensburg-Weingarten Technik Wirtschaft Sozialwesen 20 DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-13 von 39 Rüdiger Siol

14 6.2.1 Mehrprozessbetrieb Aus der Sicht des Anwenders sind Prozesse die "Handlungsträger" in einer Rechenanlage; aus der Sicht des Betriebssystems sind es die Objekte, denen die Prozessorkapazität zugeteilt wird. Alle modernen Betriebssysteme sind in der Lage, zu einem Zeitpunkt mehrere Prozesse zu verwalten; dies wird als Mehrprozessbetrieb (multiprogramming, multitasking) bezeichnet. Dabei ist es unerheblich, ob die Rechenanlage über mehrere Verarbeitungseinheiten verfügt, ob es sich also um einen Multiprozessor handelt, oder ob die Bearbeitung der Prozesse sequentialisiert wird. Dieser Fall heißt Nebenläufigkeit (concurrency). Nachfolgende Skizze zeigt mögliche Bearbeitungssequenzen dreier neben läufiger Prozesse. Die ursprüngliche Motivation für die Einführung des Mehrprozessbetriebs war eine Erhöhung der Maschinenauslastung, um teure Betriebsmittel optimal zu nutzen. So konnte die Zentraleinheit arbeiten, während ein anderer Prozess auf einen E/A-Vorgang wartete. In heutigen Systemen steht dagegen der Komfort für den interaktiven Benutzer und die Flexibilität im Vordergrund. P1 P2 Parallele Verarbeitung P3 P1 P2 P3 Sequentielle Verarbeitung P1 P2 P3 P1 Überlappende Verarbeitung Nebenläufige Prozesse Bei voneinander unabhängigen nebenläufigen Prozessen hängen die Ergebnisse der Prozesse nicht von deren Bearbeitungsfolge ab. Die verbreiteten Betriebssysteme gehen bei der Ablaufplanung gewöhnlich von solchen unabhängigen Prozessen aus. Kooperierende Prozesse müssen sich untereinander explizit synchronisieren (siehe Prozesssynchronisation). DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-14 von 39 Rüdiger Siol

15 6.2.2 Prozessverwaltung Zu einem gegebenen Zeitpunkt kann auf einem Monoprozessor nur ein Prozess in Bearbeitung sein; dieser Zustand heißt rechnend (running). Alle anderen Prozesse sind blockiert, wobei sie entweder rechenbereit sind oder nicht. Ein Prozess ist dann nicht rechenbereit, wenn zu seiner weiteren Ausführung ein Ereignis abgewartet werden muss, das in einem anderen Prozess oder etwa in der Peripherie (E/A-System) stattfindet. Die Skizze Prozesszustände zeigt diese drei elementaren Zustände eines Prozesses. 5 Start 1 bereit 2 3 rechnend 6 Ende wartend 4 DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-15 von 39 Rüdiger Siol

16 Taskzustände Beim zeitlichen Ablauf einer Task (oder eines Threads) können mehrere Zustände unterschieden werden; diese stellen sich wie folgt dar: Ruhend (dormant) Die Task ist im System vorhanden, aber momentan nicht ablaufbereit, da Zeitbedingungen oder andere Voraussetzungen (noch) nicht erfüllt sind. 1 Start: Der Prozess wird im Betriebssystem aktiv. Er ist zunächst bereit und konkurriert um den Prozessor. 2 Zuteilung: Der Prozessor wird dem Prozess zugeteilt. Der Prozess wird nun bearbeitet. 3 Verdrängung: Das Betriebssystem entzieht dem Prozess den Prozessor, weil ein anderer Prozess bearbeitet werden soll. Zuteilungsstrategien, die diese Maßnahme realisieren, heißen verdrängend oder präemptiv. In einigen Betriebssystemen, wie etwa frühen Versionen von Microsoft Windows, muss diese Maßnahme explizit im Programm des Prozesses vorgesehen werden; diese Strategie wird als kooperativ bezeichnet. Bei verdrängenden Strategien kann dagegen jede Aktivierung des Betriebssystems, etwa eine Unterbrechung durch den Systemzeitgeber, eine Verdrängung ermöglichen. Bei einfachen Systemen existiert dieser Übergang gar nicht (nichtpräemptiv). 4 Wartebedingung: Der Prozess erklärt dem Betriebssystem, dass er auf ein Ereignis wartet; er gibt damit den Prozessor auf. Das Ereignis kann zum Beispiel die Verfügbarkeit eines Eingabewertes aus einer Eingabe-Operation oder der Ablauf einer Wartezeit sein. Eine Fortsetzung der Verarbeitung ist nicht möglich, bevor das Ereignis eingetreten ist. 5 Wartebedingung erfüllt: Das Ereignis ist eingetreten, der Prozess kann weiterlaufen. Damit wird er aber nicht unmittelbar rechnend, sondern zunächst nur rechenbereit. 6 Beendigung: Der Prozess hat die Ausführung seines Programms beendet; er meldet sich beim Betriebssystem ab. Daneben ist auch der zwangsweise Abbruch der Bearbeitung durch das Betriebssystem oder einen anderen Prozess möglich; ein solcher Abbruch kann auch aus dem Bereit-Zustand heraus eintreten. Diese Darstellung umfasst nur die elementaren Zustände eines Prozesses, je nach Modell des Betriebssystems können weitere Zustände und Zustandsübergänge hinzukommen. Die Zuteilungsstrategie ist eine wichtige Eigenschaft des Betriebssystems. DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-16 von 39 Rüdiger Siol

17 Zeitparameter Das Zeitverhalten einer Task kann durch eine Reihe von Parametern beschrieben werden. Diese Zeitparameter helfen zum einen dem Echtzeitbetriebssystem, die Task einzuplanen. Zum anderen helfen sie dem Entwickler, sein Echtzeitsystem bezüglich des Zeitverhaltens zu modellieren. Durch Analyse von Zeitparametern kann er etwa die Prioritäten der Tasks bestimmen oder überprüfen, ob die Zeitbedingungen für die Tasks immer eingehalten werden. In diesem Abschnitt wollen wir die wesentlichen Parameter definieren, die das Zeitverhalten einer Task bestimmen. Wesentliche Zeitparameter einer Echtzeittask blockiert j e l laufend ablaufwillig er ruhend a r s t c d r a: Ankunftszeit (Arrival Time) r: Anforderungszeit (Request Time) s: Startzeit (Start Time) c: Beendigungszeit (Completion Time) d: Zeitschranke (Deadline) p p: Periode (Period) e: Ausführungszeit (Execution Time) er: Restausführungszeit (Remaining Execution Time) l: Spielraum (Laxity) j: Reaktionszeit (Reaction Time; Release Jitter) (r.siol) Hochschule Ravensburg-Weingarten Technik Wirtschaft Sozialwesen 16 a: Ankunftszeit (Arrival Time) Dies ist der Zeitpunkt, zu dem eine Task dem Betriebssystem bekannt gemacht wird. Die Taskverwaltung nimmt die Task in die Taskliste auf und setzt sie zunächst in den Zustand "ruhend". r: Anforderungszeit (Request Time) Zu diesem Zeitpunkt wird die Task ablaufwillig. Sie bewirbt sich bei der Taskverwaltung um den Prozessor. s: Startzeit (Start Time) Zu diesem Zeitpunkt erhält die Task erstmalig nach Anforderung den Prozessor zugeteilt, die Ausführung beginnt. c: Beendigungszeit (Completion Time) Dieser Zeitpunkt markiert das Ende der Taskausführung, die Task hat ihre Aufgabe erledigt und kehrt in den Zustand "ruhend" zurück. d: Zeitschranke (Deadline) Dies ist einer der wichtigsten Zeitpunkte bei Echtzeitanwendungen. Die Zeitschranke bestimmt den Zeitpunkt, zu dem die Taskausführung spätestens beendet sein muss. Je nach Klasse der Echtzeitanwendung kann diese Zeitschranke hart, fest oder weich sein. DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-17 von 39 Rüdiger Siol

18 p: Periode (Period) Diese Zeitdauer kennzeichnet die Wiederholungsrate bei periodischen Tasks. Sie ergibt sich aus der Zeitdifferenz zwischen zwei aufeinander folgenden Anforderungszeiten einer Task. Auch dies ist ein für Echtzeitsysteme sehr wichtiger Parameter. e: Ausführungszeit (Execution Time) Dieser Parameter gibt die Zeitdauer an, die eine Task zur Ausführung ihrer Aufgabe benötigt, wenn sie sich im Zustand "laufend" befindet. Zeiten, in denen die Task ablaufwillig ist, den Prozessor aber nicht besitzt, zählen hier nicht dazu. Es handelt sich also sozusagen um die reine Ausführungszeit ohne Wartephasen. Eine bedeutende Variante dieses Parameters ist die maximale Ausführungszeit (Worst Case Execution Time). Diese gibt eine obere Schranke der Ausführungszeit an, die unter keinen Umständen überschritten wird. Es ist leicht einzusehen, dass dies ein bedeutender Parameter für das Überprüfen der Einhaltung von Zeitbedingungen ist. er:restausführungszeit (Remaining Execution Time) Dies ist die noch verbleibende Ausführungszeit von der aktuellen Zeit t bis zur Beendigungszeit l: Spielraum (Laxity) Hierunter versteht man die verbleibende Restzeit zwischen Beendigungszeit und Zeitschranke. Je näher die Beendigungszeit an der Zeitschranke liegt, desto geringer ist der Spielraum, der für die Einplanung dieser Task zur Verfügung steht. j: Reaktionszeit (Reaction Time, Release Jitter) Dieser Zeitraum kennzeichnet die Verzögerung zwischen Anforderung und dem Start der Ausführung. Üblicherweise ist dies die Zeit, innerhalb der die Task auf ein eingetretenes Ereignis mit dem Beginn der Ereignisbehandlung reagiert. Da die Reaktionszeit durchaus schwanken kann, spricht man auch von einem Release Jitter. DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-18 von 39 Rüdiger Siol

19 6.2.3 Zustandsinformation Die Verwaltung von Prozessen erfordert es, dass das Betriebssystem die Kontrolle über den Zustand des Prozesses hat und diesen verwaltet. Dazu muss die dem Prozess zugeordnete Zustandsinformation wohl definiert sein; denn das Betriebssystem muss dafür sorgen, dass bei Verdrängung und Wiederzuteilung eines Prozesses keine für diesen sichtbare Änderung seines Zustands eintritt. Diese Zustandsinformation, auch als Kontext bezeichnet, kann folgende Elemente enthalten: o Zustand der Zentraleinheit: Daten- und Adressregister, Befehlszähler, Bedingungsbits; o Zustand zusätzlicher Verarbeitungseinheiten, soweit vorhanden, z.b. Gleitkommaprozessor; o Speicherinhalte, insbesondere veränderliche Datenbereiche; o Betriebssystemintern verwaltete Zustandsinformation: Eingabepuffer, Dateizeiger, Nachrichtenpuffer oder -warteschlangen; o Verwaltungsinformation: Prozess Bezeichner (Pid für process identifier), zugeordneter Benutzer, Beziehungen zu anderen Prozessen, Priorität; o Information über Wartebedingungen oder zugeordnete Betriebsmittel, Zugriffsrechte. Task- bzw. Prozessverwaltung Innerhalb des Betriebssystems werden Tasks bzw. Prozesse in einer Taskliste verwaltet. Diese Liste enthält für jede Task einen sogenannten Taskkontrollblock (Prozessleitblock; process control block PCB), der alle Informationen über den aktuellen Zustand der Task enthält; diese Information bezeichnet man als Taskkontext. Prozess 1 PCB 1 Prozess 2 PCB 2 Prozess 3 PCB 3 Prozess n PCB n Taskkontext (Zustandsinformationen im PCB) Taskverwaltung Speicherverwaltung Ein-/Ausgabeverwaltung Programmzähler Statusregister Steuerregister Stapelzeiger Registerblock Taskidentifikation Taskpriorität Taskparameter Startadresse Größe und Zustand von: Taskcode Taskdaten Taskstapel dynamisch belegtem Taskspeicher (Taskhalde) Erteilte Ein-/Ausgabeaufträge Zugriffsrechte auf Geräte Angeforderte Geräte Belegte Geräte Zeiger auf Gerätepuffer Zustand belegter Geräte Zeiger auf offene Dateien Zugriffsrechte auf Dateien Zeiger auf Dateipuffer Zustand offener Dateien (r.siol) Hochschule Ravensburg-Weingarten Technik Wirtschaft Sozialwesen 17 Das Betriebssystem fasst diese Information bzw. Referenzen darauf in einer prozessspezifischen Datenstruktur zusammen, die gewöhnlich als Prozessleitblock (process control block, PCB) bezeichnet wird. Dieser Prozessleitblock repräsentiert den Prozess im System und ist eine der wichtigsten Datenstrukturen im Betriebssystem. Die Prozessleitblöcke rechenbereiter Prozesse werden in einer oder in mehreren Warteschlangen (ready queue) verwaltet; andere Warteschlangen enthalten wartende Prozesse. Pro Prozessor existiert ein Zeiger, der auf den Prozessleitblock des rechnenden Prozesses verweist. DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-19 von 39 Rüdiger Siol

20 Bei der Anmeldung eines neuen Prozesses muss das System einen neuen Prozessleitblock anlegen und diesen in die Bereit- Warteschlange einreihen. Alle weiteren Maßnahmen, wie das Bereitstellen von Speicher und das Laden des zugehörigen Programms, können prinzipiell zurückgestellt werden, bis der Prozess erstmalig rechnend wird. Bei einem Wechsel des rechnenden Prozesses (Prozesswechsel, process switch, auch context switch) muss der Kontext des bisher rechnenden Prozesses (P alt ) konserviert, und der Kontext des neuen Prozesses (P neu ) aktiviert werden. Dazu werden insbesondere alle Registersätze und Statusinformationen in prozessspezifische Datenstrukturen von (P alt ) gespeichert bzw. aus den Strukturen von (P neu ) geladen. Darüber hinaus muss der Zustandswechsel der beiden Prozesse vermerkt und die entsprechenden Warteschlangen müssen aktualisiert werden. Bei Systemen mit virtuellem Speicher muss auch die Speicherumgebung für den rechnenden Prozess umgeschaltet werden, so dass nun die Speicherumgebung von (P neu ) aktiv wird. DV1_Kapitel_6.doc Seite 6-20 von 39 Rüdiger Siol

Schichtenmodell eines Betriebssystems

Schichtenmodell eines Betriebssystems FB Technologie und Management SISD Operanden VonNeumannRechner Rechenwerk Ergebnisse Datenverarbeitung (DV 1) (Kapitel 6 Betriebssysteme) Steuerwerk Speicherwerk Befehle Eingabe Speicher Ausgabe 1 2 Layer

Mehr

B.4. B.4 Betriebssysteme. 2002 Prof. Dr. Rainer Manthey Informatik II 1

B.4. B.4 Betriebssysteme. 2002 Prof. Dr. Rainer Manthey Informatik II 1 Betriebssysteme Betriebssysteme 2002 Prof. Dr. Rainer Manthey Informatik II 1 Bekannte Betriebssysteme Windows 2000 CMS UNIX MS-DOS OS/2 VM/SP BS 2000 MVS Windows NT Solaris Linux 2002 Prof. Dr. Rainer

Mehr

Rechnernutzung in der Physik. Betriebssysteme

Rechnernutzung in der Physik. Betriebssysteme Rechnernutzung in der Physik Betriebssysteme 1 Betriebssysteme Anwendungsprogramme Betriebssystem Treiber BIOS Direkter Zugriff von Anwenderprogrammen auf Hardware nur in Ausnahmefällen sinnvoll / möglich:

Mehr

Systeme I: Betriebssysteme Kapitel 7 Scheduling. Maren Bennewitz

Systeme I: Betriebssysteme Kapitel 7 Scheduling. Maren Bennewitz Systeme I: Betriebssysteme Kapitel 7 Scheduling Maren Bennewitz Version 23.01.2013 1 Inhalt Vorlesung Aufbau einfacher Rechner Überblick: Aufgabe, Historische Entwicklung, unterschiedliche Arten von Betriebssystemen

Mehr

Prüfung VO Betriebssysteme SS2008 / 7. Juli 2008

Prüfung VO Betriebssysteme SS2008 / 7. Juli 2008 Name: Matrikel-Nr: Prüfung VO Betriebssysteme SS2008 / 7. Juli 2008 Bitte schreiben Sie leserlich und antworten Sie kurz und präzise. 1. Zeichnen Sie das Schichten-Modell eines Computersystems und markieren

Mehr

CPU-Scheduling - Grundkonzepte

CPU-Scheduling - Grundkonzepte CPU-Scheduling - Grundkonzepte Sommersemester 2015 Seite 1 Gesamtüberblick 1. Einführung in Computersysteme 2. Entwicklung von Betriebssystemen 3. Architekturansätze 4. Interruptverarbeitung in Betriebssystemen

Mehr

Übung zu Grundlagen der Betriebssysteme. 7. Übung 27.11.2012

Übung zu Grundlagen der Betriebssysteme. 7. Übung 27.11.2012 Übung zu Grundlagen der Betriebssysteme 7. Übung 27.11.2012 Threads Thread (Faden des (Kontrollflusses)): ist ein sequentieller Abarbeitungsablauf (Kontrollfluss) innerhalb eines Prozesses. Umfasst ein

Mehr

Betriebssysteme Kap A: Grundlagen

Betriebssysteme Kap A: Grundlagen Betriebssysteme Kap A: Grundlagen 1 Betriebssystem Definition DIN 44300 Die Programme eines digitalen Rechensystems, die zusammen mit den Eigenschaften dieser Rechenanlage die Basis der möglichen Betriebsarten

Mehr

2 Echtzeitbetriebssysteme

2 Echtzeitbetriebssysteme 35 2 Echtzeitbetriebssysteme In den letzten Jahren hat sich die Automobilindustrie zu einem der wesentlichen Anwender von Echtzeitbetriebssystemen für eingebettete Systeme entwickelt. Relativ zeitig erkannten

Mehr

Systeme 1. Kapitel 5. Scheduling

Systeme 1. Kapitel 5. Scheduling Systeme 1 Kapitel 5 Scheduling Scheduling Verteilung und Zuweisung von begrenzten Ressourcen an konkurrierende Prozesse Beispiel: -> Zeitablaufsteuerung Zwei Prozesse zur gleichen Zeit rechenbereit auf

Mehr

DHBW Stuttgart, Studiengang Elektrotechnik, 5. HJ, Vorlesung: Realzeitsysteme Sep 2012. 4) Task-Verwaltung

DHBW Stuttgart, Studiengang Elektrotechnik, 5. HJ, Vorlesung: Realzeitsysteme Sep 2012. 4) Task-Verwaltung Inhalte Eigenschaften von Rechenprozessen (Tasks) Taskübergänge (process control block) Multitasking (kooperativ und präemptiv) Scheduler Erzeugen, Starten und Beenden von Tasks Taskzustände (running,

Mehr

RTEMS- Echtzeitbetriebssystem

RTEMS- Echtzeitbetriebssystem RTEMS- Echtzeitbetriebssystem Name: Hussein Hammoud Matrikel- Nr.: 230768 Studiengang: Technische Informatik Fach: Projekt Eingebettete Kommunikation Technische Universität Berlin Sommersemester 2006 RTEMS-

Mehr

Betriebssysteme (BTS)

Betriebssysteme (BTS) 9.Vorlesung Betriebssysteme (BTS) Christian Baun cray@unix-ag.uni-kl.de Hochschule Mannheim Fakultät für Informatik Institut für Betriebssysteme 10.5.2007 Exkursion Die Exkursion wird am Freitag, den 18.5.2007

Mehr

Betriebssysteme I WS 2013/2014. Betriebssysteme / verteilte Systeme rolanda.dwismuellera@duni-siegena.de Tel.: 0271/740-4050, Büro: H-B 8404

Betriebssysteme I WS 2013/2014. Betriebssysteme / verteilte Systeme rolanda.dwismuellera@duni-siegena.de Tel.: 0271/740-4050, Büro: H-B 8404 Betriebssysteme I WS 2013/2014 Betriebssysteme / verteilte Systeme rolanda.dwismuellera@duni-siegena.de Tel.: 0271/740-4050, Büro: H-B 8404 Stand: 16. Januar 2014 Betriebssysteme / verteilte Systeme Betriebssysteme

Mehr

Teil VIII Von Neumann Rechner 1

Teil VIII Von Neumann Rechner 1 Teil VIII Von Neumann Rechner 1 Grundlegende Architektur Zentraleinheit: Central Processing Unit (CPU) Ausführen von Befehlen und Ablaufsteuerung Speicher: Memory Ablage von Daten und Programmen Read Only

Mehr

Echtzeitfähige Ereignisgetriebene Scheduling-Strategien

Echtzeitfähige Ereignisgetriebene Scheduling-Strategien Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Ausgewählte Kapitel eingebetteter Systeme Echtzeitfähige Ereignisgetriebene Scheduling-Strategien Sven Kerschbaum 1. Einführung Bei einem eingebetteten

Mehr

Kapitel 2. Betriebssysteme

Kapitel 2. Betriebssysteme Systeme 1 Kapitel 2 Betriebssysteme WS 2009/10 1 Übersicht Aufgabe von Betriebssystemen Historische Entwicklung von Betriebssystemen Unterschiedliche Arten von Betriebssystemen Komponenten und Konzepte

Mehr

Systeme I: Betriebssysteme Kapitel 2 Überblick Betriebssysteme. Maren Bennewitz

Systeme I: Betriebssysteme Kapitel 2 Überblick Betriebssysteme. Maren Bennewitz Systeme I: Betriebssysteme Kapitel 2 Überblick Betriebssysteme Maren Bennewitz 1 Überblick Betriebssysteme Aufgabe von Betriebssystemen Historische Entwicklung von Betriebssystemen Unterschiedliche Arten

Mehr

Betriebssystem? Übersicht. Ziele. Grundlagen. Das ist nur die Oberfläche... Wissen, was man unter einem Betriebssystem versteht

Betriebssystem? Übersicht. Ziele. Grundlagen. Das ist nur die Oberfläche... Wissen, was man unter einem Betriebssystem versteht Betriebssysteme Grundlagen Quellen: InSy Folien zum Thema Unix/Linux Wikipedia Das ist nur die Oberfläche... 1 Ziele 2 Übersicht Wissen, was man unter einem Betriebssystem versteht Was Was ist istein einbetriebssystem?

Mehr

2.2 Rechnerorganisation: Aufbau und Funktionsweise

2.2 Rechnerorganisation: Aufbau und Funktionsweise 2.2 Rechnerorganisation: Aufbau und Funktionsweise é Hardware, Software und Firmware é grober Aufbau eines von-neumann-rechners é Arbeitsspeicher, Speicherzelle, Bit, Byte é Prozessor é grobe Arbeitsweise

Mehr

^ Springer Vi eweg. Grundkurs Betriebssysteme. Synchronisation, Prozesskommunikation, Virtualisierung. Architekturen, Betriebsmittelverwaltung,

^ Springer Vi eweg. Grundkurs Betriebssysteme. Synchronisation, Prozesskommunikation, Virtualisierung. Architekturen, Betriebsmittelverwaltung, Peter Mandl Grundkurs Betriebssysteme Architekturen, Betriebsmittelverwaltung, Synchronisation, Prozesskommunikation, Virtualisierung 4. Auflage ^ Springer Vi eweg 1 Einführung 1 1.1 Computersysteme 1

Mehr

Programme werden durch den Ablauf eines oder mehrerer Prozesse (engl.: process, task) von einem Rechner abgearbeitet.

Programme werden durch den Ablauf eines oder mehrerer Prozesse (engl.: process, task) von einem Rechner abgearbeitet. Prozessverwaltung Prozesse Programme werden durch den Ablauf eines oder mehrerer Prozesse (engl.: process, task) von einem Rechner abgearbeitet. Prozesse sind Abfolgen von Aktionen, die unter Kontrolle

Mehr

5) Realzeitscheduling

5) Realzeitscheduling Inhalte Anforderungen Klassifizierungen Verschiedene Verfahren: FIFO, Round Robin, Least Laxity, EDF, fixed/dyn. Prio. Beispiele und Aufgaben Seite 1 Motivation Gegeben: Ein Einprozessorsystem, das Multiprogrammierung

Mehr

Grundkurs Betriebssysteme

Grundkurs Betriebssysteme Grundkurs Betriebssysteme Architekturen, Betriebsmittelverwaltung, Synchronisation, Prozesskommunikation von Peter Mandl 3., akt. und erw. Aufl. 2013 Springer Vieweg Wiesbaden 2012 Verlag C.H. Beck im

Mehr

White Paper. Embedded Treiberframework. Einführung

White Paper. Embedded Treiberframework. Einführung Embedded Treiberframework Einführung White Paper Dieses White Paper beschreibt die Architektur einer Laufzeitumgebung für Gerätetreiber im embedded Umfeld. Dieses Treiberframework ist dabei auf jede embedded

Mehr

Begriff: Scheduling Planung, Schedule Plan. Verplanung der CPU-Zeit an die Threads (bzw. Prozesse)

Begriff: Scheduling Planung, Schedule Plan. Verplanung der CPU-Zeit an die Threads (bzw. Prozesse) 5 CPU-Scheduling Im folgenden wird von Threads gesprochen. Bei Systemen, die keine Threads unterstützen, ist der einzige "Thread" eines Prozesses gemeint. Früher wurde dieser Thread synonym mit dem Begriff

Mehr

Enterprise Computing Einführung in das Betriebssystem z/os. Prof. Dr. Martin Bogdan Prof. Dr.-Ing. Wilhelm G. Spruth WS2012/13

Enterprise Computing Einführung in das Betriebssystem z/os. Prof. Dr. Martin Bogdan Prof. Dr.-Ing. Wilhelm G. Spruth WS2012/13 UNIVERSITÄT LEIPZIG Enterprise Computing Einführung in das Betriebssystem z/os Prof. Dr. Martin Bogdan Prof. Dr.-Ing. Wilhelm G. Spruth WS2012/13 Verarbeitungsgrundlagen Teil 3 Betriebssystem Überwacher

Mehr

Dämon-Prozesse ( deamon )

Dämon-Prozesse ( deamon ) Prozesse unter UNIX - Prozessarten Interaktive Prozesse Shell-Prozesse arbeiten mit stdin ( Tastatur ) und stdout ( Bildschirm ) Dämon-Prozesse ( deamon ) arbeiten im Hintergrund ohne stdin und stdout

Mehr

A Kompilieren des Kernels... 247. B Lineare Listen in Linux... 251. C Glossar... 257. Interessante WWW-Adressen... 277. Literaturverzeichnis...

A Kompilieren des Kernels... 247. B Lineare Listen in Linux... 251. C Glossar... 257. Interessante WWW-Adressen... 277. Literaturverzeichnis... 1 Einführung................................................ 1 1.1 Was ist ein Betriebssystem?............................... 1 1.1.1 Betriebssystemkern................................ 2 1.1.2 Systemmodule....................................

Mehr

Inhaltsverzeichnis XII

Inhaltsverzeichnis XII 1 Einführung... 1 1.1 Computersysteme... 1 1.1.1 Einführung... 2 1.1.2 Aufgabe von Betriebssystemen... 3 1.1.3 Grundlegende Hardwaremodelle... 3 1.1.4 CPU-Registersatz... 7 1.1.5 Multicore-Prozessoren

Mehr

6.Vorlesung Betriebssysteme Hochschule Mannheim

6.Vorlesung Betriebssysteme Hochschule Mannheim Christian Baun 6.Vorlesung Betriebssysteme Hochschule Mannheim SS2011 1/40 6.Vorlesung Betriebssysteme Hochschule Mannheim Christian Baun Karlsruher Institut für Technologie Steinbuch Centre for Computing

Mehr

Im Original veränderbare Word-Dateien

Im Original veränderbare Word-Dateien Das Von-Neumann-Prinzip Prinzipien der Datenverarbeitung Fast alle modernen Computer funktionieren nach dem Von- Neumann-Prinzip. Der Erfinder dieses Konzeptes John von Neumann (1903-1957) war ein in den

Mehr

Die L4-Mikrokern. Mikrokern-Familie. Hauptseminar Ansätze für Betriebssysteme der Zukunft. Michael Steil. Michael Steil 18.04.2002

Die L4-Mikrokern. Mikrokern-Familie. Hauptseminar Ansätze für Betriebssysteme der Zukunft. Michael Steil. Michael Steil 18.04.2002 Die L4-Mikrokern Mikrokern-Familie Hauptseminar Ansätze für Betriebssysteme der Zukunft 18.04.2002 Folie 1 Aufbau des Vortrags 1. Mikrokerne: Idee und Geschichte 2. L4: ein schneller Mikrokern 3. L4Linux:

Mehr

Kapitel 2 Betriebssysteme. Für den Rechnerbetrieb notwendige Basissoftware

Kapitel 2 Betriebssysteme. Für den Rechnerbetrieb notwendige Basissoftware Für den Rechnerbetrieb notwendige Basissoftware 1 1. Einleitung 2. Prozessverwaltung 3. Dateiverwaltung 2 1. Einleitung Was ist ein Betriebssystem? Wikipedia: Ein Betriebssystem (engl. Operating System

Mehr

Prozesse und Scheduling

Prozesse und Scheduling Betriebssysteme für Wirtschaftsinformatiker SS04 KLAUSUR Vorbereitung mit Lösungen / Blatt 1 Prozesse und Scheduling Aufgabe 1 : Scheduling Gegeben seien die folgenden Prozesse und die Längen des jeweiligen

Mehr

Inhaltsverzeichnis. 2.4 Thread-Systeme. 2.1 Was ist ein Prozess? 2.2 Scheduling. 2.3 Interprozesskommunikation

Inhaltsverzeichnis. 2.4 Thread-Systeme. 2.1 Was ist ein Prozess? 2.2 Scheduling. 2.3 Interprozesskommunikation Inhaltsverzeichnis Systemprogrammierung - Kapitel 2 Prozessverwaltung 1/21 2.1 Was ist ein Prozess? Definition Prozesszustände Prozesskontrollblöcke 2.4 Thread-Systeme Sinn und Zweck Thread-Arten Thread-Management

Mehr

Dipl.-Inf. J. Richling Wintersemester 2003/2004. Weiche Echtzeit

Dipl.-Inf. J. Richling Wintersemester 2003/2004. Weiche Echtzeit Dipl.-Inf. J. Richling Wintersemester 2003/2004 Weiche Echtzeit Wiederholung - Resultat/Wert-Funktion "harte" Echtzeit Wert Zeit Wert Zeit Wert Deadline Zeit "weiche" Echtzeit Wert Deadline Zeit Deadline

Mehr

Betriebssysteme. 4y Springer. Eine kompakte Einführung mit Linux. Albrecht Achilles. Mit 31 Abbildungen

Betriebssysteme. 4y Springer. Eine kompakte Einführung mit Linux. Albrecht Achilles. Mit 31 Abbildungen Albrecht Achilles 2008 AGI-Information Management Consultants May be used for personal purporses only or by libraries associated to dandelon.com network. Betriebssysteme Eine kompakte Einführung mit Linux

Mehr

Scheduling in Echtzeitbetriebssystemen. Prof. Dr. Margarita Esponda Freie Universität Berlin

Scheduling in Echtzeitbetriebssystemen. Prof. Dr. Margarita Esponda Freie Universität Berlin Scheduling in Echtzeitbetriebssystemen Prof. Dr. Margarita Esponda Freie Universität Berlin Echtzeitsysteme Korrekte Ergebnisse zum richtigen Zeitpunkt Hart Echtzeitsysteme Eine verspätete Antwort ist

Mehr

Betriebssysteme WS 2012/13 Peter Klingebiel, DVZ. Zusammenfassung Kapitel 4 - Datenträger/Dateiverwaltung

Betriebssysteme WS 2012/13 Peter Klingebiel, DVZ. Zusammenfassung Kapitel 4 - Datenträger/Dateiverwaltung Betriebssysteme WS 2012/13 Peter Klingebiel, DVZ Zusammenfassung Kapitel 4 - Datenträger/Dateiverwaltung Zusammenfassung Kapitel 4 Dateiverwaltung 1 Datei logisch zusammengehörende Daten i.d.r. permanent

Mehr

Einführung in die Informationstechnik. II Einführung in Betriebssysteme

Einführung in die Informationstechnik. II Einführung in Betriebssysteme Einführung in die Informationstechnik II Einführung in Betriebssysteme 2 Übersicht Themen Betriebssysteme allgemein Microsoft Windows Unix am Beispiel Linux Bedienoberfläche von Linux Unix am Beispiel

Mehr

Betriebssysteme Kap F: CPU-Steuerung CPU-Scheduling

Betriebssysteme Kap F: CPU-Steuerung CPU-Scheduling Betriebssysteme Kap F: CPU-Steuerung CPU-Scheduling 1 termini technici Der englische Fachausdruck scheduler wurde eingedeutscht : Der Scheduler Für scheduling ist im Deutschen auch zu verwenden: Ablaufplanung

Mehr

Grundlagen der Informatik. Teil VI Betriebssysteme

Grundlagen der Informatik. Teil VI Betriebssysteme Grundlagen der Informatik Teil VI Betriebssysteme Seite 1 Definition nach DIN: Unter Betriebssystem versteht man alle Programme eines digitalen Rechensystems, die zusammen mit den Eigenschaften der Rechenanlage

Mehr

Scheduling. Prozess-Ablaufplanung. Prof. Dr. Margarita Esponda Freie Universität Berlin WS 2011/2012

Scheduling. Prozess-Ablaufplanung. Prof. Dr. Margarita Esponda Freie Universität Berlin WS 2011/2012 Scheduling Prozess-Ablaufplanung Prof. Dr. Margarita Esponda Freie Universität Berlin WS 2011/2012 Scheduler Der Scheduler ist ein besonders wichtiges Programmteil jedes Betriebssystems. Prozesse P 1 P

Mehr

Welche der folgenden Aussagen gelten? a) Im allgemeinen gilt: ein Deadlock tritt auf gdw. der Resource-Allocation Graph einen Zykel

Welche der folgenden Aussagen gelten? a) Im allgemeinen gilt: ein Deadlock tritt auf gdw. der Resource-Allocation Graph einen Zykel Aufgabe 1 (5 Punkte) (Multiple Choice) Beantworten Sie folgende Fragen durch Ankreuzen der richtigen Antwort. Für jede falsche Antwort wird ein Punkt abgezogen (es werden minimal 0 Punkte vergeben). Welche

Mehr

Vorbereitung zur Prüfung Echtzeitbetriebssysteme

Vorbereitung zur Prüfung Echtzeitbetriebssysteme Vorbereitung zur Prüfung Echtzeitbetriebssysteme Zugelassene Hilfsmittel: Taschenrechner Bitte verwenden Sie keinen roten Farbstift! 1. Echtzeitbetriebssysteme - Allgemein (15 Punkte) 1.1. Warum setzen

Mehr

C. Betriebssystem-Strukturen C.1 Monolithische Betriebssysteme

C. Betriebssystem-Strukturen C.1 Monolithische Betriebssysteme C. Betriebssystem-Strukturen C.1 Monolithische Betriebssysteme Sammlung von Routinen, ohne Hierarchie, Kapselung und Schichtung. Jede Prozedur kann beliebige andere Prozeduren aufrufen und Datenstrukturen

Mehr

Task A Zündung. Task B Einspritzung. Task C Erfassung Pedalwert. J. Schäuffele, Th. Zurawka: Automotive Software Engineering, Vieweg, 2003

Task A Zündung. Task B Einspritzung. Task C Erfassung Pedalwert. J. Schäuffele, Th. Zurawka: Automotive Software Engineering, Vieweg, 2003 Task! evt. parallel zu bearbeitende Ausführungseinheit! Beispiel: Task A Zündung Task B Einspritzung Task C Erfassung Pedalwert Zeit t J. Schäuffele, Th. Zurawka:, Vieweg, 2003 Echtzeitbetriebssysteme

Mehr

Inhalte der heutigen Vorlesung

Inhalte der heutigen Vorlesung Inhalte der heutigen Vorlesung Wiederholung und Fortsetzung Hardware Von-Neumann-Architektur (Rechnerarchitektur) Speicher Software Wie groß ist ein Gigabyte? http://www.spiegel.de/netzwelt/tech/0,1518,606308,00.html

Mehr

Einführung in die Echtzeitbetriebssysteme

Einführung in die Echtzeitbetriebssysteme Einführung in die Echtzeitbetriebssysteme Hauptseminararbeit in dem Studiengang B.Sc. Informatik von Maximilian von Piechowski Technische Hochschule Mittelhessen Inhaltsverzeichnis 1 Was versteht man unter

Mehr

13. Übung mit Musterlösung

13. Übung mit Musterlösung 13. Übung mit Musterlösung 1 Lösung 1 Teil 1.Multiple Choice) Bewertung: Ein Punkt für richtige Antwort, für jede falsche Antwort ein Punktabzug. a) Für die Exponentialverteilung ist die Zeit bis zum nächsten

Mehr

8. Vorlesung Betriebssysteme

8. Vorlesung Betriebssysteme Dr. Christian Baun 8. Vorlesung Betriebssysteme Hochschule Mannheim WS1213 1/69 8. Vorlesung Betriebssysteme Dr. Christian Baun Hochschule Mannheim Fakultät für Informatik wolkenrechnen@gmail.com Dr. Christian

Mehr

B.5 Prozessverwaltung B.5. Prozessverwaltung. 2002 Prof. Dr. Rainer Manthey Informatik II 1

B.5 Prozessverwaltung B.5. Prozessverwaltung. 2002 Prof. Dr. Rainer Manthey Informatik II 1 Prozessverwaltung Prozessverwaltung 2002 Prof. Dr. Rainer Manthey Informatik II 1 Prozesse Programme werden durch den Ablauf eines oder mehrerer Prozesse (engl.: process, task) ) von einem Rechner abgearbeitet.

Mehr

Das Rechnermodell von John von Neumann

Das Rechnermodell von John von Neumann Das Rechnermodell von John von Neumann Historisches Die ersten mechanischen Rechenmaschinen wurden im 17. Jahhundert entworfen. Zu den Pionieren dieser Entwichlung zählen Wilhelm Schickard, Blaise Pascal

Mehr

Sowohl RTX64 als auch RTX bieten harten Echtzeitdeterminismus und symmetrische Multiprocessing- Fähigkeiten (SMP).

Sowohl RTX64 als auch RTX bieten harten Echtzeitdeterminismus und symmetrische Multiprocessing- Fähigkeiten (SMP). Produktbeschreibung Februar 2014 RTX RTOS-Plattform Mit der RTX-Echtzeitsoftware von IntervalZero wird aus Microsoft Windows ein Echtzeitbetriebssystem (RTOS). RTX64 von IntervalZero unterstützt 64-Bit-Betriebssysteme

Mehr

Lektion 3: Was ist und was kann ein Computer?

Lektion 3: Was ist und was kann ein Computer? Lektion 3: Was ist und was kann ein Computer? Helmar Burkhart Informatik burkhart@ifi.unibas.ch EINFÜHRUNG IN DIE INFORMATIK I 3-0 Übersicht Lektion 3 Hardware Software Aufbau eines Computers Rechnerkern

Mehr

3. Betriebssystemorganisation

3. Betriebssystemorganisation 3. Betriebssystemorganisation 3.1 Monolithische Betriebssysteme Sammlung von Routinen, ohne Hierarchie, Kapselung und Schichtung. Jede Prozedur kann beliebige andere aufrufen und Datenstrukturen ändern.

Mehr

William Stallings. Betriebssysteme. Prinzipien und Umsetzung. 4., überarbeitete Auflage. Pearson Studium

William Stallings. Betriebssysteme. Prinzipien und Umsetzung. 4., überarbeitete Auflage. Pearson Studium William Stallings Betriebssysteme Prinzipien und Umsetzung 4., überarbeitete Auflage Pearson Studium ein Imprint der Pearson Education Deutschland GmbH Inhaltsverzeichnis Vorwort Leitfaden für den Leser

Mehr

183.579, SS2012 Übungsgruppen: Do., 14.6. Mi., 20.6.2012

183.579, SS2012 Übungsgruppen: Do., 14.6. Mi., 20.6.2012 VU Technische Grundlagen der Informatik Übung 8: Systemsoftware und Netzwerke 183.579, SS2012 Übungsgruppen: o., 14.6. Mi., 20.6.2012 ufgabe 1: Virtual Memory Zeichnen Sie ein System das Paging zur Speicherverwaltung

Mehr

Vorlesung: Betriebssysteme

Vorlesung: Betriebssysteme Vorlesung: Betriebssysteme T. Fahringer Institut für f r Informatik Universität t Innsbruck Thomas.Fahringer@uibk.ac.at 1 Kapitel I Betriebssysteme: Aufgaben und Überblick 2 Was ist ein Betriebssystem

Mehr

Projekt für Systemprogrammierung WS 06/07

Projekt für Systemprogrammierung WS 06/07 Dienstag 30.01.2007 Projekt für Systemprogrammierung WS 06/07 Von: Hassan Bellamin E-Mail: h_bellamin@web.de Gliederung: 1. Geschichte und Definition 2. Was ist Virtualisierung? 3. Welche Virtualisierungssoftware

Mehr

Reaktive Systeme und synchrones Paradigma

Reaktive Systeme und synchrones Paradigma Sascha Kretzschmann Freie Universität Berlin Reaktive Systeme und synchrones Paradigma Einführung in das Seminar über synchrone Programmiersprachen Worum geht es? INHALT 2 Inhalt 1. Einleitung - Wo befinden

Mehr

Inhatsverzeichnis. 1.Einleitung. Lehrgang: NMM Informatik: Der Computer. Lehrer: Spahr Marcel. Name: E L E M E N T E D E S C O M P U T E R S Datum:

Inhatsverzeichnis. 1.Einleitung. Lehrgang: NMM Informatik: Der Computer. Lehrer: Spahr Marcel. Name: E L E M E N T E D E S C O M P U T E R S Datum: Lehrer: Spahr Marcel SCHULE LAUPEN Lehrgang: NMM Informatik: Der Computer Name: E L E M E N T E D E S C O M P U T E R S Datum: In diesem Kapitel erfährst du die Bedeutung der Begriffe Hardware" und Software"

Mehr

Rechnerarchitektur. 11. Betriebssysteme und Prozesse. Inhalt. Ziele von Betriebssystemen. Betriebssystemkomponenten. Betriebssystemkomponenten

Rechnerarchitektur. 11. Betriebssysteme und Prozesse. Inhalt. Ziele von Betriebssystemen. Betriebssystemkomponenten. Betriebssystemkomponenten Inhalt Rechnerarchitektur 11. e und Soft- und eines Rechners Ziele von en komponenten dienste und -funktionen Mehrprogrammbetrieb Dateisysteme Ein-/Ausgabe architekturen Monolithische Systeme Geschichtete

Mehr

Oracle 10g und SQL Server 2005 ein Vergleich. Thomas Wächtler 39221

Oracle 10g und SQL Server 2005 ein Vergleich. Thomas Wächtler 39221 Oracle 10g und SQL Server 2005 ein Vergleich Thomas Wächtler 39221 Inhalt 1. Einführung 2. Architektur SQL Server 2005 1. SQLOS 2. Relational Engine 3. Protocol Layer 3. Services 1. Replication 2. Reporting

Mehr

Kapitel I Betriebssysteme: Aufgaben und Überblick Betriebssysteme: VO Betriebssysteme 2

Kapitel I Betriebssysteme: Aufgaben und Überblick Betriebssysteme: VO Betriebssysteme 2 Vorlesung: Betriebssysteme T. Fahringer Institut für Informatik Universität Innsbruck VO Betriebssysteme Thomas.Fahringer@uibk.ac.at 1 Kapitel I Betriebssysteme: Aufgaben und Überblick VO Betriebssysteme

Mehr

Scheduling. Gliederung. Was ist Scheduling? Scheduling. Übersicht: 1. Einführung und Übersicht. 2. Prozesse und Threads. 3. Interrupts. 4.

Scheduling. Gliederung. Was ist Scheduling? Scheduling. Übersicht: 1. Einführung und Übersicht. 2. Prozesse und Threads. 3. Interrupts. 4. Gliederung 1. Einführung und Übersicht 2. Prozesse und Threads 3. Interrupts 4. 5. Synchronisation 6. Interprozesskommunikation 7. Speicherverwaltung Cl. Schnörr / HM 1 Gliederung Cl. Schnörr / HM 2 Was

Mehr

IT-Sicherheit. Informationssicherheit: IT-Sicherheit bzw. IT-Risikomanagement

IT-Sicherheit. Informationssicherheit: IT-Sicherheit bzw. IT-Risikomanagement IT-Sicherheit Informationssicherheit: Schutz aller Informationen im Unternehmen elektronisch gespeicherte Daten Informationen in nichtelektronischer Form z.b. auf Papier Expertenwissen, in den Köpfen der

Mehr

Echtzeitanforderung und Linux

Echtzeitanforderung und Linux Echtzeitanforderung und Linux Slide 1 - http://www.pengutronix.de - 21.01.2007 Definition Harte Echtzeit I Was zeichnet ein Echtzeitsystem aus? Zeitverhalten ist Teil der System-Spezifikation! Bei Embedded-Systemen

Mehr

software TECHNISCHE KAUFLEUTE UND HWD

software TECHNISCHE KAUFLEUTE UND HWD software TECHNISCHE KAUFLEUTE UND HWD Was ist Software? Definition. Die Gesamtheit der auf einem Computer laufenden Programme mit den dazu gehörigen Daten nennt man S. Kernstücke von Programmen sind Algorithmen,

Mehr

Betriebssystembau (BSB)

Betriebssystembau (BSB) Betriebssystembau (BSB) 6. Übung http://ess.cs.tu-.de/de/teaching/ws2013/bsb/ Olaf Spinczyk olaf.spinczyk@tu-.de http://ess.cs.tu-.de/~os AG Eingebettete System Informatik 12, TU Dortmund Agenda Vorstellung

Mehr

Embedded Linux. Embedded Linux. Daniel Buchheim daniel.buchheim@informatik.tu-cottbus.de. Seminar "Eingebettete drahtlose Systeme"

Embedded Linux. Embedded Linux. Daniel Buchheim daniel.buchheim@informatik.tu-cottbus.de. Seminar Eingebettete drahtlose Systeme Daniel Buchheim daniel.buchheim@informatik.tu-cottbus.de Embedded Linux 30.01.2009 Daniel Buchheim Inhalt: Was ist Embedded Linux? Hardwareunterstützung in Eingebetteten Systemen Open Source Aspekte Aufbau

Mehr

*DE102007042999A120090312*

*DE102007042999A120090312* *DE102007042999A120090312* (19) Bundesrepublik Deutschland Deutsches Patent- und Markenamt (10) DE 10 2007 042 999 A1 2009.03.12 (12) Offenlegungsschrift (21) Aktenzeichen: 10 2007 042 999.3 (22) Anmeldetag:

Mehr

Betriebssysteme eine Einführung. Peter Puschner Institut für Technische Informatik peter@vmars.tuwien.ac.at

Betriebssysteme eine Einführung. Peter Puschner Institut für Technische Informatik peter@vmars.tuwien.ac.at Betriebssysteme eine Einführung Peter Puschner Institut für Technische Informatik peter@vmars.tuwien.ac.at 1 Betriebssystem Was ist das? Peter Puschner, TU Wien Vorlesung Betriebssysteme, Einführung; WS

Mehr

Hardware- und Software-Anforderungen IBeeS.ERP

Hardware- und Software-Anforderungen IBeeS.ERP Hardware- und Software-Anforderungen IBeeS.ERP IBeeS GmbH Stand 08.2015 www.ibees.de Seite 1 von 8 Inhalt 1 Hardware-Anforderungen für eine IBeeS.ERP - Applikation... 3 1.1 Server... 3 1.1.1 Allgemeines

Mehr

Ausarbeitung im Rahmen der PG Autolab zum Thema: OSEK 1 -OS. geschrieben von Oliver Botschkowski

Ausarbeitung im Rahmen der PG Autolab zum Thema: OSEK 1 -OS. geschrieben von Oliver Botschkowski Ausarbeitung im Rahmen der PG Autolab zum Thema: OSEK 1 -OS geschrieben von Oliver Botschkowski 1 Offene Systeme und deren Schnittstelle für die Elektronik im Kraftfahrzeug 1 Oliver Botschkowski - OSEK-OS

Mehr

Pr og r ammier kur s

Pr og r ammier kur s Pr og r ammier kur s SoSe 2013 Markus Geveler Inst. f. Applied Mathematics, TU Dortmund markus.geveler@math.tu-dortmund.de HOME http://www.mathematik.tu-dortmund.de/sites/pk-ss13 Lesson 1 Was machen wir

Mehr

Betriebssysteme. Einführung. Ziele und Ablauf der Vorlesung:

Betriebssysteme. Einführung. Ziele und Ablauf der Vorlesung: Einführung 1 Ziele Ziele und Ablauf der Vorlesung: Ziele: Vermittlung von Grundwissen für den Umgang mit gängigen Rechnern und n zur leichteren Einarbeitung in neue über Basistechniken im Internet In der

Mehr

1.1 Zweck. Betriebssysteme. Was leistet ein Betriebssystem? -> Zwei Grundfunktionen:

1.1 Zweck. Betriebssysteme. Was leistet ein Betriebssystem? -> Zwei Grundfunktionen: 1.1 Zweck Was leistet ein Betriebssystem? -> Zwei Grundfunktionen: Erweiterte Maschine: - verbirgt viele kleine, applikationsunabhängige Teilfunktionen - kann einfacher benutzt, d.h. auch programmiert

Mehr

Embedded OS für ARM Cortex Microcontroller

Embedded OS für ARM Cortex Microcontroller Embedded OS für ARM Cortex Microcontroller RTOS Design, Timinganalyse und Test mit Core Simulation und Hardware Debugger Entscheidende Fragen für oder gegen RTOS Lohnt sich der Einsatz eines RTOS auch

Mehr

OSEKtime - Time-Triggered OSEK/OS

OSEKtime - Time-Triggered OSEK/OS OSEKtime - Time-Triggered OSEK/OS Gregor Kaleta gregor.kaleta@udo.edu PG Seminarwochenende 21.-23. Oktober 2007 1 Überblick Einleitung OSEKtime Task-Zustandsmodell, Scheduling-Verfahren Interrupt-Verarbeitung

Mehr

Technische Informatik II

Technische Informatik II Institut für Technische Informatik und Kommunikationsnetze Technische Informatik II Übung 1: Prozesse und Threads Aufgabe 1: Prozesse und Threads a) Wie verhält sich eine Applikation die aus mehreren Prozessen

Mehr

Aufbau und Funktionsweise eines Computers

Aufbau und Funktionsweise eines Computers Aufbau und Funktionsweise eines Computers Thomas Röfer Hardware und Software von Neumann Architektur Schichtenmodell der Software Zahlsysteme Repräsentation von Daten im Computer Hardware Prozessor (CPU)

Mehr

Windows Vista Windows Phone 7

Windows Vista Windows Phone 7 Windows Vista Windows Phone 7 Softwarearchitekturen Referent: Frank Urrigshardt Übersicht Windows Vista Historische Entwicklung Programmierung NT Programmierschnittstelle Win32 Programmierschnittstelle

Mehr

Client/Server-Systeme

Client/Server-Systeme Fachbereich Informatik Projektgruppe KOSI Kooperative Spiele im Internet Client/Server-Systeme Vortragender Jan-Ole Janssen 26. November 2000 Übersicht Teil 1 Das Client/Server-Konzept Teil 2 Client/Server-Architekturen

Mehr

Seminarthema: Realzeitbetriebssysteme. Projektgruppe: Airbag

Seminarthema: Realzeitbetriebssysteme. Projektgruppe: Airbag Seminarthema: Realzeitbetriebssysteme Projektgruppe: Airbag Gliederung: Was bedeutet Realzeit? / Was ist ein Betriebssystem? Wie ist ein Realzeitbetriebssystem charakterisiert? Wie ist ein Betriebssystem

Mehr

Betriebssystem-basierte Virtualisierung

Betriebssystem-basierte Virtualisierung Betriebssystem-basierte Virtualisierung Dr.-Ing. Volkmar Sieh Department Informatik 3: Rechnerarchitektur Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg WS 2011/2012 Betriebssystem-basierte Virtualisierung

Mehr

5 Speicherverwaltung. bs-5.1 1

5 Speicherverwaltung. bs-5.1 1 5 Speicherverwaltung bs-5.1 1 Pufferspeicher (cache) realer Speicher Primärspeicher/Arbeitsspeicher (memory) Sekundärspeicher/Hintergrundspeicher (backing store) (Tertiärspeicher/Archivspeicher) versus

Mehr

BP 2 Prozessorvergabe - Multiprozessoren: Kern-Fäden. besten, wenn der Zusatzaufwand für Kontextumschaltungen gering ist.

BP 2 Prozessorvergabe - Multiprozessoren: Kern-Fäden. besten, wenn der Zusatzaufwand für Kontextumschaltungen gering ist. BP 2 Prozessorvergabe - Multiprozessoren: Kern-Fäden 5.2 Prozessorvergabe für Kern-Fäden Scheduler-Struktur Struktur der Warteschlangen Parallele Bearbeitung von Warteschlangen Strategien Statische oder

Mehr

Im Original veränderbare Word-Dateien

Im Original veränderbare Word-Dateien Software Im Original veränderbare Word-Dateien Prinzipien der Datenverarbeitung Als Software bezeichnet man alle Programme, die in einer Computeranlage verwendet werden. Dabei unterscheiden wir zwischen

Mehr

TIMI: Technische Informatik für Medieninformatiker

TIMI: Technische Informatik für Medieninformatiker TIMI: Technische Informatik für Medieninformatiker Bachelor-Studiengang Digitale Medien Medieninformatik SS 2004 Niels Pollem Arbeitsgruppe Rechnernetze (Prof. Dr.-Ing. Ute Bormann) Scheduling:

Mehr

Redwood Cronacle und REALTECH theguard! Integration

Redwood Cronacle und REALTECH theguard! Integration Redwood Cronacle und REALTECH theguard! Integration Einleitung Redwood Software und REALTECH haben gemeinsam eine Lösung entwickelt, die die Systemverfügbarkeit von SAP und mysap Systemen signifikant erhöht.

Mehr

20 Eingebettete Software

20 Eingebettete Software 20 Eingebettete Software 20.0 Einführung Lernziele Echtzeitsysteme Eingebettete Systeme 20.1 Entwurf eingebetteter Systeme Modellierung von Echtzeitsystemen Programmierung von Echtzeitsystemen 20.2 Architekturmuster

Mehr

Prozessinformationsverarbeitung. Echtzeitbetriebssysteme. Professur für Prozessleittechnik Wintersemester 2009/2010

Prozessinformationsverarbeitung. Echtzeitbetriebssysteme. Professur für Prozessleittechnik Wintersemester 2009/2010 Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik, Professur für Prozessleittechnik Prozessinformationsverarbeitung (PIV) Echtzeitbetriebssysteme Professur für Prozessleittechnik Wintersemester 2009/2010

Mehr

Quantitative Methoden. Betriebssysteme

Quantitative Methoden. Betriebssysteme Quantitative Methoden Betriebssysteme Problem und Gegenstand Problem Erfüllen von QoS-Anforderungen mit zeit- bzw. größenbeschränkten Ressourcen Gegenstand Scheduling basierend auf deterministischen Modellen

Mehr

Steuerungen. 4 Typen verbindungsprogrammierte Steuerung (VPS), speicherprogrammierte Steuerung (SPS), Mikrokontroller (MC) und Industrie-PCs (IPC)

Steuerungen. 4 Typen verbindungsprogrammierte Steuerung (VPS), speicherprogrammierte Steuerung (SPS), Mikrokontroller (MC) und Industrie-PCs (IPC) Steuerungen 4 Typen verbindungsprogrammierte Steuerung (VPS), speicherprogrammierte Steuerung (SPS), Mikrokontroller (MC) und Industrie-PCs (IPC) VPS - Funktion der Steuerung in der Schaltungstopologie

Mehr

Hardware Virtualisierungs Support für PikeOS

Hardware Virtualisierungs Support für PikeOS Virtualisierungs Support für PikeOS Design eines Virtual Machine Monitors auf Basis eines Mikrokernels Tobias Stumpf SYSGO AG, Am Pfaenstein 14, 55270 Klein-Winternheim HS Furtwangen, Fakultät Computer

Mehr

Enterprise Computing Einführung in das Betriebssystem z/os. Prof. Dr. Martin Bogdan Prof. Dr.-Ing. Wilhelm G. Spruth WS2012/13

Enterprise Computing Einführung in das Betriebssystem z/os. Prof. Dr. Martin Bogdan Prof. Dr.-Ing. Wilhelm G. Spruth WS2012/13 UNIVERSITÄT LEIPZIG Enterprise Computing Einführung in das Betriebssystem z/os Prof. Dr. Martin Bogdan Prof. Dr.-Ing. Wilhelm G. Spruth WS2012/13 Verarbeitungsgrundlagen Teil 2 Virtual Storage el0100 copyright

Mehr