Betriebssysteme 13/14

Transkript

1 Betriebssysteme 13/14 Einführung 2. Oktober /23

2 VO-VU-KU-ZOO Betriebssysteme VO + KU Betriebssysteme VU Betriebssysteme für Lehramt VU 2/23

3 Betriebssystem VO + KU Konventioneller Modus, entspricht dem Studienplan in der aktuellen Fassung Vorlesung i.d.r. Mittwoch 9:15-10:45 Einschubtermine siehe TUGOnline Vorlesung bis Weihnachten abgeschlossen Prüfung Theorieteil 22. Jänner 3/23

4 Betriebssystem VO + KU Vorstellung KU Montag 18 Uhr, HS I13 Bereits jetzt: Teambildung Teamgröÿe: 2-4 Details siehe Homepage Rest am Montag 4/23

5 Betriebssystem VU Freiwillig wählbare inozielle Variante, entspricht dem Studienplan in der aktuellen Fassung nicht, Besteht aus Vorlesungsteil und Übungsteil (wie besprochen) Theorieteil in zwei Teilprüfungen: 17. November (Sto 1. Assignment), 22. Jänner (Sto 2. Assignment) Meldung zur Inoziellen Variante durch Anmeldung zur Prüfung am 17. November 5/23

6 Betriebssystem VU - Note Note als Mischung der Leistungen Theorie und Praxis 20% für jede Teilprüfung 60% für die KU Mehrleistungen bei der KU anrechenbar für Theorieleistungen (je vollständige 10% über den vollen 100 Punkten erhalten Sie 10% des Theorieteils gutgeschrieben) positiv: mindestens 55% der Summe aus Theorie und Praxisteil Praxisteil: Mindest-Punkte der Pichtteile beider Assignments erreicht Theorieteil: zumindest einer der beiden Theorieteile positiv 6/23

7 Betriebssystem für Lehramt (VU) Vorlesung ident modizierter Übungsteil Vorbesprechung Übungen Montag , 12:00, Seminarraum IAIK Teilprüfungen ident wie VU-Modus oben Allerdings andere Fragestellungen (kein SWEB) Wahl der konventionellen Übungen (SWEB) möglich 7/23

8 Inhalt Aufbauend auf Rechnerorganisation Verständnis für Funktionen und Aufgaben eines Betriebssystems Betriebssystem als Schnittstelle zur Hardware Ressourcenverwalter 8/23

9 HW-Interface warum? Warum?... ein Beispiel: Floppy-I/O mit NEC PD Befehle, 1 to 9 Byte pro Befehl 9/23

10 Auÿerdem... Läuft der Motor? Nein, einschalten! Wie lange lasse ich den Motor eingeschaltet? Zu lange eingeschaltet: nutzt die Floppy ab Zu kurz eingeschaltet: muss vielleicht gleich nocheinmal einschalten - langsam... nervt den Benutzer... 10/23

11 USB Das war nur ein museales HW-Teil - Lets' get up to date: USB 3.1 Spezikation hat 631 Seiten Ein Detail: 11/23

12 USB Endpoint Descriptor Off-set Field Size Value Description 0 blength 1 Number Size of Descriptor in Bytes (7 bytes) 1 bdescriptortype 1 Constant Endpoint Descriptor (0x05) Endpoint Address encoded as 2 bendpointaddress 1 Endpoint 0..3 Endpoint Number 4..6 Reserved 7 Direction 0 = Out, 1 = In Endpoint Attributes 3 bmattributes 1 Bitmap 0..1 Transfer Type 2..3 Used if Transfer Type = Usage Type 4 wmaxpacketsize 2 Number Maximum Packet Size this endpoint is capable of sending or receiving Interval for polling endpoint data 6 binterval 1 Number transfers. Value in frame counts. 12/23

13 Verstanden? Der durchschnittliche Programmierer will sich mit derartigen Details nicht abgeben. 13/23

14 Verstanden? Der durchschnittliche Programmierer will sich mit derartigen Details nicht abgeben. Erstklassige noch weniger. 13/23

15 What real programmers want Einfache Abstraktion auf hoher Ebene Floppy: Sammlung von benannten Dateien, die man önen lesen beschreiben und wieder schlieÿen kann Details, wie der Motorzustand, sind uninteressant! 14/23

16 What real programmers want Einfache Abstraktion auf hoher Ebene Floppy: Sammlung von benannten Dateien, die man önen lesen beschreiben und wieder schlieÿen kann Details, wie der Motorzustand, sind uninteressant! Man beachte jedoch: 14/23

17 Betriebssystem als Ressourcenverwalter Rechner besteht aus Prozessor(en) Speicher Timer Platten Mäuse Netzwerkinterfaces Drucker... und anderes 15/23

18 Stellen Sie sich vor.... Drei Programme laufen auf einem Rechner Alle wollen auf einem Drucker gleichzeitig drucken.... Chaos Das Betriebssystem kann Ordnung schaen, indem der Output auf der Platte zwischengespeichert wird... 16/23

19 Andere Geräte Notwendigkeit des Verwaltens noch gröÿer z.b. Speicher: Programme könnten sich direkt beeinussen - Sicherheitsfrage! Betriebsystem Gewährt Zugri auf Ressourcen Löst Konikte Verrechnet Verwendung 17/23

20 Zeit und Raum Multiplexing auf zwei Arten: Time-multiplexing: Programme wechseln sich ab z.b. eine CPU Details (wer ist der nächste und für wie lang) Aufgabe des BS Raum-multiplexing: jeder einen Teil z.b. Speicher Details (wer wie viel) Aufgabe des BS Fairness, Schutz /23

21 Prozesszustände newpid = fork (); just created init. fertig und Ressourcen Run (Scheduler weist CPU zu) Yield (CPU freiwillig hergegeben) Ready Running Sleep (warte auf Ereignis) Zombie Ready to Run (Ereignis eingetreten) Blocked 19/23

22 Deadlock 20/23

23 Prozesssynchronisation Klassische Probleme: Producer/Consumer Reader/Writer Barbershop Dining Philosophers 21/23

24 Rest Speicherverwaltung Von Klassischen Lösungen zum Virtuellen Memory Input/Output Dateisysteme Sicherheit Virtualisierung 22/23

25 Rest Speicherverwaltung Von Klassischen Lösungen zum Virtuellen Memory Input/Output Dateisysteme Sicherheit Virtualisierung sowie 22/23

26 Rest Speicherverwaltung Von Klassischen Lösungen zum Virtuellen Memory Input/Output Dateisysteme Sicherheit Virtualisierung sowie so manches Detail zur benötigten Hardware-Unterstützung 22/23

27 Literatur Modern Operating Systems Andrew S. Tanenbaum Third Edition Prentice Hall ca 70 (en) / 60 (de) Muss nicht aktuelle Auage sein! 23/23