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Grundlagen, Prinzipien und Aufgaben eines Betriebssystems IT-ZERTIFIKAT DER PHIL.-FAK.: ADVANCED IT BASICS.

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Präsentation zum Thema: "Grundlagen, Prinzipien und Aufgaben eines Betriebssystems IT-ZERTIFIKAT DER PHIL.-FAK.: ADVANCED IT BASICS."—  Präsentation transkript:

1 Grundlagen, Prinzipien und Aufgaben eines Betriebssystems IT-ZERTIFIKAT DER PHIL.-FAK.: ADVANCED IT BASICS

2 Was ist ein Betriebssystem? Software Anwendungsprogramme Systemprogramme Rechnersystem (RS) = Rechenanlage (RA) + Betriebssystem (BS) Der Nutzer muss von der Komplexität der Hardware abgeschirmt werden. Dem Nutzer wird eine virtuelle Maschine (= BS) angeboten, die einfacher zu verstehen und zu programmieren ist.

3 Kategorien von Betriebssystemen PC-Betriebssysteme (Windows, Linux, MacOS) Echtzeitbetriebssysteme Eingebettete Betriebssysteme (Embedded OS) Smart-Card-Betriebssysteme für Chipkarten

4 Geschichte:  : erste Trennung von Steuerprogrammen und "Anwendungsprogrammen„  ab 1970: erste Funktionalitäten moderner Betriebssysteme  ab 1980: erste „moderne“ Betriebssysteme

5 Ziele eines Betriebssystems:  Einfache Bedienung des Rechners  Benutzerwelt an die Maschinenwelt anpassen  Betriebsablauf organisieren, koordinieren und steuern  Betriebsablauf protokollieren

6 Funktionsbereiche von Betriebssystemen Prozessverwaltung (Prozess = ein in Arbeit befindliches Programm)  Laden, Starten, Verwalten und Beenden von Prozessen Kommunikation zwischen Prozessen (lokal oder über Netzwerk)  Abwicklung von Aufträgen im Hintergrund (z. B. FEM-Berechnung)  Prozessor muss „parallele“ Prozesse ausführen („Multitasking“) Speicherverwaltung  Prozesse müssen ausreichend Hauptspeicher erhalten  Prozesse dürfen sich nicht stören, müssen manchmal Speicher teilen

7 Funktionsbereiche von Betriebssystemen Eingabe und Ausgabe (Input/Output), Dateiverwaltung  Abwicklung von Ein- und Ausgabe (Bildschirm, Tastatur, Maus)  Zugriff auf Festplatte, Dateiverwaltung (Bereitstellung eines Dateisystems) Netzwerkkommunikation  Zugriff auf das Internet, Zugriff auf andere Rechner (z. B. Server)  Zugriff auf entfernte Ressourcen (z. B. Dateien, Netzlaufwerke, Drucker) Steuerung von Peripheriegeräten (Monitor, Drucker, Scanner usw.) Sicherheit

8

9 BIOS BASIC INPUT OUTPUT SYSTEM

10 Allgemein  Hersteller: American Megatrends, Phoenix/Awards, IBM  Seit 1960er/1970er durch Aufkommen der Halbleiterspeicher  Non-volatiler Speicher direkt auf der Hauptplatine  „Schaltzentrale des Rechners“

11 Funktionen  Führt grundlegendste Ein-/ Ausgabesoftware zum Erkennen von Geräten aus  Festlegen der Bootreihenfolge  POST (Power On Self Test)  Sicherheit: Aufforderung zur Eingabe eines Passworts (falls entsprechend konfiguriert)  Frühere Funktionen: im laufenden Betrieb: Management verschiedener Hardware Komponenten  Darstellung eines Startbildschirms  Möglichkeit ein BIOS-Setup durchzuführen

12 BIOS Menü Wird beim Start des PCs z.B. mit F2 aufgerufen Hier lassen sich verschiedene Einstellungen verändern Diese werden im CMOS gespeichert CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor Dieser hat einen kleinen Akku der z.B. die Systemzeit weiterlaufen lässt

13 Bootstrapping  Lösung des Henne-Ei-Problems durch Bootstrapping  Problem: CPU benötigt Software zum arbeiten. Um diese Software von der Festplatte zu starten, muss die CPU schon laufen  Lösung: Ladeprogramm für Software liegt im BIOS und wird beim Start automatisch ausgeführt

14 Analogie Gehirn und Betriebssystem


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