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Berufliches Gymnasium Technikwissenschaft. Gliederung des Gesamtvortrages 1. Halbjahr Architektur von DV-Systemen Binär-, Dual-, Dezimal- und Hexadezimalsystem.

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Präsentation zum Thema: "Berufliches Gymnasium Technikwissenschaft. Gliederung des Gesamtvortrages 1. Halbjahr Architektur von DV-Systemen Binär-, Dual-, Dezimal- und Hexadezimalsystem."—  Präsentation transkript:

1 Berufliches Gymnasium Technikwissenschaft

2 Gliederung des Gesamtvortrages 1. Halbjahr Architektur von DV-Systemen Binär-, Dual-, Dezimal- und Hexadezimalsystem Technischer Aufbau der CPU Speichertypen  RAM-Technologien Hauptplatine und Chipsatz

3 Gliederung des Gesamtvortrages 2. Halbjahr Betriebssysteme / Software Prozesse und Rechenkerne Prozesskommunikation Virtualisierung und virtuelle Geräte Technische Informatik  Ein- und Ausgabegeräte  Speicherarten

4 Bussystem Bussystem = Gesamtheit aller elektrischen Leitungen DATENBUS DATENBUS  Träger der Daten, der Prozessor liest die Daten vom Datenbus ADRESSBUS ADRESSBUS  Jede Baugruppe hat eine eigene Adresse, sodass eine eindeutige Zuordnung ermöglicht wird. Im Adressbus werden diese Adressen gespeichert. STEUERBUS STEUERBUS  Unter Verwendung des Steuerbusses gibt der Prozessor bekannt was mit den Daten im Datenbus geschehen soll, er ist somit der Träger von eventuellen Befehlen.

5 Rechnen im Binärsystem Dezimalsystem  172 d Hexadezimalsystem  AC h Dualsystem / Binärsystem  b

6 Umwandlungen um Binärsystem 172 d =  172 : 2 = R 0  86 : 2 = R 0  43 : 2 = R 1  21 : 2 = R 1  10 : 2 = R 0  5 : 2 = R 1  2 : 2 = R 0  1 : 2 = R b =  1010 b = 0A h  1100 b = 0C h AC h bAC h

7 Beispiel für eine Addition

8 Codes Vorschriften für eine eindeutige Zuordnung, zwischen Zeichen eines Zeichensatzes und den Zeichen eines anderen Zeichensatzes  Numerische Codes Codiert Ziffern  Alphanumerische Codes Codieren Ziffern, Buchstaben und Steuerzeichen ASCII  Leitungscodes Umwandlung von Binären in Digitale Signale

9 ASCII „DaY“  D = 68d=  A = 97d =  Y = 121d = 

10 RAM Technologien RAM-Bausteine haben 2 Technologien  SDRAM  DRAM

11 Refresh - Methoden Burst-Refresh Cycle-Stealing Hidden-Refresh Self-Refresh

12 Betriebssystem / Software Software  Summe aller digital speicherbaren Programme und Daten Systemsoftware Anwendersoftware

13 Betriebssysteme Verwaltung aller BS Verwaltung und Sicherung von Daten und Programmen Sicherung einer störungsfreien Ausführbarkeit von Anwendungen

14 Klassifizierung von Betriebssystemen Nach Benutzerwahl Nach Programmwahl Nach Prozesszahl  „echtes“ und „unechtes“ Multitasking  Präemptives und Kooperatives MT

15 Prozesse und Rechenkerne Prozess für Auftrag aus:  Von Benutzer = Benutzerprozess  Von Betriebssystem = Systemprozess

16 Hierarchie Beim Erzeugen von Prozessen entsteht in Systemen eine art Prozesshierarchie Vater-Sohn-Relation  Von einem Prozess erzeugter Prozess ist der Sohn  Der erzeugte Prozess ist der Vater Inhalt gehört → Liste der Sohnprozesse und Angabe des Vaterprozesses

17 Prozesse und Rechenkerne Fast alle Prozesse haben eigene Prozessadressräume Leichtgewichtsprozesse (Threads) laufen in Prozessadressräumen normaler Prozesse ab

18 Prozesse und Rechenkerne Prozesskontext  Enthält Informationen, die das BS über einen Prozess besitzt  Bestimmte Teile des Prozesskontextes werden als Prozessattribute bezeichnet  Im BS nicht zusammenhängend abgelegt sondern gruppiert

19 Identifikatoren Ein Prozess besitzt einen internen Namen, den Prozessidentifikator. Der interne Name ist Systemorientiert Nur innerhalb des Rechensystems eindeutig

20 Rechte Rechte enthalten primär Zugriffsrechte auf die vom Betriebssystem verwalteten Objekte Andere Art von Rechten belegt bestimmte Menge eines Betriebsmittels über eine bestimmte Zeitspanne Prozessprioritäten geben Wichtigkeit von Prozessen bei Anforderung von Betriebsmitteln

21 Arbeitszustand Arbeitszustand enthält alle notwendigen Informationen für die Rechnerkernverwaltung  nicht existierend  wartend  rechenbereit  rechnend

22 Zustandsübergänge Übergänge zwischen den Arbeitszuständen erfolgen durch Dienste der:  Prozessverwaltung  Ereignisverwaltung  Rechenkernverwaltung

23 Strategien Strategien:  Priorität des Prozesses  Reihenfolge des Eintreffen eines Auftrages  Zeitschreibenverfahren Prozessliste ist die Liste der Prozesse, die die Reihenfolge bei der Rechnerkernverwaltung angibt

24 Prozessverwaltung Die Prozessverwaltung ist für die Objekte des Typs Prozess zuständig Folgende Dienste werden bereit gestellt:  Erzeugen eines Prozesses  Löschen eines Prozesses  Informieren über Prozessattribute  Ändern der Prozessattribute

25 Virtueller Rechnerkern Jedem Prozess ist virtueller Rechnerkern zugeordnet Wenn ein Prozess rechnend ist, hat er einen realen Rechnerkern Zustand virtuellen Rechnerkern = Zustand realer Rechnerkern

26 Erzeugen Prozess Unterschiedlich von System zu System Neue Prozess läuft als Leichtgewichtsprozess des Prozessadressraums des Vaters ab Bei der Initialisierung werden festgelegt:  Größe  Werte beim Vaterprozess  Welche Parameter übergeben werden

27 Löschen Prozess Belegten Betriebsmittel werden freigegeben Vaterprozess wird benachrichtigt Systemlisten werden bereinigt

28 Prozesskommunikation (Inter-) Prozess Kommunikation Breitbandig Nachrichten Große Datenmengen werden in sehr kurzer Zeit übertragen Lokale Prozesskommunikation Einzelplatz Sender/Empfänger sind das selbe Globale Prozesskommunikation verschiedene Rechner bilden Sender/Empfänger) ImplizitExplizit Schmallbandig Prozesse abstimmen Kleiner Binärcode Keine allg. Daten transportiert Beobachten benachbarter Prozesse Nicht offiziell im Betriebssystem vorgesehen Ereignisse Prozessalarme

29 Prozesskommunikation Breitbandig Implizit -erfolgt ohne Unterstützung u. Kenntnis des Betriebssystems -Beteiligte Prozesse nutzen gemeinsame Speicherbereiche Explizit Asynchron Nachrichten-/Stromorientiert Synchron (z.B. beim Telefonieren)

30 Prozesskommunikation Schmalbandig Ereignisse Reaktion, die benötigt wird um Prozess fortzuführen Prozessalarme Ausführung von Befehlen bei einem typischen Alarm


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