KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________.

Präsentation zum Thema: "KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________."—  Präsentation transkript:

1 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.1 Jan-02 BA - Lörrach / WI Überblick BIOS - Grundlagen 1.Betriebssysteme –Aufgabe, Grundlagen (Scheduling etc.) –Arten von BS, Unterscheidungen –Entwicklung der BS (Geschichte) 2.Netzwerkbetriebssysteme 3.Reale Betriebssysteme (Kennen und Können) –DOS, Windows (3.x / 95 / 98 /..), WIN NT / 2000 / XP –OS / 2, UNIX / LINUX

2 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.2 Jan-02 BA - Lörrach / WI BIOS (Basic Input Output System)

3 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.3 Jan-02 BA - Lörrach / WI Bios - Grundlagen Die Abkürzung BIOS steht für Basic Input Output System und bezeichnet eine standardisierte Schnittstelle zwischen der Hardware und dem eigentlichen Betriebssystem eines Computers. Dabei handelt es sich vereinfacht gesagt um ein Programm, das einerseits die Hardware steuert und andererseits eine Reihe von Befehlen zur Verfügung stellt, um die Steuerung zu beeinflussen.

4 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.4 Jan-02 BA - Lörrach / WI Bios - Grundlagen Die Abkürzung BIOS steht für Basic Input Output System und bezeichnet eine standardisierte Schnittstelle zwischen der Hardware und dem eigentlichen Betriebssystem eines Computers. Dabei handelt es sich vereinfacht gesagt um ein Programm, das einerseits die Hardware steuert und andererseits eine Reihe von Befehlen zur Verfügung stellt, um die Steuerung zu beeinflussen.

5 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.5 Jan-02 BA - Lörrach / WI Bios - Grundlagen Das BIOS stellt somit das Grundbetriebssystem eines Computers dar. Sein Programm ist auf einem ROM-Baustein gespeichert. Da dieser Baustein mit der seiner Software fest in den Computer eingebaut ist, spricht man von Firmware (engl. firm = fest).

6 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.6 Jan-02 BA - Lörrach / WI Bios - Grundlagen Das BIOS übernimmt nach dem Einschalten des Computers eine Art von Weckfunktion für alle anderen Komponenten und das Betriebssystem. Da seine Informationen durch das Ausschalten nicht gelöscht werden, ist es so­ fort nach dem Einschalten in der Lage, alle Vorbereitungen für den Start des eigentlichen Betriebssystems zu treffen.

7 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.7 Jan-02 BA - Lörrach / WI Bios - Grundlagen HerstellerInternetadresse Awardwww.award.com www.phoenix.com AMI (American Megatrends) www.ami.com Phoenixwww.phoenix.com MR-BIOSmrbios.com Seit 1989 gibt es die Firma Microid Research, die mit ihrem MR-BIOS einige Innovationen eingeführt hat. Diese Firma richtet jedoch ihre Geschäfte hauptsächlich auf Großkunden mit individuellen Bedürfnissen aus. 1998 wurde Award von Phoenix aufgekauft. Die Produkte der BIOS - Nachfolgefirma werden unter dem Namen Award vertrieben.

8 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.8 Jan-02 BA - Lörrach / WI Speicher

9 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.9 Jan-02 BA - Lörrach / WI Speicher Hauptspeicher Phys. Speicher Arbeitsspeicher Phys. Speicher Virtueller Speicher Cache Speicher 1. Level 2. Level Plattencache Speicherverwaltung erfolgt durch das OS

10 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.10 Jan-02 BA - Lörrach / WI Seitenersetzungsstrategien Der Algorithmusersetzt diejenige Seite, die First In First Out (FIFO)sich am längsten im Hauptspeicher befindet Not Recently Used (NRU)in letzter Zeit nicht benutzt wurde Least Recently Used (LRU)am längsten nicht benutzt wurde Not Frequently Used (NFU)am wenigsten genutzt wurde Least Frequently Used (LFU)in letzter Zeit am wenigsten genutzt wurde

11 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.11 Jan-02 BA - Lörrach / WI Register Cache Arbeitsspeicher Massenspeicher Registerbänke (Flip-Flops) SRAM DRAM Festplatte Kosten pro Bit Zugriffszeit ArchivspeicherCD, Band, DVD je nach Architektur 128B... 4MB 64kB... 1GB 20MB... 100GB ~ 5ns 5... 20 ns 50... 120 ns 5... 80 ms beliebigsec... min

12 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.12 Jan-02 BA - Lörrach / WI Von SDRAM bis Rambus Die Taktfrequenzen der CPUs werden immer höher, doch die Speichermodule können mit diesem Leistungsschub nicht Schritt halten. Mit zwei unterschiedlichen Konzepten versuchen die Boardhersteller diesem Problem zu begegnen: DDR- und Rambus-Speicher.

13 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.13 Jan-02 BA - Lörrach / WI Von SDRAM bis Rambus EigenschaftPC133- SDRAM DDR-SDRAM PC200 DDR-SDRAM PC266 RDRAM Spannung3,3 V2,5 V Kontaktpins164186 184 Datenbreite64 bit 16 bit Echter Takt133 MHz100 MHz133 MHz400 MHz Effektiver Takt133 MHz200 MHz266MHz800 MHz Bandbreite1,06 GByte/s1,6 GByte/s2,1 GByte/s1,6 GByte/s

14 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.14 Jan-02 BA - Lörrach / WI SDRAM Ursprünglich als schnelles Videomemory und VRAM-Ersatz konzipiert, kommen SDRAM-Module heute vor allem in Pentium-II- und Pentium-III- Mainboards zum Einsatz. Das Erfolgsgeheimnis von SDRAM: Der Speicher wird synchron zum Systembustakt angesteuert. Während ältere Memory-Bausteine asynchron zum Bustakt arbeiten, liefert SDRAM nach einer Verzögerung für das erste Bit die weiteren drei Bits in Bustaktgeschwindigkeit, also ohne jegliche Wartezyklen.

15 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.15 Jan-02 BA - Lörrach / WI SDRAM SDRAMs werden auf zwei Arten gekennzeichnet: So gibt es zum einen die Angabe in Nanosekunden (12, 10, 8 oder 7), zum anderen die Bezeichnung gemäß des empfohlenen Bustaktes. Bei einem Systemtakt von 100 MHz sind 8-Nanosekunden-SDRAMs (entspricht 125 MHz) empfehlenswert, bei 133 MHz kommen 7-Nanosekunden-Exemplare (entspricht 142 MHz) zum Einsatz.

16 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.16 Jan-02 BA - Lörrach / WI DDR SDRAM - Double Data Rate Die entscheidenden Vorteile der DDR-Technik: Bei gleicher Busweite wie SDRAM (64 Bit) und doppelter Datentransferrate erreichen 200-MHz-Module eine maximale Bandbreite von 1,6 GByte pro Sekunde. 266-MHz-Module können sogar einen Datendurchsatz von 2,1 GByte pro Sekunde für sich verbuchen. Die Versorgungsspannung ist gegenüber SDRAM von 3,3 auf 2,5 Volt reduziert worden. Das sorgt für eine niedrige Verlustleistung und macht DDR SDRAM auch für thermisch sensible beziehungsweise mobile Systeme interessant.

17 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.17 Jan-02 BA - Lörrach / WI RDRAM – Rambus – (RIMM) RIMM – Rambus Inline Memory Module Gleichzeitige Übertragung von 2 Datenworten (Flanke) Spezielles Board Schneller Datentransfer CPU - Speicher

18 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.18 Jan-02 BA - Lörrach / WI BS / OS (Betriebssysteme / Operating Systems)

19 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.19 Jan-02 BA - Lörrach / WI Betriebssysteme –Aufgabe –Grundlagen (Scheduling etc.) –Arten von BS –Unterscheidungen Entwicklung der BS (Geschichte) PC – BS –DOS, Windows (3.x / 95 / 98 /..) –WIN NT / 2000 –OS / 2 –UNIX / LINUX

20 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.20 Jan-02 BA - Lörrach / WI Was ist die Aufgabe der OS? Wo sind die OS in der Hierarchie der Rechner angesiedelt? Warum sind OS Hardwareabhängig?

21 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.21 Jan-02 BA - Lörrach / WI

22 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.22 Jan-02 BA - Lörrach / WI Das Betriebssystems ist die Schnittstelle (Interface) zwischen Mensch und Computer Hardware (bzw. Firmware) und Anwenderprogramm

23 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.23 Jan-02 BA - Lörrach / WI Das Betriebssystem umfaßt nach DIN 44300 die Programme eines digitalen Rechensystems, die zusammen mit den Eigenschaften der Re­chenanlage die Basis der möglichen Betriebsarten des digitalen Rechensystems bilden und insbesondere die Abwicklung von Programmen steuern und überwachen.

24 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.24 Jan-02 BA - Lörrach / WI Überwachung und Verwaltung der Hardware-Betriebsmittel (wie CPU, Hauptspeicher, Hintergrundspeicher, Peripherie- Geräte) und der Software-Betriebsmittel (wie Programme, Dateien, Datenbanken)

25 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.25 Jan-02 BA - Lörrach / WI Abwicklung aller Jobs, die von Benutzern stammen; d.h. insbesondere Steuerung der Ausführungsreihenfolge verschiedener Jobs sowie der Auslastung des Rechners; ggf. Op­timierung der Auslastung des Rechners z.B. durch Vergabe von Prioritäten

26 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.26 Jan-02 BA - Lörrach / WI Behandlung von Hard- und Softwarefehlern, Durchführung interner Diagnoseläufe sowie Maßnahmen zum Datenschutz und zur Datensicherung

27 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.27 Jan-02 BA - Lörrach / WI Kommunikation mit dem Benutzer sowie ggf. dem Operateur der Maschine, aber auch mit dem Programmiersystem des Rechners, welches i.a. die Programme enthält, die der Benutzer zum Schreiben oder Lauffähigmachen seiner Programme benötigt (z.B. Compiler, Editoren, Debugger etc.)

28 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.28 Jan-02 BA - Lörrach / WI

29 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.29 Jan-02 BA - Lörrach / WI Betriebssystemschichten

30 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.30 Jan-02 BA - Lörrach / WI Seit wann gibt es Betriebssysteme? In welchen Geräten gibt es Betriebssysteme? Wer programmiert Betriebssysteme?

31 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.31 Jan-02 BA - Lörrach / WI Entwicklung von DOS Aug. 1981Vers. 1 Jan. 1982Vers. 1.1Zweiseitige Disketten Apr. 1983Vers. 2.0Festplattenunterst.; Hierarch. Dateisyst. Installierbare Gerätetreiber Aug. 1984Vers. 3.0Größ. Festplatten; Disk. LW. 1,2 MB Nov. 1984Vers. 3.1Netzwerkunterstützung Jan. 1986Vers. 3.23,5 Zoll Diskette (720 kByte) Apr. 1987Vers. 3.3Mehrf. 32-Mbyte Festplattenlaufw. Mehrere Zeichensatztabellen Disk. LW. 3,5 Zoll (1,44 Mbyte) August 1988Vers. 4.02-Gbyte LW; EMS 4.0; DOS-Shell Jun. 1991Vers. 5.0Neues Basic; Neuer Editor Progr. Umschalter;Wiederherstg. gel. Dateien März 1993Vers. 6.0Onlinekompr.; Speicheroptim.

32 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.32 Jan-02 BA - Lörrach / WI MS-WINDOWS 1975 Gründung von Microsoft 1981 Dos 1.0 1985 Windows 1.0 1987 Windows 2.0 1990 Windows 3.0 1992 Windows 3.1 1993 Windows NT 3.1 (erstes 32 bit Windows) 1994 WfW 3.11 1994 Windows NT 3.5 (WS und Server getrennt)

33 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.33 Jan-02 BA - Lörrach / WI MS-WINDOWS 1995 Windows NT 3.51 1995 Windows 95 1996 Windows NT 4.0 1998 Windows 98 (Integration des Internet Explorers) 1998 Windows 98 SE 2000 Windows ME 2000 Windows Whistler Beta 1 2000 Windows 2000 Datacenter 2001 Windows XP (Start: 25.10.2001)

34 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.34 Jan-02 BA - Lörrach / WI Netzwerkbetriebssysteme

35 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.35 Jan-02 BA - Lörrach / WI Netzwerkbetriebssysteme Grundlagen - Wozu Netzwerkbetriebssysteme - Arten von Netzwerken - Peer to Peer - Echte Netzwerke Typische Netzwerkbetriebssysteme - Reine NW-BS - NW-BS mit Funktionalität von WS-BS

36 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.36 Jan-02 BA - Lörrach / WI Arten von Netzwerken Peer to Peer Gleiche Partner Echte Netzwerkbetriebssysteme Server übernimmt Verwaltung Bereitstellung von Diensten

37 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.37 Jan-02 BA - Lörrach / WI Peer to Peer (Beispiele) WIN 95 WIN 98 (SE; ME) WIN-NT (WS) WIN 2000 (Pro)

38 KA - Betriebssysteme ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Prof. G. Staib ____________________________________________________________________________________________ KA.3.1.38 Jan-02 BA - Lörrach / WI Aufgaben von Netzwerkbetriebssystemen Userverwaltung Resourcenverwaltung Netzwerksicherheit Netzwerküberwachung