Studiengang Informatik FHDW Vorlesung: Betriebssysteme I 3. Quartal 2005
Betriebssysteme: Allgemeines In diesem zweiten Abschnitt der Vorlesung Betriebssysteme sollen aufbauend auf die Grundkonzepte und Architekturen, sowie auf das Prozesskonzept die Speicherverwaltung und die Dateiverwaltung und andere Dienste detaillierter eingegangen werden. Zudem soll anhand von praktischen Demonstrationen die weitergehenden Möglichkeiten des Einsatzes und der Rolle von BS im IT-Umfeld verdeutlicht werden. Dieses soll durch zahlreiche Praxis-Beispiele unterstützt werden.
Betriebssysteme: Aktuelles Nach der kurzen Wiederholung der wichtigsten Begrifflichkeiten und Zusammenhänge werden aktuelle Entwicklungen und Tendenzen im Umfeld der Betriebssysteme und Netzwerke zur Motivation gegeben. Wovon haben Sie gehört? Was wird benötigt? Verschiedene Anwendungs /Einsatzbereiche Kosten- /Nutzen Betrachtungen Praktische Beispiele und Ausblick
Wg. Betriebssysteme: Allgemeines Wiederholung Allgemeine Begriffsdefinitionen Geschichte der Betriebssysteme Betriebssystem-Konzepte Prozesskonzept (Modell) Prozesskommunikation Kritische Abläufe Prozesskommunikationsprobleme Das Philosophenproblem
Prozesse
Prozesse
Prozesse
Prozesse
Prozesse
Prozesse
Prozesse
Prozesse
Wg. Betriebssysteme: Scheduling Prozess-Scheduling Grundsätzliches Verfahren Kriterien für Scheduling-Verfahren Round-Robin-Scheduling Prioritäts-Scheduling Mehrere Schlangen Shortest-Job-First Garantiertes Scheduling Zweistufiges Scheduling Umsetzung bei den aktuellen BS in der Praxis
Wg. Betriebssysteme: Scheduling Detaillierte Diskussion der Scheduling-Verfahren Verschiedene Kriterien Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Verfahren Round-Robin-Scheduling Prioritäts-Scheduling Zweistufiges Scheduling Umsetzung bei den aktuellen BS in der Praxis Beispiel Windows NT 4.0 Aufbau und Architektur von Windows-NT 4.0 (siehe auch White-Paper)
Wg. Betriebssysteme: Speicherverw. Speicherverwaltung Aufgaben der Speicherverwaltung Einfache Speicherverwaltung Fragmentierung (interne / externe) Verschiebbarkeit (Relocation) Organisationsformen (Bitmap, verkettete Listen..) Virtueller Speicher Segmente, Seiten, Seitenrahmen
Wg. Betriebssysteme: Speicherverw. Allgemeine Speicherverwaltung Virtuelle Speicherverwaltung Paging / Demand Paging Caching Swapping Verschiedene Realisierungen bei aktuellen Betriebssystem-Varianten Translation LookAside Buffer (TLAB) Thrashing Lokalitätsprinzip Working Set
Wg. Betriebssysteme: Speicherverw. Speicherverwaltung am Beispiel von Linux Paging Das Virtuelle Speichermodell Die Page Table im Detail Page Allocation und Page Deallocation Memory Mapping & Demand Paging Caching Die verschiedenen Caches Swapping Auslagern von Speicherseiten Der Kernel Swap Demon (kswapd) Freimachen von Speicherseiten
Wg. Betriebssysteme: Speicherverw. Speicherverwaltung bei Linux Paging, Caching, Swapping Ein- /Ausgabe-System Anforderungen Physisches Ein- /Ausgabe-System Aufgaben eines Gerätetreibers Polling / Interrupt Logisches Ein- /Ausgabe-System Dateiverwaltung Dateikonzept (Datei, Dateisystem)
Betriebssysteme: Dateiverwaltung Dateikonzept (Datei, Dateisystem) Dateiorganisation logische Struktur Zugriffsformen Sequentieller Zugriff Wahlfreier Zugriff Indexsequentieller Zugriff Speicherplatzzuordnung und -Verwaltung Verzeichnisse Datenträger- Organisation Beispiel: Virtuelle Maschinen und Dateisysteme
Betriebssysteme: Dateiverwaltung Datenträger-Organisation Sicherheit und Zugriffsschutz Leistungsverbesserungen Systemdienste zur Dateiverwaltung Praktische Beispiele für den Einsatz von Dateisystemen (MS-DOS, NTFS, ext2...)
Betriebssysteme: Aktuelles Nach der kurzen Wiederholung der wichtigsten Begrifflichkeiten und Zusammenhänge werden aktuelle Entwicklungen und Tendenzen im Umfeld der Betriebssysteme und Netzwerke zur Motivation gegeben. Wovon haben Sie gehört? Was wird benötigt? Verschiedene Anwendungs /Einsatzbereiche Kosten- /Nutzen Betrachtungen Praktische Beispiele und Ausblick
ENDE Fragen?
Quellen Tannenbaum, Andrew, Moderne Betriebssysteme M. Weber, Foliensatz Universität Ulm Microsoft Whitepapers Novell Brainshare 2004 Novell Papers 2003 / 2004 Novell Tour 2004 Präsentation Oracle 2004 Präsentation Targosoft 2004 Präsentation Matsushita 2004
Prozesse