Betriebssysteme allgemein BIOS

Betriebssysteme Definition: Die Programme eines digitalen Rechensystems, die zusammen mit den Eigenschaften dieser Rechenanlage die Basis der möglichen Betriebsarten des digitalen Rechensystems bilden und die insbesondere die Abwicklung von Programmen steuern und überwachen. Betriebssystemkern Spezialprogramme

Betriebssysteme Aufgaben: Speicherverwaltung, Prozessverwaltung, Geräte- und Dateiverwaltung, Rechteverwaltung dadurch: Komplexität der Maschine verbergen (Coy) Reale Maschine -> Zentraleinheit + Geräte (Hardware) Abstrakte Maschine -> Reale Maschine + Betriebssystem Benutzermaschine -> Abstr. Maschine + Anwendungspr. Die Programme eines digitalen Rechensystems, die zusammen mit den Eigenschaften dieser Rechenanlage die Basis der möglichen Betriebsarten des digitalen Rechensystems bilden und die insbesondere die Abwicklung von Programmen steuern und überwachen.

Multiprogram Batch Systems Verschiedene Systeme Geschichte: Lochkarten Multiprogram Batch Systems Verschiedene Systeme führten zu heutigen Betriebssystemen

Wie funktioniert das? Beispiel: Timer Zunächst initialisiert Nach bestimmten Zeitpunkt oder periodisch unterbrochen Abarbeitung der eigenen Routine Parallel: Unterbrechungsroutine Bilden zusammen die Rechenarchitektur

Nutzen: Prozessor wird temporär unterbrochen, anderes Programm gestartet (präemptives Multitasking) einzelner Prozessor ermöglicht mehrere Programme Jedes Programm erhält Teil der Prozessorzeit (Schedule) außer minimale Verlangsamung keine negative Auswirkung d.h.: wie mehrere Prozessoren aus einem -> virtueller Prozessor

dazu: virtueller Zeitgeber Nur Kernel hat Zugriff auf kompletten Speicher, keine Programme verbirgt Timerhardware vor anderen Programmen Schutz vor Konflikten zwischen einzelnen Programmen

Weitere wichtige Aufgaben: Dateisysteme verwalten Aufteilung des Speichers (virtueller Speicher) Netzwerknutzung GUI

Geschichte der Betriebsmittelverwaltung: Bis 1980: erste Betriebssysteme 1974: DOS 80er: C64 Xerox und Apple Windows Mac OS X Linux

Doch wie startet ein Betriebssystem selbst? BIOS Doch wie startet ein Betriebssystem selbst?

Basic Input/Output System BIOS BIOS Basic Input/Output System Lat: Leben

BIOS Auf Hauptplatine gespeichert Nach dem Einschalten des Systems als erstes gestartet Start des Betriebssystems Henne-Ei-Problem: Software auf Datenträger muss in Hauptspeicher, aber: Dazu braucht dieser Software

BIOS BIOS löst dies durch Bootstrapping: früher: CPU pausiert, Bootsloader benötigt heute: im BIOS enthalten, Schritt entfällt Teil bestimmter Bausteine: oft EPROM oder Flash-Speicher

BIOS früher: verschiedene Hardware benötigt verschiedene Treiber und Konfiguration d.h.: für jedes System und jeden Rechnertyp alles alles individuell angepasst heute: Auslagerung dieser Dateien in das BIOS d.h.: gleiche Software auf unterschiedlichen Rechnern

BIOS POST: Initialisierung der Hardware Überprüfung der Funktionsfähigkeit der CPU (bei Multiprozessor-Systemen der ersten CPU) Überprüfung der CPU-nahen Bausteine Überprüfung des CMOS-RAM Überprüfung des CPU-nahen Cache-Speichers Überprüfung der ersten 64 Kilobyte des Arbeitsspeichers Überprüfung des Grafik-Speichers und der Grafik-Ausgabe-Hardware/Software Überprüfung des restlichen Arbeitsspeichers Überprüfung der Tastatur Überprüfung von weiterer Peripherie Initialisierung der Hardware

BIOS BIOS- Konfiguration: über bestimmte Taste ( oft F… ) Update: früher nicht wirklich möglich bei moderneren möglich aber gefährlich Ausnahme: Dual BIOS: Absicherung