Grundlagen

Bit

• 2 Zustände: 0/1; an/aus

• Kleinstmögliche Einheit der Information

• z.B. Schaltzustand

Bits (Bitfolgen)

• Mit n Bits kann man 2^n Zustände darstellen

Dezimalsystem

• Basis: 10, Ziffern 0-9

• Jede Ziffer D an der Stelle i (Beginn bei 0) hat den WErt Dx10^i

Dualsystem (Binärsystem)

• Beispiel: 10101

• Basis: 2, Ziffern 0 & 1

• niederwertigstes Byte an Stelle 0 (LSB -> Least Significant Byte)

• höchstwertigstes Byte an Stelle i (MSB -> Most Significant Byte)

Hexadezimalsystem:

• Basis: 16, Ziffern 0-9 & A-F

• Ein Zeichen nimmt eine Gruppe von 4 Bits ein, da 1111 = 15

8 Bits = 1 Byte

ASCII (ab ca. 1963)

• sieben Bit -> 128 Zeichen

• 8. Bit Paritätsbit -> Fehlererkennung

ASCII-ERweiterung (ca. 80er Jahre):

• 8 Bit (kein Paritätsbit) -> 256 Zeichen

• Erweitert um Sonderzeichen

Unicode (UTF-8), 90er Jahre:

• Mehr Bytes

• wird ständig erweitert

User-Mode / Userland

• Benutzerprozesse (“Programme”)

Betriebssystemkern (Kernel)

• Systemprozesse für grundlegende Funktionen

• Verwaltung HW-Komponenten

• Speicherverwaltung

• Prozessverwaltung

• ggf. Benutzerverwaltung

Verwaltungsprogramme, z.B. für:

• Prozesssystem

• Speicherzuteilung

• Belegung externer Speichermedien

• Bereitstellung von Geräten

Steuerprogramme, z.B. für:

• Eingabe. von Zeichen über die Tastur

• Ausgabe von Zeichen auf dem Monitor,

• Speicherung von Daten auf der Festplatte

Dienstprogramme, z.B. für:

• Konfig HW & OS

• Anzeige & Bearbeitung von Dateien

• Kopieren, sichern, wiederherstellen von Daten

Libraries & Treiber:

• Stellen Programmen OS-Funktionen bereit

• binden HW in das OS ein

• veranlassen HW zu gewünschten Aktionen

▪ Großrechner-Betriebssystemen

▪ Server-Betriebssystemen

▪ PC-Betriebssystemen

▪ Betriebssystemen für "Eingebettete Systeme"

▪ Multiprozessor-Betriebssystemen

▪ SmartCard-Betriebssystemen

Früher:

• Stapelbetrieb -> ein Auftrag nach dem anderen

• Dialogbetrieb

• Ein- & Ausgabe praktisch direkt an Zentraleinheit

• Einzelbenutzerbetrieb

• Einzelprogrammbetrieb

Heute:

• Mehrprogrammbetrieb

• Interaktive Verarbeitung

• Datenfernverarbeitung

• Mehrbenutzerbetrieb

• Mehrprozessorbetrieb

Sonderformen:

• Prozessbetrieb

• Echtzeitbetrieb

Singletaksing (Einprogrammbetrieb)

• Abarbeitung v. Benutzeraufträgen nacheinander

• nur ein Anwendungsprogramm im Arbeitsspeicher

• CPU meist nicht ausgelastet -> nicht genutzte Rechenleistung

• Durchsatz von Rechner von Leistung der. HW & Programmiertechnik abhaenig

• Bsp.: MS-DOS OS/2

Multitaksing (Mehrprogrammbetrieb)

• Fähigkeit mehrere Tasks gleichzeitig auszuführen

• Mehrere CPUs -> tatsächliche Parallelität

• einzelne Ausührungseinheit -> schneller Wechsel zwischen Aufgaben -> quasi parallel

• Umschalten von Prozessen trotz Verwaltungsaufwand i.d.R. gewinnbringend

• Echtzeitsystem -> Optimierung auf Reaktionszeiten

Teilnehmerbetrieb:

• Form des Mehrprogrammbetriebs -> Mehrere Benutzer im Dialogbetrieb unabhångig voneinander

Single-User-Mode:

• ein einziger Anwender / OS

• Moderne OS: Möglich für Administration & Reparatur

Multi-User-Mode:

• Bereitstellung von Arbeitsumgebungen für verschiedene User

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