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Vorlesung: 1 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
Studiengang Informatik FHDWStudiengang Informatik FHDW
Vorlesung:
Betriebssysteme I
3. Quartal 2005
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Vorlesung: 2 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebssysteme: AllgemeinesBetriebssysteme: AllgemeinesIn 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.
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Vorlesung: 3 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebssysteme: AktuellesBetriebssysteme: AktuellesNach 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
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Vorlesung: 4 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
Wg. Betriebssysteme: AllgemeinesWg. Betriebssysteme: AllgemeinesWiederholung
Allgemeine Begriffsdefinitionen
Geschichte der Betriebssysteme
Betriebssystem-Konzepte
Prozesskonzept (Modell)
Prozesskommunikation
Kritische Abläufe
Prozesskommunikationsprobleme
Das Philosophenproblem
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Vorlesung: 5 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
ProzesseProzesse
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Vorlesung: 6 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
ProzesseProzesse
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Vorlesung: 7 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
ProzesseProzesse
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Vorlesung: 8 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
ProzesseProzesse
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Vorlesung: 9 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
ProzesseProzesse
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Vorlesung: 10 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
ProzesseProzesse
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Vorlesung: 11 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
ProzesseProzesse
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Vorlesung: 12 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
ProzesseProzesse
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Vorlesung: 13 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
Wg. Betriebssysteme: SchedulingWg. Betriebssysteme: SchedulingProzess-SchedulingGrundsätzliches VerfahrenKriterien für Scheduling-VerfahrenRound-Robin-SchedulingPrioritäts-SchedulingMehrere SchlangenShortest-Job-FirstGarantiertes SchedulingZweistufiges SchedulingUmsetzung bei den aktuellen BS in der Praxis
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Vorlesung: 14 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
Wg. Betriebssysteme: SchedulingWg. Betriebssysteme: SchedulingDetaillierte 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)
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Vorlesung: 15 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
Wg. Betriebssysteme: Speicherverw.Wg. Betriebssysteme: Speicherverw.Speicherverwaltung
Aufgaben der Speicherverwaltung
Einfache Speicherverwaltung
Fragmentierung (interne / externe)
Verschiebbarkeit (Relocation)
Organisationsformen (Bitmap, verkettete Listen..)
Virtueller Speicher
Segmente, Seiten, Seitenrahmen
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Vorlesung: 16 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
Wg. Betriebssysteme: Speicherverw.Wg. Betriebssysteme: Speicherverw.Allgemeine SpeicherverwaltungVirtuelle SpeicherverwaltungPaging / Demand PagingCachingSwappingVerschiedene Realisierungen bei aktuellen Betriebssystem-VariantenTranslation LookAside Buffer (TLAB)ThrashingLokalitätsprinzipWorking Set
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Vorlesung: 17 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
Wg. Betriebssysteme: Speicherverw.Wg. Betriebssysteme: Speicherverw.Speicherverwaltung am Beispiel von LinuxPaging
Das Virtuelle SpeichermodellDie Page Table im DetailPage Allocation und Page DeallocationMemory Mapping & Demand Paging
CachingDie verschiedenen Caches
SwappingAuslagern von SpeicherseitenDer Kernel Swap Demon (kswapd)Freimachen von Speicherseiten
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Vorlesung: 18 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
Wg. Betriebssysteme: Speicherverw.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)
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Vorlesung: 19 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebssysteme: DateiverwaltungBetriebssysteme: DateiverwaltungDateiverwaltung
Dateikonzept (Datei, Dateisystem)
Dateiorganisation logische Struktur
Zugriffsformen
Sequentieller Zugriff
Wahlfreier Zugriff
Indexsequentieller Zugriff
Speicherplatzzuordnung und -Verwaltung
Verzeichnisse
Datenträger- Organisation
Beispiel: Virtuelle Maschinen und Dateisysteme
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Vorlesung: 20 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebssysteme: DateiverwaltungBetriebssysteme: DateiverwaltungDatenträger-Organisation
Sicherheit und Zugriffsschutz
Leistungsverbesserungen
Systemdienste zur Dateiverwaltung
Praktische Beispiele für den Einsatz von Dateisystemen (MS-DOS, NTFS, ext2...)
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Vorlesung: 21 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebssysteme: AktuellesBetriebssysteme: AktuellesNach 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
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Vorlesung: 22 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
ENDEENDE
Fragen?Fragen?
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Vorlesung: 23 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
QuellenQuellen 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
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Vorlesung: 24 Betriebssysteme I 2005 Prof. Dr. G. Hellberg
ProzesseProzesse