Betriebssysteme allgemein

1. Betriebssysteme allgemein Betriebssysteme BIOS

2. 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

3. 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.

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

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

7. 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

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

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

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

11. BIOS Doch wie startet ein Betriebssystem selbst?

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

13. 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

14. 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

15. 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

16. BIOS POST: • 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

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