Transcript Studiengang WirtschaftsInformatik FHDW Vorlesung Betriebssysteme 1. Quartal 2002 Vorlesung: Betriebssysteme © 2002 Prof. Dr.

Studiengang WirtschaftsInformatik FHDW
1
Vorlesung Betriebssysteme
1. Quartal 2002
Vorlesung: Betriebssysteme
© 2002 Prof. Dr. G. Hellberg
Betriebssysteme: Allgemeines
1
In diesem zweiten Abschnitt der Vorlesung
Betriebssysteme sollen aufbauend auf die
Grundkonzepte und Architekturen, sowie auf
das Prozesskonzept die Speicherverwaltung
und die Dateiverwaltung detaillierter
eingegangen werden. Zudem soll anhand von
praktischen Demonstrationen die Möglichkeiten
des Einsatzes und die Funktionsweise von
Virtuellen Maschinen verdeutlicht werden.
Vorlesung: Betriebssysteme
© 2002 Prof. Dr. G. Hellberg
Vorlesungseinheit 1
1
Wiederholung
Allgemeine Begriffsdefinitionen
Geschichte der Betriebssysteme
Betriebssystem-Konzepte
Prozesskonzept (Modell)
Prozesskommunikation
Kritische Abläufe
Prozesskommunikationsprobleme
Das Philosophenproblem
Vorlesung: Betriebssysteme
© 2002 Prof. Dr. G. Hellberg
Vorlesungseinheit 2
1
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
Vorlesung: Betriebssysteme
© 2002 Prof. Dr. G. Hellberg
Vorlesungseinheit 3
1
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)
Vorlesung: Betriebssysteme
© 2002 Prof. Dr. G. Hellberg
Vorlesungseinheit 4
1
Speicherverwaltung
Aufgaben der Speicherverwaltung
Einfache Speicherverwaltung
Fragmentierung (interne / externe)
Verschiebbarkeit (Relocation)
Organisationsformen (Bitmap, verkettete
Listen..)
Virtueller Speicher
Segmente, Seiten, Seitenrahmen
Vorlesung: Betriebssysteme
© 2002 Prof. Dr. G. Hellberg
Vorlesungseinheit 5
1
Allgemeine Speicherverwaltung
Virtuelle Speicherverwaltung
Paging / Demand Paging
Caching
Swapping
Verschiedene Realisierungen bei aktuellen
Betriebssystem-Varianten
Translation LookAside Buffer (TLAB)
Thrashing
Lokalitätsprinzip
Working Set
Vorlesung: Betriebssysteme
© 2002 Prof. Dr. G. Hellberg
Vorlesungseinheit 6
1
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
Vorlesung: Betriebssysteme
© 2002 Prof. Dr. G. Hellberg
Vorlesungseinheit 7
1
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)
Vorlesung: Betriebssysteme
© 2002 Prof. Dr. G. Hellberg
Vorlesungseinheit 8
1
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 anhand von VMWare
Vorlesung: Betriebssysteme
© 2002 Prof. Dr. G. Hellberg
Vorlesungseinheit 9
1
Datenträger-Organisation
Sicherheit und Zugriffsschutz
Leistungsverbesserungen
Systemdienste zur Dateiverwaltung
Praktische Beispiele für den Einsatz von
Dateisystemen (MS-DOS, NTFS, ext2...)
Vorlesung: Betriebssysteme
© 2002 Prof. Dr. G. Hellberg
Vorlesungseinheit 10
1
Zusammenfassung und Wiederholung
Klausurvorbereitung
Praktische Beispiele und Ausblick
Vorlesung: Betriebssysteme
© 2002 Prof. Dr. G. Hellberg