BETRIEBSSYSTEME

1. BETRIEBSSYSTEME Funktionen und Hauptaufgaben Die Entwicklung BIOS

2. 1. Funktionen und Hauptaufgaben

3. Prozessoren Rechensysteme Systemprogramme Tastatur Arbeitsspeicher Platten Bildschirm Drucker Netzwerkschnittstellen

4. Betriebssystem Textverarbeitung E-Mail-Cliet Web-Browser Anwendungs-programme Kommandointerpreter Compiler Editor Sytemprogramme Betriebssystem Hardware

5. Funktionen Betriebssystem Schnittstelle zwischen Benutzer/Computer Ressourcenmanager

6. Hauptaufgaben Abstraktion Prozessverwaltung Speicherverwaltung Geräteverwaltung

7. Hauptaufgaben –Abstraktion • Verbergen der Komplexität • Intuitive Bedienung • Symbole

8. Hauptaufgaben –Abstraktion

9. Hauptaufgaben - Prozessverwaltung • Programm in Ausführung • Scheduling • Unterschiedliche Zustände

10. Hauptaufgaben - Prozessverwaltung • Der aktive Prozess wird ausgeführt. • Das BS wählt aus welcher Prozess als Nächster Rechenzeit bekommt. Das ist immer der bereite Prozess. Er bekommt dann den aktiven Zustand, wenn der aktive Prozess blockiert wurde. • Der blockierte Prozess wird blockiert, weil er z.B. auf eine Eingabe wartet • Kommt die Eingabe, bekommt er den Zustand bereit. • Der bereite Prozess wird dann wieder aktiv. Aktiv 2 1 Bereit Blockiert 3

11. Hauptaufgaben - Prozessverwaltung • Programm in Ausführung • Scheduling • Unterschiedliche Zustände • Quasiparallelität

12. Hauptaufgaben - Speicherverwaltung • Hauptspeicher • Paging • Seiten und Rahmen

13. Hauptaufgaben - Speicherverwaltung

14. Hauptaufgaben - Geräteverwaltung • Blockorientierte Geräte • Zeichenorientierte Geräte • Controller • Gerätetreiber

15. 2. Entwicklung

16. Die Geschichte der Betriebssysteme 4 Generationen der Betriebssysteme • I 1945-1955 • II 1955-1965 • III 1965-1980 • IV 1980-bis heute

17. Erste Digitalrechner • Engl. Mathematiker Charles Babbbage (1792-1871) • „Analytische Maschine“ • Wichtiger Beitrag: erkannte die Notwendigkeit einer Software • Die Programmiersprache von Ada Lovelas

18. Die erste Generation (1945-1955) • Mitte der 40-er Jahre : Verwendung von Elektronenröhren bei der Konstruktion von Rechenmaschinen Erste Entwickler: Howard Aiken (Harvard), John von Neumann(Princeton), J.Presper Eckert und William Mauchley (Pennsylvania), sowie Konrad Zuse aus Deutschland.

19. Probleme der ersten Generation • Nutzen der mechanischen Relais verursachte die Langsamkeit • Enorme Größe • Entwurf, Bau, Programmierung, Betrieb und Wartung wurde von einzelne Gruppe von Leuten durchgeführt • Maschinensprache • Aufgaben: nur numerische Berechnungen

20. Die zweite Generation (1955-1965) • Mitte der 50-er Jahre eine radikale Veränderung mit der Einführung von Transistoren • Zuverlässigkeit von Rechnern  erste Kunden, Verkauf • klare Unterscheidung zwischen Entwicklern, Herstellern, Operateuren, Programmierern und Wartungspersonal • Mainframe Probleme: hohe Kosten Lange Wartezeiten zwischen Aufgabenausführung • Neue Lösung Stapelverarbeitungssystem

21. Stapelverarbeitungssystem • Ablagekorb für viele Jobs (Programmen) • Aufschreiben und einlesen der Jobs auf einem Magnetband • Lochkartenstapel • Die ersten Rechner von IBM: • 1401 Lochkartenstapel einlesen, Bänder kopieren, Ausgaben ausdrucken, aber nicht für numerische Berrechnungen geeignet • 7094 (teurer) für numerische Berechnungen

22. Probleme der zweten Generation • Größe • meist für wissenschaftlichen oder technischen Berechnungen eingesetzt Typische Systeme : FMS (das Fortran Monitor system) oder IBSYS, von IBM für die 7094

23. Die dritte Generation (1965-1980) • frühe 60-er Jahre: 2 Produktlinien, auf die die Computerhersteller sich orientierten. Nachteil: 7094 und 1401 unkompatibel 7094:wortorientierte Rechner für numerische Berechnungen in der Wissenschaft und Techniik 1401 kommerzielle, zeichenorientierten Rechner (Sortieren, Ausdrucken von Bändern in Banken und Versicherungen).

24. System 360 • eine Serie von Software-kompatiblen Rechnern • erste bedeutendste Computerreihe, die kleine integrierte Schaltungen verwendete Vorteil: Niedrige Kosten Nachteil: 3x mal größer als FMS, entwickelt von tausenden Programmierernviele Fehler

25. Schlüsseltechniken • Multiprogramming: gleichzeitige Bereithalten mehrere Jobs im Arbeitsspeicher • Spooling: direktes Laden den neuen Jobs nach dem Ausführen von vorangehendenm Job • Timesharing: Online-Zugang zum System über ein Terminal, z.B. CTSS (Compatible Time Sharing System)

26. MULTICS (MULTiplexed Information and Computing System) • Gründer: MIT, Bell Labs und General Electric (ein wichtiger Computerhersteller) • „Rechnerwerkzeug“ für mehrere hundert Benutzer • durchschlagenden Einfluß auf nachfolgende Systeme.

27. wichtige Entwicklung der dritten Generation • 1961 phänomenale Aufkommen der Minicomputer im 1961 DEC PDP-1.Es kostete 120 000$ (5% weniger als 7094). • Minicomputer von Bell Labs PDP-7 , als Grundlage für das Entstehen von UNIX, welche später im akademischen, im kommmerziellen und im behördlichen Bereich große Bedeutung erlangte.

28. Die vierte Generation (1980 bis heute) • 1974: Kildall ein plattenbasiertes BS :Control Program for Microcomputers (CP/M) • Gründung von Digital Research mit Gary Kildall • CP/M - 5 Jahre führende Marke auf dem Markt • 80-er Jahre: Entwurf IBM PC MS-DOS (Micro-Soft Disk Operating System) Erster Benutzerfreundlicher BS von Steve Jobs: Apple Macintosh • Doug Engelbart am Stanford Research Institute: GUI (Grafical User Interface), kompett mit Fenstern, Icons, Menüs und der Maus.

29. Die vierte Generation (1980 bis heute • 1995 eigenständige Version von Windows 95 • 1998 - Windows 98 • Windows NT (New Technologie) kompatibel zu Windows 95. NT 4.0 Durchbruch im Hinblick auf Unternehmensnetzwerke. • Zu Beginn 1999 Windows NT 5 Windows 2000

30. Literatur • Glatz, Eduard: Betriebsysteme. Grundlagen, Konzepte, Systemprogrammierung. Heidelberg 2006. • Stallings, William: Betriebssysteme. Prinzipien und Umsetzung. (4., überarbeitete Auflage) Pearson Studium 2003. • Tanenbaum, Andrew S.:Moderne Betriebssysteme. (2., überarbeitete Auflage) Pearson Studium 2002.