1.3 Einige Grundbegriffe

Prozess: gestartetes Programm

• Prozess kann selbst einen anderen Prozess erzeugen

 

Task: Im Sprachgebrauch mancher Bse spricht man statt von Prozessen von Tasks und meint damit allerdings mehr die Anweisungen an das System, den Prozess auszuführen

Thread: ein gestarteter Programmzweig (moderne Bse erlauben es, Programme so zu teilen, dass man die Teile einzeln und – soweit es ihre Funktion zulässt – parallel zueinander starten kann)

Ressourcen (Betriebsmittel): RAM-Speicher, Dateien auf Datenträgern (event. auch den ganzen Datenträger), alle Geräte und Gerätekanäle, Nachrichten und Signale

• bei Mehrprozess-Bsen: Rechtzeit wird wichtiges Betriebsmittel

 

Dateien und Dateisysteme

Verzeichnisse

• zur Lokalisation von Dateien auf einem Datenträger

 

hierarchische Dateisysteme

• kann man durch baumförmige Graphen darstellen

 

Pfad:

• eine beim Hauptverzeichnis (Wurzelverzeichnis, Root Directory) beginnende Verzeichnisfolge
• beschreibt die genaue Lage einer Datei im Dateisystem

 

1.4 Betriebsart & Nutzungsform

Betriebsarten

- wichtige Charakteristika der internen Abläufe der Programmbearbeitung

Nutzungsform

- zeitliche Abhängigkeiten & Organisationsformen der Nutzung durch verschiedene Nutzer

 

 

1.4.1 Ein- oder Mehrprozesserbetrieb

Betriebsarten

• Einprozessorbetrieb
• Zu jeden Zeitpunkt kann genau immer nur ein Prozess abgearbeitet werden
• Einzige Betriebsart der Computer in der 1. & 2. Generation
• Nachteil: geringe Ressourcenauslastung (Zentraleinheit wartete 90% & mehr der Rechenzeit darauf, das E/A – Operationen zum Abschluss kamen)

 

• Kanalgesteuerte E/A
• In der 2. Rechnergeneration
• E/A Geräte erhielten eigene Steuerungen & Pufferspeicher
• Trotzdem Zentraleinheit nach wie vor zu sehr geringen Anteilen ausgelastet

 

• Mehrprozessorbetrieb
• Ausweg aus der geringen Nutzung der Zentraleinheit
• Seit der 3. Rechnergeneration

 

• Scheduler

 

• Komponente des BS die den einzelnen Prozessen den Zugriff auf den Prozessor zuteilt (nach Möglichkeit nach einer angemessenen Zeit auch wieder entzieht

 

o   Kooperative Systeme

·         Ihre Stabilität ist davon abhängig, ob sich die Prozesse kooperativ zeigen & die Ressource Prozessor wieder abgeben.

·         Mit rechenintensiven Programmen kann man diese Systeme zu schwerfälligen Verhalten bringen, mit einfachen Programmierfehlern, wie unendliche Schleifen kann man sie voll blockieren

·         Bsp.: Windows 3.x

 

o   Preemptive Systeme

 

·         Bsp.: Windows 2000, Windows XP Professional, Windows 2003 Server

o   Forderung nach umfangreichen Ressourcen

·         Größerer Hauptspeicher, zusätzliche Geräte

o   BS selbst benötigt Ressourcen (insbesondere Rechenzeit)

·         Z.B. für die Situationen des Prozesswechsels

o   Time – Sharing

Jedem Prozess werden exakt vorgegebene Zeitscheiben

·         Echtzeitbetrieb (Real time)

o        Betriebsart, bei der Prozesse ständig betriebsbereit auf anfallende Daten warten, um diese in kürzester Zeit zu verarbeite

o        Bei der Steuerung schnelllebiger Prozesse Steuerungen von Flugzeugen, Raketen, Satelliten, kerntechnische Prozesse, Robotersteuerung, Verkehrsleitsysteme,..

1.4.2 Stapel- oder Dialogbetrieb

Stapelverarbeitung

·         „Batch-Datei“

·         Shell-Scripts (UNIX-Systeme)

Dialogbetrieb (auch als interaktiver Betrieb bezeichnet)

·         Reaktionsfähigkeit

·         Anm.: Die Bezeichnung „interaktiv“ trifft aber auch auf Echtzeitbetrieb zu.

1.4.3 Mehrnutzerbetrieb

Mehrnutzerbetrieb

·         Eine Betriebsart, bei der das BS bei der Verwaltung von Prozessen und Datenbeständen dem besitzenden (auslösenden) Nutzer bei Wahrnehmung und den Schutz bestimmter Rechte gewährleistet.