BETRIEBSSYSTEME
1.
2.
3.
Funktionen und
Hauptaufgaben
Die Entwicklung
BIOS
1. Funktionen und
Hauptaufgaben
Rechensysteme
Systemprogramme
Platten
Drucker
Arbeitsspeicher
Bildschirm
Netzwerkschnittstellen
Tastatur
Prozessoren
Betriebssystem
Textverarbeitung
E-Mail-Cliet
Web-Browser
Kommandointerpreter
Compiler
Editor
Anwendungsprogramme
Sytemprogramme
Betriebssystem
Hardware
Funktionen
Betriebssystem
Schnittstelle
zwischen
Benutzer/Computer
Ressourcenmanager
Hauptaufgaben
Abstraktion
Prozessverwaltung
Speicherverwaltung
Geräteverwaltung
Hauptaufgaben –
Abstraktion

Verbergen der Komplexität

Intuitive Bedienung

Symbole
Hauptaufgaben –
Abstraktion
Hauptaufgaben Prozessverwaltung

Programm in Ausführung

Scheduling

Unterschiedliche Zustände
Hauptaufgaben Prozessverwaltung
Der aktive Prozess wird
ausgeführt.
Aktiv
2
1
Bereit
Blockiert
3
1. 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.
2. Der blockierte Prozess wird
blockiert, weil er z.B. auf
eine Eingabe wartet
3. Kommt die Eingabe,
bekommt er den Zustand
bereit.
Der bereite Prozess wird dann
wieder aktiv.
Hauptaufgaben Prozessverwaltung

Programm in Ausführung

Scheduling

Unterschiedliche Zustände

Quasiparallelität
Hauptaufgaben Speicherverwaltung

Hauptspeicher

Paging

Seiten und Rahmen
Hauptaufgaben Speicherverwaltung
Hauptaufgaben Geräteverwaltung

Blockorientierte Geräte

Zeichenorientierte Geräte

Controller

Gerätetreiber
2. Entwicklung
Die Geschichte der
Betriebssysteme
4 Generationen der Betriebssysteme
I
1945-1955
 II
1955-1965
 III 1965-1980
 IV 1980-bis heute
Erste Digitalrechner




Engl. Mathematiker Charles Babbbage (17921871)
„Analytische Maschine“
Wichtiger Beitrag: erkannte die Notwendigkeit
einer Software
Die Programmiersprache von Ada Lovelas
Die erste Generation (19451955)

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.
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
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

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
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
Die dritte Generation (19651980)
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).

System 360
eine Serie von Softwarekompatiblen Rechnern
 erste bedeutendste Computerreihe,
die kleine integrierte Schaltungen
verwendete 
Vorteil: Niedrige Kosten
Nachteil: 3x mal größer als FMS,
entwickelt von tausenden
Programmierernviele Fehler

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)

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.

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.
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.

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

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.