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@ -1,4 +1,4 @@
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\documentclass[a4pape]{article}
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\documentclass[a4paper]{article}
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||||
\usepackage[ngerman]{babel}
|
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\usepackage{multicol}
|
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\usepackage{calc}
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||||
@ -13,7 +13,8 @@
|
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\usepackage{tikz}
|
||||
\usepackage{pdflscape}
|
||||
\usepackage{verbatim}
|
||||
\usetikzlibrary{mindmap}
|
||||
\usetikzlibrary{mindmap, arrows,shapes,positioning,shadows,trees}
|
||||
\tikzstyle{every node}=[draw=black,thin,anchor=west, minimum height=2em]
|
||||
\usepackage[hidelinks,pdfencoding=auto]{hyperref}
|
||||
|
||||
\pdfinfo{
|
||||
@ -106,9 +107,13 @@
|
||||
\setlength{\multicolsep}{1pt}
|
||||
\setlength{\columnsep}{2pt}
|
||||
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||||
\centering{
|
||||
\includegraphics[width=\textwidth/4]{Assets/Betriebssysteme_Uebersicht.png}
|
||||
}
|
||||
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||||
\paragraph{Prozesse}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Betriebssystem-Abstraktionen zur Ausführung von Programmen
|
||||
\item BS-Abstraktionen zur Ausführung von Programmen
|
||||
\item Eigentümer von Ressourcen
|
||||
\item differenzierte Prozessmodelle: definieren konkrete Prozesseigenschaften
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
@ -116,11 +121,11 @@
|
||||
\paragraph{Prozessmanagement}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Komponente eines Betriebssystems, die Prozessmodell dieses Betriebssystems implementiert
|
||||
\item wichtige Aufgaben: Prozesserzeugung u. -beendigung (u. Scheduling)
|
||||
\item wichtigste Datenstrukturen: Prozessdeskriptor, Prozessdeskriptortabelle
|
||||
\item Aufgaben: Prozesserzeugung u. -beendigung (u. Scheduling)
|
||||
\item Datenstrukturen: Prozessdeskriptor, -deskriptortabelle
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\paragraph{Prozessdeskriptor (PCB)}
|
||||
\paragraph{Prozessdeskriptor}
|
||||
Buchführung über sämtliche zum Management eines Prozesses notwendigen Informationen
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Prozessidentifikation
|
||||
@ -134,59 +139,48 @@
|
||||
enthält: Prozessdeskriptoren aller momentan existierenden Prozesse
|
||||
|
||||
\paragraph{Threads}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Betriebssystem-Abstraktionen für sequentielle, nebenläufige Aktivitäten
|
||||
\item sind Gegenstand des Schedulings
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
BS-Abstraktionen für sequentielle, nebenläufige Aktivitäten; sind Gegenstand des Schedulings
|
||||
|
||||
\paragraph{Multithread-Prozessmodell}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item vollständige Beschreibung einer ablaufenden Aktivität
|
||||
\item Dazu gehören insbesondere
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\item das ablaufende Programm
|
||||
\item zugeordnete Betriebsmittel (Prozessor/Speicher/Kommunikation)
|
||||
\item Rechte
|
||||
\item prozessinterne parallele Aktivitäten (Threads) und deren Bearbeitungszustände
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
vollständige Beschreibung einer ablaufenden Aktivität. Dazu gehören insbesondere
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\item das ablaufende Programm
|
||||
\item zugeordnete Betriebsmittel (Prozessor/Speicher/Kommunikation)
|
||||
\item Rechte
|
||||
\item prozessinterne parallele Aktivitäten (Threads) und deren Bearbeitungszustände
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
|
||||
\paragraph{Threaddeskriptor (TCB)}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item ein TCB enthält lediglich:
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\item Threadzustand (aktiv, bereit, blockiert, ...)
|
||||
\item Ablaufkontext, falls nicht aktiv (Programmzähler, Stackpointer, Prozessorregister)
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
\item enthält nicht: Beschreibung der Ressourcen (Speicherlayout, Rechte)
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\paragraph{Threaddeskriptor}
|
||||
ein TCB enthält lediglich:
|
||||
\begin{enumerate*}
|
||||
\item Threadzustand (aktiv, bereit, blockiert, ...)
|
||||
\item Ablaufkontext, falls nicht aktiv (Programmzähler, Stackpointer, Prozessorregister)
|
||||
\end{enumerate*}
|
||||
enthält nicht: Beschreibung der Ressourcen (Speicherlayout, Rechte)
|
||||
|
||||
\paragraph{Thread-Typen}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Kernel Level Threads (KLTs): Kenntnis über Threads: hat Betriebssystem, genauer: der Betriebssystem-Kern(el)
|
||||
\item User Level Threads (ULTs): Kenntnis über Threads: existiert nur auf Benutzer-Ebene (user level)
|
||||
\item das Betriebssystem [genauer: der Betriebssystem-Kern(el)] weiß nicht, dass Threads existieren
|
||||
\item der Betriebssystem-Kern(el) weiß nicht, dass Threads existieren
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\paragraph{Scheduling: Grundaufgabe}
|
||||
Entscheidung: Welche Threads erhalten wann u. wie lange einen Prozessor/Prozessorkern zugeteilt?
|
||||
\paragraph{Scheduling}
|
||||
Entscheidung: Welche Threads erhalten wann und wie lange einen Prozessor/Prozessorkern zugeteilt?
|
||||
|
||||
\paragraph{Zustandsmodelle}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Threads können verschiedene Zustände annehmen (Beispiel 3/5-Zustandsmodell)
|
||||
\item bereit, aktiv, blockiert, frisch, beendet
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
Threads können verschiedene Zustände annehmen\\
|
||||
Beispiel 3/5-Zustandsmodell)
|
||||
\centering{
|
||||
\includegraphics[width=\textwidth/4]{Assets/Betriebssysteme_Zustandsmodell.png}
|
||||
}
|
||||
|
||||
\paragraph{Scheduling: Notwendigkeit u. Sinn}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item im Allgemeinen: Anzahl der Aktivitäten >> Anzahl der Prozessoren
|
||||
\item allg: Anzahl Aktivitäten $>>$ Anzahl Prozessoren
|
||||
\item nicht alle können gleichzeitig arbeiten
|
||||
\item eine Auswahl muss getroffen werden
|
||||
\item Auswahlstrategie: Schedulingstrategie, ~algorithmus
|
||||
\item die Betriebssystemkomponente: Scheduler
|
||||
\item Auswahlstrategie: Schedulingstrategie, -Algorithmus
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\paragraph{Scheduling-Strategien}
|
||||
@ -198,43 +192,43 @@
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\item wichtige Strategien:
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item FCFS
|
||||
\item SRTN
|
||||
\item Round Robin (ohne u. mit Prioritäten)
|
||||
\item EDF
|
||||
\item FCFS (First Come, First Served)
|
||||
\item SRTN (Shortest Remaining Time Next)
|
||||
\item Round Robin (ohne und mit Prioritäten)
|
||||
\item EDF (earliest deadline first)
|
||||
\item ratenmonotones Scheduling
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\paragraph{Privilegierungsebenen}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item sind typischerweise "kernel mode" und "user mode"
|
||||
\item steuern Rechte ...
|
||||
\item sind typischerweise 'kernel mode' und 'user mode'
|
||||
\item steuern Rechte
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item zur Ausführung privilegierter Prozessorinstruktionen
|
||||
\item zur Konfiguration des Arbeitsspeicherlayouts
|
||||
\item zum Zugriff auf Arbeitsspeicherbereiche
|
||||
\item zum Zugriff auf E/A-Geräte
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\item ermöglichen: Durchsetzung von Regeln: "Nur ein im 'kernel mode' ablaufender Prozess hat Zugriff auf ..."
|
||||
\item Durchsetzung von Regeln: "Nur ein im 'kernel mode' ablaufender Prozess hat Zugriff auf ..."
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\paragraph{Kommunikation u. Synchronisation}
|
||||
\paragraph{Kommunikation und Synchronisation}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Austausch von Daten zwischen Prozessen = Kommunikation (Inter-Prozess-Kommunikation, IPC)
|
||||
\item Abweichende Geschwindigkeiten von Sender und Empfänger: behandelt durch Synchronisation
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\paragraph{kritischer Abschnitt und wechselseitiger Ausschluss}
|
||||
\paragraph{kritischer Abschnitt}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item in einem kritischen Abschnitt darf sich stets nur ein Thread aufhalten
|
||||
\item in kritischen Abschnitt darf stets nur ein Thread sein
|
||||
\item notwendig: wechselseitiger (gegenseitiger) Ausschluss
|
||||
\item realisiert durch Entry- u. Exit-Code [z.B. die Semaphor-Operationen belegen (P) und freigeben (V)]
|
||||
\item realisiert durch Entry- und Exit-Code z.B. die Semaphor-Operationen belegen (P) und freigeben (V)
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\paragraph{Mechanismen zur Synchronisation}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Semaphore (binäre Semaphore u. mehrwertige Semaphore) (ansehen!)
|
||||
\item binäre Semaphore und mehrwertige Semaphore
|
||||
\item (Hoar‘sche) Monitore
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
@ -248,13 +242,13 @@
|
||||
|
||||
\paragraph{Notwendigkeit des Ereignismanagement}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item in Betriebssystemen laufen sehr viele Aktivitäten parallel ab
|
||||
\item in BS laufen sehr viele Aktivitäten parallel ab
|
||||
\item dabei entstehen immer wieder Situationen, in denen auf unterschiedlichste Ereignisse reagiert werden muss, z.B.
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Timerablauf
|
||||
\item Benutzereingaben (Maus, Tastatur)
|
||||
\item Eintreffen von Daten von Netzwerken, Festplatten, ...
|
||||
\item Einlegen/stecken von Datenträgern
|
||||
\item Einlegen/-stecken von Datenträgern
|
||||
\item Aufruf von Systemdiensten
|
||||
\item Fehlersituationen
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
@ -262,16 +256,16 @@
|
||||
|
||||
\paragraph{Umgangsformen mit Ereignissen}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item "busy waiting"
|
||||
\item "periodic testing"
|
||||
\item Unterbrechungen ("Interrupts")
|
||||
\item 'busy waiting'
|
||||
\item 'periodic testing'
|
||||
\item Unterbrechungen ('Interrupts')
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\paragraph{Programmiermodelle zum Umgang mit Interrupts}
|
||||
\paragraph{Programmiermodelle für Interrupts}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Prozeduren (→ inline Prozeduraufrufmodell)
|
||||
\item IPC-Operationen (→ IPC-Modell)
|
||||
\item Threads (→ pop-up Thread Modell)
|
||||
\item Prozeduren ($\rightarrow$ inline Prozeduraufrufmodell)
|
||||
\item IPC-Operationen ($\rightarrow$ IPC-Modell)
|
||||
\item Threads ($\rightarrow$ pop-up Thread Modell)
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\paragraph{Interrupts auf Anwendungsebene}
|
||||
@ -295,21 +289,21 @@
|
||||
\includegraphics[width=\textwidth/4]{Assets/Betriebssysteme_Seitentabelleneinträge.png}
|
||||
}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item anwesend:Indikator, ob Seite im Arbeitsspeicher liegt ("present"-Bit)
|
||||
\item benutzt: Indikator, ob auf die Seite zugegriffen wurde ("used/referenced"-Bit)
|
||||
\item verändert: Indikator, ob Seite "schmutzig" ist ("dirty/modified"-Bit)
|
||||
\item Schutz: erlaubte Zugriffsart je Privilegierungsebene ("access control list")
|
||||
\item Caching: Indikator, ob Inhalt der Seite ge"cached" werden darf
|
||||
\item anwesend: liegt Seite im Arbeitsspeicher? ('present'-Bit)
|
||||
\item benutzt: wurde auf die Seite zugegriffen? ('used'-Bit)
|
||||
\item verändert: ist Seite 'schmutzig'? ('dirty/modified'-Bit)
|
||||
\item Schutz: erlaubte Zugriffsart je Privilegierungsebene ('access control list')
|
||||
\item Caching: darf Inhalt der Seite gecached werden?
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\paragraph{Seitenaustauschalgorithmen}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Optimale Strategie: Auslagerung derjenigen Arbeitsspeicherseite, deren ...
|
||||
\item Optimal: Auslagern der Arbeitsspeicherseite, deren
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item nächster Gebrauch am weitesten in der Zukunft liegt ("Hellseher")
|
||||
\item Auslagerung nichts kostet (man müsste man wissen, ob eine Seite seit ihrer Einlagerung verändert wurde)
|
||||
\item nächster Gebrauch am weitesten in der Zukunft liegt
|
||||
\item Auslagerung nichts kostet
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\item im Folgenden: einige Algorithmen, die sich diesem Optimum annähern:
|
||||
\item einige Algorithmen, die sich diesem Optimum annähern:
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item First-In, First-Out (FIFO)
|
||||
\item Second-Chance
|
||||
@ -319,33 +313,29 @@
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\paragraph{i-Node}
|
||||
i-Node: Metainformationen über genau eine Datei
|
||||
Metainformationen über genau eine Datei
|
||||
\centering{
|
||||
\includegraphics[width=\textwidth/4]{Assets/Betriebssysteme_i-Node.png}
|
||||
}
|
||||
|
||||
\paragraph{Verzeichnis}
|
||||
Verzeichnis = Menge von Paaren (Name, i-Node-Index)
|
||||
= Menge von Paaren (Name, i-Node-Index)
|
||||
|
||||
\paragraph{Superblock}
|
||||
\paragraph{Superblock} = Einstiegspunkt eines Dateisystems. Enthält Schlüsselparameter:
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Superblock: Einstiegspunkt eines Dateisystems
|
||||
\item enthält: Schlüsselparameter
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Name des Dateisystems
|
||||
\item Typ (NTFS, Ext * , HFS, ...) → Layout der Metadaten
|
||||
\item Größe und Anzahl Sektoren
|
||||
\item Ort und Größe der i-Node-Tabelle
|
||||
\item Ort und Größe der Freiliste
|
||||
\item i-Node-Nummer des Wurzelverzeichnisses
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\item Name des Dateisystems
|
||||
\item Typ (NTFS, Ext * , HFS, ...) → Layout der Metadaten
|
||||
\item Größe und Anzahl Sektoren
|
||||
\item Ort und Größe der i-Node-Tabelle
|
||||
\item Ort und Größe der Freiliste
|
||||
\item i-Node-Nummer des Wurzelverzeichnisses
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\paragraph{Hardware-Prinzipien}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item\item Controller-Register
|
||||
\item Controller-Register
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item\item in E/A-Adressräumen
|
||||
\item in E/A-Adressräumen
|
||||
\item im Arbeitsspeicher (Memory Mapped E/A)
|
||||
\item Isolation, Robustheit, Sicherheit
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
@ -355,7 +345,7 @@
|
||||
\paragraph{Software-Prinzipien}
|
||||
Gerätemanager (Treiber)
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item\item Auftragsmanagement
|
||||
\item Auftragsmanagement
|
||||
\item ISRs
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
@ -364,203 +354,242 @@
|
||||
\includegraphics[width=\textwidth/4]{Assets/Betriebssysteme_Architekturen.png}
|
||||
}
|
||||
|
||||
\paragraph{Sicherheit}
|
||||
\paragraph{SELinux-Ansatz} neue Betriebssystem-Abstraktion
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item\item Schutz des Betriebssystems
|
||||
\item z.B. gegen Angriffe von außen
|
||||
\item absolute Kontrolle über kritische Funktionen des Betriebssystems
|
||||
\item spezifiziert durch Regelmenge
|
||||
\item implementiert durch die SELinux-Sicherheitsarchitektur
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\paragraph{SELinux-Ansatz}
|
||||
\paragraph{Robustheit} Tolerierung unvorhergesehener Fehler und Ausfälle
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item\item Sicherheitspolitiken in SELinux
|
||||
\item neue Betriebssystem-Abstraktion
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item\item absolute Kontrolle über kritische Funktionen des Betriebssystems
|
||||
\item spezifiziert durch Regelmenge
|
||||
\item implementiert durch die SELinux-Sicherheitsarchitektur
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\item Mikrokernarchitekturen (Robuster als Makrokern)
|
||||
\item Fehlerisolation
|
||||
\item Möglichkeiten zur Fehlerbehebung (z.B. Micro-Reboot)
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\paragraph{Robustheit}
|
||||
\paragraph{Funktionale Eigenschaften}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Ziel: Tolerierung unvorhergesehener Fehler und Ausfälle
|
||||
\item Mikrokernarchitekturen: robuster als Makrokernarchitekturen
|
||||
\item Gründe:
|
||||
\item Authentisierung, Verschlüsselung
|
||||
\item Informations-management
|
||||
\item Kommunikations-management
|
||||
\item Ressourcen-management
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\paragraph{Nichtfunktionale Eigenschaften}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Sicherheit
|
||||
\item Korrektheit
|
||||
\item Echtzeitfähigkeit
|
||||
\item Skalierbarkeit
|
||||
\item Offenheit
|
||||
\item Sparsamkeit
|
||||
\item Verfügbarkeit
|
||||
\item Robustheit
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
\paragraph{Betriebssysteme}
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item Mainframe
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item\item Fehlerisolation
|
||||
\item Möglichkeiten zur Fehlerbehebung (z.B. Micro-Reboot)
|
||||
\item performante E/A
|
||||
\item Massen-daten-verarbeitung
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\item Server (Web Server, Fileshare)
|
||||
\item Parallelrechner
|
||||
\begin{itemize*}
|
||||
\item parallele Algorithmen, hoher Rechenbedarf
|
||||
\item schnelle IPC
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
\item Desktop/Laptop
|
||||
\item Echtzeit
|
||||
\item Eingebettete
|
||||
\end{itemize*}
|
||||
|
||||
|
||||
\end{multicols}
|
||||
\newpage
|
||||
|
||||
|
||||
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Überblick
|
||||
\begin{tikzpicture}[ mindmap, grow cyclic, every node/.style=concept, concept color=black!10,
|
||||
level 1/.append style={level distance=4cm},
|
||||
level 2/.append style={level distance=3cm, sibling angle=30},
|
||||
every node/.append style={scale=0.8}]
|
||||
|
||||
\node{Betriebssysteme}
|
||||
child [concept color=red!30]{ node {Prozessor-management}
|
||||
child { node {Prozess-erzeugung}}
|
||||
child { node {Prozess-terminierung}}
|
||||
child { node {Threads}}
|
||||
\begin{tikzpicture}[
|
||||
topic/.style={
|
||||
minimum height=8mm,
|
||||
text depth = 0pt,
|
||||
text centered,
|
||||
text width=5cm,
|
||||
level distance=1mm,
|
||||
sibling distance=5mm,
|
||||
rounded corners=2pt},
|
||||
subtopic/.style={
|
||||
yshift=1.5cm,
|
||||
text centered,
|
||||
text width=3cm,
|
||||
rounded corners=2pt,
|
||||
fill=gray!10},
|
||||
theme/.style={
|
||||
grow=down,
|
||||
xshift=-0.6cm,
|
||||
text centered,
|
||||
text width=3cm,
|
||||
edge from parent path={(\tikzparentnode.205) |- (\tikzchildnode.west)}},
|
||||
level1/.style ={level distance=1cm},
|
||||
level2/.style ={level distance=2cm},
|
||||
level3/.style ={level distance=3cm},
|
||||
level4/.style ={level distance=4cm},
|
||||
level5/.style ={level distance=5cm},
|
||||
level6/.style ={level distance=6cm},
|
||||
level 1/.style={sibling distance=4cm},
|
||||
level 1/.append style={level distance=3cm},
|
||||
]
|
||||
% Topic
|
||||
\node[topic]{Betriebssysteme}
|
||||
% Subtopic and Themes
|
||||
child{ node [subtopic] {Prozessor-management}
|
||||
child[theme,level1]{ node {Prozesserzeugung}}
|
||||
child[theme,level2]{ node {Prozess-terminierung}}
|
||||
child[theme,level3]{ node {Threads}}
|
||||
}
|
||||
child [concept color=green!30]{ node {Scheduling}
|
||||
child { node {Scheduler-aktivierung}}
|
||||
child { node {Scheduling Strategien}}
|
||||
child{ node [subtopic] {Scheduling}
|
||||
child[theme,level1]{ node {Scheduler-aktivierung}}
|
||||
child[theme,level2]{ node {Scheduling Strategien}}
|
||||
}
|
||||
child [concept color=blue!30]{ node {Privilegierungs-ebenen}}
|
||||
child [concept color=yellow!30]{ node {Kommunikation und\\Synchronisation}
|
||||
child { node {Elementare Konzepte}}
|
||||
child { node {wechselseitiger Ausschluss}}
|
||||
child { node {Mechanismen}}
|
||||
child{ node [subtopic] {Privilegierungs-ebenen}}
|
||||
child{ node [subtopic] {Kommunikation \& Synchronisation}
|
||||
child[theme,level1]{ node {Elementare Konzepte}}
|
||||
child[theme,level2]{ node {wechselseitiger Ausschluss}}
|
||||
child[theme,level3]{ node {Mechanismen}}
|
||||
}
|
||||
child [concept color=orange!30]{ node {Speicher-management}
|
||||
child { node {Speicher-technologien}}
|
||||
child { node {Speicher-klassen}}
|
||||
child { node {Relokation}}
|
||||
child { node {Swapping}}
|
||||
child { node {Virtueller Speicher}}
|
||||
child { node {Segmentierung}}
|
||||
child{ node [subtopic] {Speicher-management}
|
||||
child[theme,level1]{ node {Speicher-technologien}}
|
||||
child[theme,level2]{ node {Speicher-klassen}}
|
||||
child[theme,level3]{ node {Relokation}}
|
||||
child[theme,level4]{ node {Swapping}}
|
||||
child[theme,level5]{ node {Virtueller Speicher}}
|
||||
child[theme,level6]{ node {Segmentierung}}
|
||||
}
|
||||
child [concept color=lime!30]{ node {Dateisystem}
|
||||
child { node {Dateimodelle}}
|
||||
child { node {Dateisysteme}}
|
||||
child { node {Datenstrukturen \& Algorithmen}}
|
||||
child{ node [subtopic] {Dateisystem}
|
||||
child[theme,level1]{ node {Dateimodelle}}
|
||||
child[theme,level2]{ node {Dateisysteme}}
|
||||
child[theme,level3]{ node {Datenstrukturen \& Algorithmen}}
|
||||
};
|
||||
\end{tikzpicture}
|
||||
|
||||
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Grundbegriffe
|
||||
\begin{tikzpicture}[ mindmap, grow cyclic, every node/.style=concept, concept color=black!40,
|
||||
level 1/.append style={level distance=4cm, sibling angle=120},
|
||||
level 2/.append style={level distance=3cm, sibling angle=30},
|
||||
every node/.append style={scale=0.8}]
|
||||
\node{Grundbegriffe}
|
||||
child[concept color=red!30]{node{Funktionale Eigenschaften}
|
||||
child{node{Authentisierung, Verschlüsselung}}
|
||||
child{node{Informations-management}}
|
||||
child{node{Kommunikations-management}}
|
||||
child{node{Ressourcen-management}}
|
||||
}
|
||||
child[concept color=green!30]{node{Nichtfunktionale Eigenschaften}
|
||||
child{node{Sicherheit}}
|
||||
child{node{Korrektheit}}
|
||||
child{node{Echtzeitfähigkeit}}
|
||||
child{node{Skalierbarkeit}}
|
||||
child{node{Offenheit}}
|
||||
child{node{Sparsamkeit}}
|
||||
child{node{Verfügbarkeit}}
|
||||
child{node{Robustheit}}
|
||||
}
|
||||
child[concept color=blue!30]{node{Betriebssysteme}
|
||||
child{ node {Mainframe}
|
||||
child{ node {performante E/A}}
|
||||
child{ node {Massen-daten-verarbeitung}}
|
||||
}
|
||||
child{ node {Server}
|
||||
child{ node {Web Server, Fileshare}}
|
||||
}
|
||||
child{ node {Parallelrechner}
|
||||
child{ node {parallele Algorithmen, hoher Rechenbedarf}}
|
||||
child{ node {schnelle IPC}}
|
||||
}
|
||||
child{ node {Desktop/Laptop}
|
||||
child{ node {Interaktivität \& Responsivität}}
|
||||
}
|
||||
child{ node {Echtzeit}
|
||||
child{ node {Einhaltung zeitlicher Garantien}}
|
||||
child{ node {Fahrzeug-, Anlagensteuerung}}
|
||||
}
|
||||
child{ node {Eingebettete}
|
||||
child{ node {Controller, Kaffeemaschinen,...}}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
;
|
||||
\end{tikzpicture}
|
||||
|
||||
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Prozessormanagement
|
||||
\begin{tikzpicture}[ mindmap, grow cyclic, every node/.style=concept, concept color=red!40,
|
||||
level 1/.append style={level distance=4cm, sibling angle=90},
|
||||
level 2/.append style={level distance=3cm, sibling angle=35},
|
||||
every node/.append style={scale=0.8}]
|
||||
\node{Prozessor-management}
|
||||
child[concept color=blue!30] { node {Prozess-erzeugung}
|
||||
child { node {Vorraussetzungen}
|
||||
child { node {Rechte}}
|
||||
child{ node {Ressourcen Verfügbar}}
|
||||
child{ node {Sicherheit}}
|
||||
child{ node{Fariness}}
|
||||
child{node{Robustheit / Überlastungsvermeidung}}
|
||||
\begin{tikzpicture}[
|
||||
topic/.style={
|
||||
text centered,
|
||||
text width=5cm,
|
||||
level distance=1mm,
|
||||
sibling distance=5mm,
|
||||
rounded corners=2pt
|
||||
},
|
||||
subtopic/.style={
|
||||
yshift=1.5cm,
|
||||
text centered,
|
||||
text width=3cm,
|
||||
rounded corners=2pt,
|
||||
fill=gray!10
|
||||
},
|
||||
theme/.style={
|
||||
grow=down,
|
||||
xshift=-0.6cm,
|
||||
text centered,
|
||||
text width=3cm,
|
||||
edge from parent path={(\tikzparentnode.205) |- (\tikzchildnode.west)}
|
||||
},
|
||||
description/.style={
|
||||
grow=down,
|
||||
xshift=-0.5cm,
|
||||
right,
|
||||
text centered,
|
||||
edge from parent path={(\tikzparentnode.200) |- (\tikzchildnode.west)}
|
||||
},
|
||||
level1/.style ={level distance=1cm},
|
||||
level2/.style ={level distance=2cm},
|
||||
level3/.style ={level distance=3cm},
|
||||
level4/.style ={level distance=4cm},
|
||||
level5/.style ={level distance=5cm},
|
||||
level6/.style ={level distance=6cm},
|
||||
level7/.style ={level distance=7cm},
|
||||
level8/.style ={level distance=8cm},
|
||||
level9/.style ={level distance=9cm},
|
||||
level 1/.style={sibling distance=5.5cm},
|
||||
level 1/.append style={level distance=2.5cm},
|
||||
]
|
||||
% Topic
|
||||
\node[topic]{Prozessormanagement}
|
||||
% Subtopic and Themes
|
||||
child{ node [subtopic] {Aufgaben}
|
||||
child[theme, level1]{node{Prozess-identifikation}}
|
||||
child[theme, level2]{node{Scheduling}}
|
||||
child[theme, level3]{node{Ereignis-management}}
|
||||
child[theme, level4]{node{Rechte-management}}
|
||||
child[theme, level5]{node{Speicher-management}}
|
||||
child[theme, level6]{node{Prozessor-management}}
|
||||
child[theme, level7]{node{Kommunikations-management}}
|
||||
child[theme, level8]{node{Virtueller Adressraum}}
|
||||
child[theme, level9]{node{allg Ressourcen Management}}
|
||||
}
|
||||
child{ node [subtopic] {Prozesserzeugung}
|
||||
child[theme,level1]{ node {Vorraussetzungen}
|
||||
child[description,level distance=1cm]{ node {Rechte}}
|
||||
child[description,level distance=2cm]{ node {Ressourcen Verfügbar}}
|
||||
child[description,level distance=3cm]{ node {Sicherheit}}
|
||||
child[description,level distance=4cm]{ node{Fariness}}
|
||||
child[description,level distance=5cm]{node{Robustheit / Überlastvermeidung}}
|
||||
}
|
||||
child { node {Namens-vergabe}
|
||||
child{node{eindeutig bzgl allen existierenden}}
|
||||
child{node{nicht eindeutig bzgl allen}}
|
||||
child [theme,level distance=7cm]{ node {Namens-vergabe}
|
||||
child[description,level distance=1cm]{node{eindeutig bzgl allen existierenden}}
|
||||
child[description,level distance=2cm]{node{nicht eindeutig bzgl allen}}
|
||||
}
|
||||
child { node {Stammbaum-pflege}
|
||||
child{node{erzeugt Kinder}}
|
||||
child{node{baumartige Hierarchie}}
|
||||
child{node{Verwaiste Prozesse -> Adoption}}
|
||||
child [theme,level distance=10cm]{ node {Stammbaumpflege}
|
||||
child[description,level distance=1cm]{node{erzeugt Kinder}}
|
||||
child[description,level distance=2cm]{node{baumartige Hierarchie}}
|
||||
child[description,level distance=3cm]{node{Verwaiste Prozesse $->$ Adoption}}
|
||||
}
|
||||
child { node {Allokation (von Ressourcen)}
|
||||
child{node{Arbeits-speicher}
|
||||
child{node{Größe}}
|
||||
child{node{Zeitpunkt}}
|
||||
}
|
||||
child{node{Prozessorzeit}}
|
||||
child{node{Format}
|
||||
child{node{a.out (ehem UNIX)}}
|
||||
child{node{Mach Object (iOS)}}
|
||||
child{node{Executeable and Link(age/able) (Linux)}}
|
||||
}
|
||||
child [theme,level distance=14cm]{ node {Allokation (von Ressourcen)}
|
||||
child[description,level distance=1cm]{node{Arbeits-speicher Größe}}
|
||||
child[description,level distance=2cm]{node{Zeitpunkt}}
|
||||
child[description,level distance=3cm]{node{Prozessorzeit}}
|
||||
child[description,level distance=4cm]{node{Format}}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
child[concept color=red!30] { node {Prozess Management}
|
||||
child{node{Prozess-identifikation}}
|
||||
child{node{Scheduling}}
|
||||
child{node{Ereignis-management}}
|
||||
child{node{Rechte-management}}
|
||||
child{node{Speicher-management}}
|
||||
child{node{Prozessor-management}}
|
||||
child{node{Kommu-nikations-management}}
|
||||
child{node{Virtueller Adressraum}}
|
||||
child{node{allg Ressourcen Management}}
|
||||
}
|
||||
child[concept color=green!30] { node {Prozess-terminierung}
|
||||
child{node{durch}
|
||||
child{node{Aufgabe erledigt}}
|
||||
child{node{Fehler aufgetreten}}
|
||||
child{node{durch Nutzer geschlossen}}
|
||||
child{ node [subtopic] {Prozessterminierung}
|
||||
child[theme,level distance=1cm]{node{durch}
|
||||
child[description,level distance=1cm]{node{Aufgabe erledigt}}
|
||||
child[description,level distance=2cm]{node{Fehler aufgetreten}}
|
||||
child[description,level distance=3cm]{node{durch Nutzer geschlossen}}
|
||||
}
|
||||
child{node{Folgen}
|
||||
child{node{Freigabe der Ressourcen}}
|
||||
child{node{Benachrichtigung der "Parents"}}
|
||||
child{node{Adoption der "Children"}}
|
||||
child[theme,level distance=5cm]{node{Folgen}
|
||||
child[description,level distance=1cm]{node{Freigabe der Ressourcen}}
|
||||
child[description,level distance=2cm]{node{Benachrichtigung der 'Parents'}}
|
||||
child[description,level distance=3cm]{node{Adoption der 'Children'}}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
child[concept color=yellow!30] { node {Threads}
|
||||
child{node{sequenziell innerhalb eines Prozesses}}
|
||||
child{node{Kernel Level Thread}
|
||||
child{node{Implementiert im Betriebssystem}}
|
||||
child{node{Betriebssystem hat Kenntnis über Thread}}
|
||||
child{node{Multi-Thread-modell}}
|
||||
child{node{Performance durch Parallelität}}
|
||||
child{node{Nutzung von Mehrkern-architektur}}
|
||||
child{ node [subtopic] {Threads}
|
||||
child[theme,level distance=1cm]{node{sequenziell innerhalb eines Prozesses}}
|
||||
child[theme,level distance=3cm]{node{Kernel Level Thread}
|
||||
child[description,level distance=1cm]{node{Implementiert im Betriebssystem}}
|
||||
child[description,level distance=2cm]{node{Betriebssystem hat Kenntnis über Thread}}
|
||||
child[description,level distance=3cm]{node{Multi-Thread-modell}}
|
||||
child[description,level distance=4cm]{node{Performance durch Parallelität}}
|
||||
child[description,level distance=5cm]{node{Nutzung von Mehrkern-architektur}}
|
||||
}
|
||||
child{node{User Level Thread}
|
||||
child{node{Implementiert auf Anwendungsebene}}
|
||||
child{node{Kenntnis nur bei Endbenutzer}}
|
||||
child{node{Single-Thread-Modell}}
|
||||
child{node{Performance durch geringen Overhead}}
|
||||
child{node{management ohne systemaufrufe}}
|
||||
child{node{Individualität}}
|
||||
child{node{Portabilität}}
|
||||
child[theme,level distance=10cm]{node{User Level Thread}
|
||||
child[description,level distance=1cm]{node{Implementiert auf Anwendungsebene}}
|
||||
child[description,level distance=2cm]{node{Kenntnis nur bei Endbenutzer}}
|
||||
child[description,level distance=3cm]{node{Single-Thread-Modell}}
|
||||
child[description,level distance=4cm]{node{Performance durch geringen Overhead}}
|
||||
child[description,level distance=5cm]{node{management ohne systemaufrufe}}
|
||||
child[description,level distance=6cm]{node{Individualität}}
|
||||
child[description,level distance=7cm]{node{Portabilität}}
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
\end{tikzpicture}
|
||||
|
||||
\end{document}
|
||||
|
||||
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Scheduling
|
||||
\begin{tikzpicture}[ mindmap, grow cyclic, every node/.style=concept, concept color=green!40,
|
||||
level 1/.append style={level distance=4cm},
|
||||
@ -755,52 +784,22 @@
|
||||
level 1/.append style={level distance=4cm},
|
||||
level 2/.append style={level distance=3cm, sibling angle=30},
|
||||
every node/.append style={scale=0.8}]
|
||||
\node{Speichermanagement}
|
||||
child { node {Speichertechnologien }}
|
||||
child { node {Speicherklassen}}
|
||||
child { node {Relokation}}
|
||||
child { node {Swapping}}
|
||||
child { node {Virtueller Speicher}
|
||||
child { node {Virtuelles Speichermanagement}}
|
||||
child { node {Begriffe}}
|
||||
child { node {Abbildung}}
|
||||
child { node {Memory Management Units}}
|
||||
child { node {Seiten-abbildungs-tabellen}}
|
||||
child { node {Seitenaustausch-Algorithmen}
|
||||
child { node {FIFO}}
|
||||
child { node {Second Chance}}
|
||||
child { node {Least Recently Used}}
|
||||
child { node {Working Set}}
|
||||
child { node {WSClock}}
|
||||
}
|
||||
\node{Virtueller Speicher}
|
||||
child { node {Virtuelles Speichermanagement}}
|
||||
child { node {Begriffe}}
|
||||
child { node {Abbildung}}
|
||||
child { node {Memory Management Units}}
|
||||
child { node {Seiten-abbildungs-tabellen}}
|
||||
child { node {Seitenaustausch-Algorithmen}
|
||||
child { node {FIFO}}
|
||||
child { node {Second Chance}}
|
||||
child { node {Least Recently Used}}
|
||||
child { node {Working Set}}
|
||||
child { node {WSClock}}
|
||||
}
|
||||
child { node {Segmentierung}}
|
||||
;
|
||||
\end{tikzpicture}
|
||||
|
||||
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Dateisystem
|
||||
\begin{tikzpicture}[ mindmap, grow cyclic, every node/.style=concept, concept color=lime!40,
|
||||
level 1/.append style={level distance=4cm},
|
||||
level 2/.append style={level distance=3cm, sibling angle=30},
|
||||
every node/.append style={scale=0.8}]
|
||||
\node{Dateisystem}
|
||||
child { node {Dateimodelle}
|
||||
child { node {Abstraktion Datei}}
|
||||
child { node {symbolischer Namen}}
|
||||
child { node {Datei-Attribute}}
|
||||
child { node {Operationen auf Dateien}}
|
||||
}
|
||||
child { node {Dateisysteme}
|
||||
child { node {Speichermedien}}
|
||||
child { node {Management-Datenstrukturen}
|
||||
child { node {Verzeichnisse}}
|
||||
child { node {Freiliste}}
|
||||
child { node {Superblock}}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
child { node {Datenstrukturen u. Algorithmen}}
|
||||
;
|
||||
\end{tikzpicture}
|
||||
|
||||
|
||||
\end{document}
|
||||
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