neue Vorlesung Betriebssysteme

Betriebssysteme.md

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+title: Betriebssysteme
+date: Wintersemester 20/21
+author: Robert Jeutter
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+# Einführung
+worauf es ankommt:
+- Korrektheit
+- Sicherheit
+- Verfügbarkeit
+- Skalierbarkeit
+- Echtzeitfähigkeit
+- Robustheit
+- Sparsamkeit
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+## Extrem breites Anwendungsspektrum
+- funktionale Eigenschaften
+  - Authentisierung, Verschlüsselung
+  - Fahrzeug/Verkehrsmanagement
+  - Informationsmanagement
+  - Kommunikationsmanagement
+- nichtfunktionale Eigenschaften
+  - Sicherheit
+  - Korrektheit
+  - Echtzeitfähigkeit
+  - Skalierbarkeit
+  - Offenheit
+  - Sparsamkeit
+  - Verfügbarkeit
+  - Robustheit
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+mit vielen Gemeinsamkeiten
+- Architekturprinzipien
+- Programmierparadigmen
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+voller individueller Strategien mit teils konfligierenden Zielen
+- Performanz $\leftrightarrow$ Robustheit 
+- Echtzeitfähigkeit $\leftrightarrow$ Effizienz
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+$\Rightarrow$ spezialisierte Betriebssystem-Familien1. Einführung
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+## Funktionale und nicht-Funktionale Eigenschaften
+Beispiel Essen: 
+- funktionale Eigenschaft: es soll satt machen
+- nichtfunktional: Geschmack, Aussehen,...
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+### Funktionale Eigenschaften (= Funktionen, Aufgaben)
+- Betriebssysteme: sehr komplexe Softwareprodukte
+- Ein Grund für diese Komplexität: besitzen Reihe von Aufgaben - also funktionale Eigenschaften
+- Hauptaufgaben dabei:
+  1. Verwalten der Resourcen des Systems (Hard-u. Software-Ressourcen) 
+  2. Transformation der „hässlichen“ Hardwareschnittstellen in angenehme nutzerfreundliche Schnittstelle (Betriebssystem als „Erweiterung“ der Maschine, auch Hardware + BS = „virtuelle Maschine“)
+  3. Dabei für beide Aufgaben: Schaffung sinnvoller Abstraktionen(Prozess, Datei,... $\rightarrow$ Softwareressourcen)
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+### Nichtfunktionale Eigenschaften
+Wie - mit welchen speziellen weiteren Eigenschaften sollen die funktionalen Eigenschaften realisiert werden. Z.B. schon genannt:
+- Echtzeitfähigkeit: Betriebssystem-Komponenten, -Algorithmen usw. mit solchen Eigenschaften realisieren, dass Betriebssystem insgesamt echtzeitfähig ist
+- Robustheit: Betriebssystem-Komponenten, -Algorithmen usw. mit solchen Eigenschaften realisieren, dass Betriebssystem insgesamt robust ist
+- usw
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+## Blick in Betriebssystem-Zoo
+- Mainframe Betriebssystem
+  - performante E/A
+  - Massendatenverarbeitung
+- Server Betriebssystem
+  - viele Klienten, permanente Kommunikation
+  - Web Server, Fileshare
+- Parallelrechner Betriebssystem
+  - Number Crunching, parallele Algorithmen mit hohem Rechenbedarf
+  - schnelle IPC
+- Desktop/Laptop Betriebssystem
+  - Interaktivität/Responsivität
+- Echtzeit Betriebssystem
+  - Einhaltung zeitlicher Garantien, Safety
+  - Fahrzeug-, Anlagensteuerung
+- Eingebettete Systeme
+  - in Fahrzeugen, Kaffeemaschinen, Telefonen...
+  - z.T. Spezialaufgaben
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+# Grundbegriffe 
+- Wo sind Betriebssysteme zu finden?
+- Welches Spektrum decken sie ab?
+- Welche Arten von Betriebssystemen gibt es?
+- Welche funktionalen und nichtfunktionalen Eigenschaften spielen dabei eine Rolle?
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