Informatik/Betriebssysteme.md

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Betriebssysteme	Wintersemester 20/21	Robert Jeutter

Einführung

worauf es ankommt:

• Korrektheit
• Sicherheit
• Verfügbarkeit
• Skalierbarkeit
• Echtzeitfähigkeit
• Robustheit
• Sparsamkeit

Extrem breites Anwendungsspektrum

• funktionale Eigenschaften
  • Authentisierung, Verschlüsselung
  • Fahrzeug/Verkehrsmanagement
  • Informationsmanagement
  • Kommunikationsmanagement
• nichtfunktionale Eigenschaften
  • Sicherheit
  • Korrektheit
  • Echtzeitfähigkeit
  • Skalierbarkeit
  • Offenheit
  • Sparsamkeit
  • Verfügbarkeit
  • Robustheit

mit vielen Gemeinsamkeiten

• Architekturprinzipien
• Programmierparadigmen

voller individueller Strategien mit teils konfligierenden Zielen

• Performanz \leftrightarrow Robustheit
• Echtzeitfähigkeit \leftrightarrow Effizienz

\Rightarrow spezialisierte Betriebssystem-Familien1. Einführung

Funktionale und nicht-Funktionale Eigenschaften

Beispiel Essen:

• funktionale Eigenschaft: es soll satt machen
• nichtfunktional: Geschmack, Aussehen,...

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)

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

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

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?