Betriebssysteme Flashcards
1
Q
Def. Betriebssystem
A
Operating System
Software, die zusammen mit den HW-Eigenschaften die Basis zu Betrieb bildet
Steuert und überwacht Abarbeitung von Programmen
Mittler zwischen Anwendung und HW
2
Q
Betriebssystem DIN 44330
A
Die Programme eines digitalen Rechensystems, die zusammen mit den Eigenschaften dieser Rechenanlage die Basis der möglichen
Betriebsarten des digitalen Rechensystems bilden und die insbesondere die Abwicklung von Programmen steuern und überwachen.”
3
Q
Aufgaben BS
A
- Verbergen der Komplexität der Maschine vom Anwender (Abstraktion)
- Bereitstellen einer Benutzerschnittstelle (Kommandointerpreter, Shell)
- Bereitstellen einer normierten Programmierschnittstelle (API)
- Verwaltung der Ressourcen der Maschine
- Prozessor(en)
- Hauptspeicher
- Hintergrundspeicher (Platte, Band, etc)
- Geräte (Terminal, Drucker, Plotter)
- Rechenzeit
4
Q
weitere Aufgaben BS
A
Verfolgung von Schutzstrategien bei Ressourcenbereitstellung
Koordination von Prozessen
5
Q
Reale Maschine nach Coy
A
Zentraleinheit + Geräte (HW)
6
Q
Abstrakte Maschine nach Coy
A
Reale Maschine + Betriebssystem
7
Q
Benutzermaschine nach Coy
A
Abstrakte Maschine + Anwendungsprogramm
8
Q
Erste Computergeneration
A
kein BS
Programmierung direkt (Steckbrett, Lochstreifen)
keine Programmiersrpache
9
Q
Zweite Computergeneration
A
Stapelverarbeitung
Eigenschaften:
-Batch-Betrieb (Lochkarten)
- Einfache Job-Control-Sprachen
-Programmiersprachen (Assembler, Fortran)
-Magnetbänder als Zwischenspeicher
10
Q
dritte Computergeneration
A
Dialogverarbeitung
Multiprogramming
Hauptspeicherverteilung für mehrere Programme
Zeitliche Verschachtellung der Programme
11
Q
vierte Computergeneraion
A
Dialogsystem
später auch grafische Benutzeroberfläche
UNIX & C
Personal Computer
Netzwerbetriebssysteme
Verteilte Systeme
12
Q
Klassifizierugn nach Betriebsart des Rechnersystems
A
Stapelverarbeitung
Dialogbetrieb
Netzwerk
Realzeit
Universell
13
Q
Klassifizierung nach Anzahl gleichzeitig laufender Programme/Tasks
A
Singletasking (Einzelprogrammbetrieb)
multitasking
(Mehrprogrammbetrieb)
14
Q
Klassifizierung nach Anzahl gleichzeitig am PC arbeitender Benutzer
A
single user mode (einzelnutzerbetrieb)
multiuser mode
(mehrbenutzerbetrieb)
15
Q
Klassifizierung nach Anzahl der verwalteten Prozessoren/Rechner
A
Ein-Prozessor-Betriebssystem
Mehr-Prozessor-Betriebssystem
16
Q
Teile eines BS
A
Verwaltungsprogramme
Steuerprogramme
Dienstprogramme
Bibliotheken und Treiber
17
Q
Teile eines BS - Verwaltungsprogramme
A
Prozesssystem
Speicherzuteilung
Belegung externer Speichermedien
Bereitstellung von Geräten
18
Q
Teile eines BS - Steuerprogramme
A
Eingabe von Zeichen über die Tastatur
Ausgabe von Zeichen auf dem Monitor
Speicherung von Daten auf der Festplatte
19
Q
Teile eines BS - Dienstprogramme
A
Konfigurieren der HW und des BS
Anzeige und Bearbeitung von Dateien
Kopieren, sichern & Wiederherstellen von Dateien
20
Q
Teile eines BS - Bibliotheken & Treiber
A
Stellen Anwendungsprogrammen Betriebssystemfunktionen zur Verfügung
binden HW in BS ein
veranlassen doe HW zu gewünschten Aktionen
21
Q
BS - wichtigste Aufgaben
A
Abstraktion der HW
Bereitstellung von High-Level-Schnittstellen
Verwaltung von Systemressourcen
22
Q
BS nach Merkmale unterscheiden
A
Ein-/Mehrprogrammsystem
Einzelplatz-/Mehrplatzsystem
proprietär (nur best. Rechner/-modelle) oder allg. vewendbar
23
Q
BS - wichtigste Aufgaben - Abstraktion der HW
A
Bereitstellung von Schnittstellen
Vereinheitlichung der Speicherverwaltung
Bsp. einheitlicher Zugriff auf externe Speichermedien
24
Q
BS - wichtigste Aufgaben - Bereitstellung von High-Level Schnittstellen
A
Funktionen, die mehrere (viele) Einzelbefehle kumulieren
Einplatz-/Mehrplatzsystem
Bsp: Schreiben auf Festplatte
25
BS - wichtigste Aufgaben - Verwaltung von Systemressourcen
Betriebsmittel/Ressourcen (Prozessoren, Speicher, Prozessor, Threads) müssen zugeordnet werden
Anforderungen beachten:
Best-effort, Realzeitanforderungen, Zugriffsschutz
26
Klassifizierung
– Großrechner-Betriebssystemen
– Server-Betriebssystemen
– Echtzeit-Betriebssystemen
– PC-Betriebssystemen
– Betriebssystemen für "Eingebettete Systeme"
– Multiprozessor-Betriebssystemen
– SmartCard-Betriebssystemen
27
Großrechner-BS
Einsatzarten:
- Stapelverarbeitung "Batch Procressing"
- Transaktionsverarbeitung
- Dialog-Betrieb im Timesharing-Verfahren
28
Server-BS
Typische Server-Dienste:
- Drucker-Service
- Datei-Service
- Web-Service
29
Echtzeit-BS
Zeit ist wesentliches Kriterium
Rechtzeitigkeit ist wichtig
Harte Echtzeitsysteme
- Nichteinhalten von Zeitgarantien hat katastrophale Folgen
Weiche Echtzeitsysteme
- Nichteinhalten von Zeitgarantien kann begrenzt toleriert werden
30
PC-BS
Typischerweise Einbenutzerbetrieb, ggf. mit Multitasking
Schwerpunkt auf Interaktivität der Benutzerschnittstelle
31
BS für Embedded Systems
Rechner steuert Einzelgeräte
oder ist selbst mobiles Gerät
Häufig Echtzeitanforderungen & eingeschränkte Ressourcen
32
Multiprozessor-BS
Leistungssteigerung bei Rechnern durch Vervielfältigung des Prozessors
33
SmartCard-BS
Rechner als Chip auf Kreditkarte, Reisepass,....
Starke Ressourcen-Einschränkung
wenig spezielle Anforderungen an BS
meist sehr primitives BS, proprietär vom Hersteller
34
BS Aufbau
BS große/umfangreiche Programme
Zentraler Bestandteil: Betriebssystemkern
35
Betriebssystemkern
mindestens Prozess- & Speicherorganisation festgelegt
Anforderungen:
- unempfindlichkeit gegen Störungen/Abstürzen in Anwendungen
- Offenheit für unterschiedlichste Anwendungen & Erweiterungen
- Einsatz auf unterschiedlichster HW
36
Kernel - Strukturansätze
Monolithischer Kernel
Mikrokernel (Client/Server-Modell)
Hybridkernel
sonder:
Geschichteter Kernel
Exokernel
37
Monolithischer Kernel - im BS enthalten
Funktionen zur Speicher- & Prozessverwaltung
Funktionen zur Kommunikation zwischen den Prozessen
Treiber für HW-Komponente
mögliche weitere Funktionen
38
Monolithischer Kernel - Eigenschaften
schnell -> Treiber im Kernel
Jede Kernel-Funktion kann jede andere sofort aufrufen
für neue Treiber muss ganzer kernel neu übersetzt werden
fehlerhafte Teile des Kernels führen zum Absturz des BS
39
Mikro Kernel - im BS enthalten
Funktionen zur Speicher- & Prozessverwaltung
Grundfunktionen zur Synchronisation und Kommunikation
40
Mikro Kernel - Eigenschaften
Teile des BS können schnell ausgetauscht werden
Treiber laufen im User Mode
langsamer, weil häufiger Kontextwechel
pyhsischer I/O Zugriff schwierig zu implementieren
41
Hybridkernel
Kompromiss zwischem Mikrokernel und Monolithischer Kernel
42
Unterstützende HW-Mechanismen
Ausführungsmodi des Prozessors (System- / Benutzermodus)
Systemaufrufe, Ausnahmen, Unterbrechungen
Adressumsetzung (virtueller Speicher)
43
Betriebsarten - früher
Stapelbetrieb
Einbenutzerbetrieb
Input/Output praktisch direkt an der Zentraleinheit
44
Betriebsarten - heute
Mehrprogrammbetrieb
Interaktive Verbindung
Datenfernverarbeitung
Mehrbenutzerbetrieb
Mehrprozessorbetrieb
45
Betriebsarten - Sonderformen
Prozessbetrieb
Echtzeitbetrieb
46
Stapelverarbeitung
Batchverarbeitung
Sequentielle Bearbeitung von Aufgaben
heute: automatisierte Aufgaben, die keine Benutzereingriffe brauchen
Z.B:
Jobs für Datensicherung
Datenbankkomprimierung & -kosolidierung
47
Batchdateien
auch Skriptdateien
Reihe von Befehene, die BS-Funktionen nutzen und nach starten des Skripts abgearbeitet werden
48
Interaktive Verarbeitung
Auftrag muss nicht vollständig definiert sein
Abarbeitung in einzelnen Schritte im System
Ständiger Informationsaustausch zwischen System & Anwender
49
Dialogverarbeitung
Interaktive Verarbeitung wenn der Anwender ein Mensch ist
Benutzer gibt ständig Informationen über Dialogkomponente ein
50
Einprogrammbetrieb
Benutzeraufträge werden nacheinander abgearbeitet
Immer nur ein Anwenderprogramm im Arbeitsspeicher, dass auf alle Betriebsmittel uneingeschränkkt zugreifen kann
CPU meist nicht ausgelastet -> nicht genutzte Rechenleistung
51
Mehrprogrammbetrieb
mehrere Aufgaben gleichzeitig zu Ausführung annehmen
Bei mehreren CPUs tatsächliche Parallelität
Bei einer CPU Aufgaben in kurzen Abständen abwechselnd aktivieren
52
Teilnehmerbetrieb
Form des Mehrprogrammbetriebs
mehrere Benutzer arbeiten unabhängigng voneinander mit versch. Programmen
Rechenzeit per Time-sharing verteilt
nutzer bekommt i.d.r nichts von Aufteilung mit
53
Teilhaberbetrieb
Transaktionsbetrieb
mehrere Nutzer arbeiten mit selben Programm auf derselben Datenbasis
BS: gegenseitige Blockade von Anwendern bei konkurrierenden Datenzugriffen zu verhindern
Konsistenz sicherstellen
Z.B. Reservierungs- & Buchungssystem
54
Einbenutzerbetrieb
BS für einen einzelnen Nutzer
55
Mehrbenutzerbetrieb
Arbeitsumgebungen für versch. Benutzer & voneinander abgegrenzt
56
Mehrbenutzerbetrieb - Anforderungen
Erkennung versch. Nutzer
Verwaltung privater Arbeitsverezichnisse & pers. Einstellungen
Konzept für Management von Zugriffsrechten auf Daten & Systemressourcen
57
Prozessrechner
Eingangssignale ausschließlich/überwiegend von Sensoren
Ausgangssignale ausschließlich/überwiegend über Sensoren ausgegeben
Programmierung erfolgt durch menschliche Eingabe
Datenverarbeitung in Echtzeit, entsprechend dem Prozess
Beispiel:
Steuerungsrechner von Anlagen
Motorsteuerung von Kraftfahrzeugen
58
Modellzeit
die von Software selbstverwaltete Laufzeit
59
Echtzeit
Zeit, die Abläufe in "realer Welt" verbrauchen
60
Echtzeitfähig
Rechnersystem kann Modellzeit gleich Echtzeit halten
61
Echtzeitsimulation
Zeit die Simulation verbraucht = Zeit die Vorgang in realter Welt braucht
62
Simulation
Echtzeit raffen oder Strecken
raffen: Zeiträume die mehrere Tage/Wochen dauern innerhalb weniger sekunden simulieren
strecken: Zeitröume die bruchteil von Sekunden brauchen, über Minuten Strecken. Berechnung selbst kann Stunden dauern
63
Firmware
Software die für Grundfunktionalitöten von Geräten verantwortlich ist
z.b. BIOS, EFI
64
BIOS
Basic Input Output System
initialisiert HW vor dem Start des BS
65
EFI
Extensible Firmware Interface
Funktionen des BIOS vereinheitlichen & neue ermöglichen
66
Firmware - Grundfunktionen
Initialisierung nach dem Starten
Fehlererkennung & ggf. Beseitigung/Umgehung
Verbergen von Funktionalitäten
67
BIOS - Hauptaufgaben
Power on Self-Test (POST)
Initialisierung der HW
Start des BS, meist in mehrstufigen Ladeprozess
68
EFI - Spezifikation
Embedded-System
einfacherere Bedienung
unterstützung von hochauflösenden Grafikkarten
netzwerkfähig
69
BIOS - start BS
Initialisierung HW
Firmware Loader (ROM)
Bootloader
Betriebssystem spezifischer Lader (im Dateisystem)
Betriebssystem (lädt Gerätetreiber selbst)
70
UEFI - start BS
Initialisierung HW
Geträtetreiber laden
Betriebssystem spezifischer Lader (im Dateisystem)
Betriebssystem (nutzt EFI-Treiber)
71
Rechnerkonzepte
Turing-Maschine
Universalrechner (von-Neumann Architektur)
72
Turing Maschine - Funktionsprinzip
Programmiert über Regelwerk
Zustandsautomat
Lösung von formalen Problemen
73
Universalrechner - Bestandteile
Prozessor (zentrale Recheneinheit)
Speicher
Ein-/Ausgabesystem
Datenweg (Bus)
74
Universalrechner - Eigenschaften
Programmierbarkeit
Binäre Datencodierung
Daten & Programme im gleichen Speicher
Daten über Adresse angesprochen
Erweiterbarkeit
75
Von-Neumann Architektur
Binäre Datencodierung
Programmierbarkeit
Daten & Programme im gleichen Speicher
Daten werden über berechenbare Adresse angesprochen
Erweiterbarkeit
76
Universalrechner - Probleme
eingeschränkte Echtzeitfähigkeit
reduzierte Sicherheit
submaximale Geschwindigkeit
77
Von-Neumann Architektur - Contra
eingeschränkte Echtzeitfähigkeit
Reduzierte Sicherheit
Submaximale Geschwindigkeit
Flaschenhals Speicherzugriff
78
Prozessoraufbau
Steuerprozessor (CU)
Rechenprozessor (ALU)
Optional: Gleitkommaprozessor (FPU)
79
CU
Control unit / Steuerprozessor
Adress- & Befehlsregister
Steuer- & Statusregister
Befehlszähler
Befehlsdecoder
80
ALU
Arithmetic logic unit / Rechenprozessor
Datenregister
Zustandsregister (Übertrag, Überlauf, Null, Vorzeichen)
Operationen: Arithmetik, Logik
81
FPU
Floating point unit / Gleitkommaprozessor
Datenregister
Numerikrechenwerke
Ausnahmebehandlung
82
Wichtigste Phasen Befehlsbearbeitung moderner Mikroprozessren
Befehl laden
Dekodierung
Ausführung
83
Von Neumann Zyklus
IF - Instruction Fetch - Befehl aus Speicher holen
ID - Instruction Decode - Befehl dekodieren
MEM - Memory Access - Daten aus Speicher holen
EX - Execute - Ausführen
WB - Write back - Ergebnis in Speicher schreiben
84
BUS
gemeinsamer Datenweg
mehrere Funktionseinheiten angeschlossen
nur eine Funktionseinheit kann zu Zeitpunkg Bus nutzen um Befehle zu übertragen
85
BUS - bestandteile
Steuerleitung
Adresleitung
Datenleitung
86
Busmaster
Funktionseinheiten die eigenständig auf Bus aktiv werden und diesen steuern können
bps:
Prozessor, DMA-Controller
87
Slaves
Passive Funktionseinheiten/Komponenten
reagieren nur auf Anfragen
z.B Speicherkarte
88
Softwareschichten
Anwendungen und Services (z.B Spooler)
Geräteunabhänginge Funktionen (Bibliotheken)
Geräte-Treiber
89
Softwareschichten - Geräteunabhänginge Funktionen
Einheitliches Treiber-Interface-Designe (Abstraktion)
Datenpufferung
Fehlerbehandlung
90
Softwareschichten - Geräte Treiber
Kommunikation mit Controller (-firmware)
Behandlung von Fehlern und Ausnahmen
Behandlung merfacher Ausnahmen
91
Hardewareschichten
Geräte und Geräte-Controller
Busse und Steuerleitungen
Ausnahmebehandlungen
92
Polling
Programmgesteuerte Geräteabfrage
aktives Abfragen von Ereignisquellen per Software
zyklische Aktionen kosten Rechenzeit
93
Interrupt
gesteuerte Geräteabfrage
Verursacher kann HW oder SW sein
nach Bearbeitung kann Programm relativ einfach an unterbrochener Stelle forgesetzt werden
94
DMA
Direct Memory Access
steuert Datenaustausch zwischen Geräten & Hauptspeicher
Prozessor wird beim Datenaustausch nicht belastet
kann in begrenztem Rahmen andere Aufgaben wahrnehmen
95
Externe Unterbrechungen - Hardware Interrupts
Asynchron - von Komponente ausgelöst
nicht vorhersagbar
meist nicht reproduzierbar
z.b.:
Zimer ist abgelaufen
Taste wird gedrückt
Gerät meldet Ender einer Aktivität
96
Interne Unterbrechung - Software Intrerupts, Exceptions
Synchron - von Prozess ausgelöst
vorhersagbar (Exception nicht immer vorhersagbar)
reproduzierbar
z.B.
Systemaufruf
unbekannter Befehl
Überlauf bei arithmetischer Operation
Division durch 0
Fehler bei Speicherzugriff
97
ISR - Synonyme
Interrupthandler
Unterbrehungsroutine
Unterbrechungsbehandlung
98
ISR
Interrupt Service Routine
Behandlung von Interrupts
Code, der ausgeführt wird, wenn Unterbrechung des Programmablaufs angefordert wurde
99
Intterruptvekrot
Adresse an der Code für ISR steht
Als Zeiger auf Speicheradresse, die angesprungen werden soll
100
ISR - Ablauf
Weitere Interrupts verhindern
Zustand des unterbrochenen Prozesses sichern
Anforderung des Interrupts bearbeiten
andere Interrupts wieder zulassen
Unterbrochene Prozesse wiederherstellen & fortsetzten
101
Interrupt - Ablauf
Interrupts führen dazu, dass Code außerhalb des normalen Proframmflusses ausgeführt wird:
1) CPU forder Daten von ext. Gerät an
2) Wenn Antwort vorleigt, wird Controller benachrichtigt
3) Controller meldet Anforderung an Prozessor über direkte Leitung
4) Steuerung wir an definierte Positionim Kernel übergeben, die ISR
102
Welche Betriebssysteme gibt es?
Windows 95
Windows XP
Windows Vista
Windows 7, 10, 11, ...
MacOS
Linux
Android
iOS
103
Betriebssystem Aufbaue
in Schichten aufgebaut
Betriebssytemkern / Kernel
Anwendungen/ Systemsoftware
104
Wie heißen die kleinen Programme beim Start der Hardware, bevor das BS bootet?
BIOS - Basic Input/Output System
(U)EFI - Extensible Firmware Interface
105
BIOS
Initialisiert HW vor dem Start des BS
Hauptaufgaben
Power in Self-Test (POST)
initialisierung der HW
Start des BS, meist mehrstufiger Ladeprozess
106
Wie nennt man das Zahlensystem, welches bei Computern verwendet wird?
Binärsystem
107
Welche Bit-Längen nutzen moderne CPUs
32- und 64-Bit - CPUs
108
Welche Dateisysteme gibt es?
Lineare Dateisysteme
Hierarchische Dateisysteme
Netzwerkdateisysteme
109
Wie heißen die beiden Startblöcke auf einer Festplatte zum Laden des Bootloader?
MBR
GPT
110
HDD
Hard Disk Drive
(Festplattenlaufwerk)
- mechanische Teile, die sich zusammen bewegen um Daten zu organisieren & lokalisieren
Aktuatorarm mit Schreib-& lesekopf
111
SSD
Solid State Disk
Elektrischer Speicher, nicht flüchtiger Flash-Speicher
Integrierte Schaltkreise zum speichern & Abrufen von Daten
Floating-Gate-Transistoren in Rastermuster
Jede zeile in Raster -> Seite
Viele Seiten -> Block
Speicherung in Blöcken
112
SSD vs HDD
Funktionsweise
Daten auf elektrischer Schaltung speichern
Daten auf mechanisch beweglichen Platten speichern
113
SSD vs HDD
Daten lesen
SSD-Controller findet richtige Adresse & liest Ladung
I/O-Controller sendet Signal, welches Aktuatorarm bewegt und Kopf liest Ladung
114
SSD vs HDD
Daten schreiben
Kopiert Daten und neuen Block, löscht alten und schreibt Daten neu in alten Block durch ladungsänderung
Kopf bewegt sich auf freien Ort & schreibt Daten in dem die Ladung der Bits geändert werden
115
SSD vs HDD
Leistung
Schneller, leise & läuft kühler
Langsamer, wärmer, laut
116
SSD vs HDD
Funktionsweise
Teuerer
Kostengünstiger, größere Speichervolumen kommerziell beliebt
117
SSD vs HDD
Zuverlässigkeit
Elektrisch weniger Anfällig für Beschädigungen
Bewegliche mechanische Teile, vergleichsweise weniger langlebig
118
Deadlock
Verklemmungszustand von Prozessen
Prozesse waren auf Ereignis, das nur ein Prozess aus dieser Menge auslösen kann
-> alle Prozesse warten
-> Ereignisse werden daher niemals ausgeführt
-> keiner der Prozesse wird je wieder aktiv
119
Bedingungen für Deadlock
1: wechselseitiger Ausschluss
2: Hold-and-Wait
3: Ununterbrechbarkeit (kein ressourcenentzug)
4: zyklisches warten
-> 1-3 notwendig, aber nicht hinreichend
-> 4 potentielle Konsequenz ans 1-3
Wenn eine Bedingung unerfüllbar ist, können keine Deadlock auftreten
120
Behandlung von Deadlocks
Vogel-Strauß-Algorithmus
Deadlock-Erkennung & -Behebung
Deadlock-Avoidance (Vermeidung)
Deadlock-Prevention (Verhinderung)
121
wie heißen die Startblöcke auf einer Festplatte zum Laden des Bootloaders
Master Boot Record (MBR)
GUID Partition Table (GPT)
Globally Unique Identifiert (GUID)
122
Prozess
Programm/Prozedur die unter Kontrolle des BS ausgeführt werden kann
- besitzt eigene Instanzen
- kann andere Prozesse erzeugen & mit anderen Kommunizieren
- kooperierende Prozesse müssen sich untereinander synchronisieren
123
Prozesstabelle
Speicherung von Prozesszuständen von BS geführt
124
PCB
Prozesskontrollblock
Eintrag in Prozesstabelle
125
Prozesszustände
Aktiver (rechnender) Prozess
(Rechen) bereite Prozesse
Blockierter Prozesse
Beendete Prozesse
komplexere Systeme:
inaktiver Prozess
ausgelagerter Prozess
126
Thread
Ablauffäden
Um in Prozess mehrere Abläufe zu erzeugen
Swquentieller Ablauf in Prozess
Teilen sich Betriebsmittel (codesegment, Datenzeiger, Dateizeiger)
andere für individuellen Thread (Stack, statusinfo)
127
Historische Rechner 1
128
Historische Rechner 2
129
Historische Rechner 3
130
Welche IT-Momente waren in der Geschichte wichtig für sie?
1941 Zuses Z3
1946 von Neumann-Architektur
1973 Transmission control Programm (TCP)
131
Welche IT-Momente waren in der Geschichte wichtig für sie?
Z3
erster funktionsfähiger Digitalrechner
Grundrechenarten & Wurzelziehen
"erster Computer der Welt"
Rechenbefehle von Lochstreifen ablesbar
-> Umfangreiche Rechnungen abkürzen & verkürzen
-> Programmierbarkeit
-> Mathematische Rechnungen
132
Welche IT-Momente waren in der Geschichte wichtig für sie?
Von-Neumann
ist noch heute die Grundlage für die meisten Universalrechner
133
Welche IT-Momente waren in der Geschichte wichtig für sie?
TCP
Standardisierung von Internetprotokollen 1981
wechsel von einem in ein anderes Netz
Standard für das Internet
Grundbaustein für Kommunikation über das Internet
134
Was können moderne Dateisysteme und wie heißt der Ansatz?
Festplatten & optische Dstenträger sind in Blöcken organisiert. Einlesen immer in Gruppe(Block) und nicht als einzelnes Byte
Blöcke werden meist zu Clustern oder Blöcken zusammengefasst -> kleinse Speichereinheit die ein Dateisystem verwalten kann
Modernde: fassen aufeinander folgende Cluster/blöcke erneut zu sammen -> extents
Indizierte Speicherung
135
Moderne Dateisystem muss in der Lage sein:
Blöcke zu verwalten (belegen, freigeben)
belegte Bereiche zu bennnen (Dateinamen)
Schutzmaßnahmen zu organisieren (lesen, schreiben, ausführen)
136
Arten der Dateispeicherung
Kontinuierliche Speicherung (in einem Stück)
verkettete Speicherung (Verkettete Liste von CLustern)
indizierte Speicherung
137
Indizierte Speicherung
Index Blockk entählt Attribute & Adresse der Daten-Blöcke in Datei. (Mehrere Index-Blöcke bei großen Dateien)
138
Extents
flexible & heute übliche Implementeirung
fassen aufeinander folgende Cluster zusammen und beschleunigen Dateizugriff
Extents einer Datei werden in eigenen Strukturen z.b. als Baum verwaltet
139
Bekannte Dateisysteme
FAT
NTFS
HFS
APFS
ext2/3/4
ReiserFS
btrfs
VMFS
140
Indizierte Speicherung Pro
Nur Informationsblöcke die gebraucht werden, werden geladen
durch mehr Stufige indizierung auch große Dateien adressierbar
141
Indizierte Speicherung con
Feste Anzahl von Blöcken in Indexblock
Speicherverschwendung bei kleinen Dateien
bei langen Dateien müssen mehrere Blöcke geladen werden
Häufiges Positionieren des Schreib-/Lesekopfs bei verstreuten Datenblöcken
142
