Betriebssysteme

1 Übersicht.- 1.1 Einleitung: Was ist ein Betriebssystem?.- 1.2 Betriebssystemschichten.- 1.3 Schnittstellen und virtuelle Maschinen.- 1.4 Betriebssystemaufbau.- 1.4.1 Systemaufrufe.- 1.4.2 Beispiel UNIX.- 1.4.3 Beispiel Mach.- 1.4.4 Beispiel Windows NT.- 1.5 Software-Hardware-Migration.- 1.6 Mehrprozessorarchitekturen.- 1.7 Aufgaben.- 2 Prozesse.- 2.1 Prozeßzustände.- 2.1.1 Beispiel UNIX.- 2.1.2 Beispiel Windows NT.- 2.1.3 Leichtgewichtsprozesse.- 2.1.4 Beispiel UNIX.- 2.1.5 Beispiel Windows NT.- 2.1.6 Aufgaben.- 2.2 Prozeßscheduling.- 2.2.1 Zielkonflikte.- 2.2.2 Non-preemptives Scheduling.- 2.2.3 Preemptives Scheduling.- 2.2.4 Multiple Warteschlangen und multiple Scheduler.- 2.2.5 Scheduling in Echtzeitbetriebssystemen.- 2.2.6 Scheduling in Multiprozessorsystemen.- 2.2.7 Stochastische Schedulingmodelle.- 2.2.8 Beispiel UNIX: Scheduling.- 2.2.9 Beispiel: Scheduling in Windows NT.- 2.2.10 Aufgaben.- 2.3 Prozeßsynchronisation.- 2.3.1 Race conditions und kritische Abschnitte.- 2.3.2 Signale, Semaphore und atomare Aktionen.- 2.3.3 Beispiel UNIX: Semaphore.- 2.3.4 Beispiel Windows NT: Semaphore.- 2.3.5 Anwendungen.- 2.3.6 Aufgaben.- 2.3.7 Kritische Bereiche und Monitore.- 2.3.8 Verklemmungen.- 2.3.9 Aufgaben.- 2.4 Prozeßkommunikation.- 2.4.1 Kommunikation mit Nachrichten.- 2.4.2 Beispiel UNIX: Interprozeßkommunikation mit pipes.- 2.4.3 Beispiel Windows NT: Interprozeßkommunikation mit pipes.- 2.4.4 Prozeßsynchronisation durch Kommunikation.- 2.4.5 Implizite und explizite Kommunikation.- 2.4.6 Aufgaben zur Prozeßkommunikation.- 3 Speicherverwaltung.- 3.1 Direkte Speicherbelegung.- 3.1.1 Zuordnung durch feste Tabeilen.- 3.1.2 Zuordnung durch verzeigerte Listen.- 3.1.3 Belegungsstrategien.- 3.1.4 Aufgaben zur Speicherbelegung.- 3.2 Logische Adressierung und virtueller Speicher.- 3.2.1 Speicherprobleme und Lösungen.- 3.2.2 Der virtuelle Speicher.- 3.3 Seitenverwaltung (paging).- 3.3.1 Prinzip der Adreßkonversion.- 3.3.2 Adreßkonversionsverfahren.- 3.3.3 Gemeinsam genutzter Speicher (shared memory).- 3.3.4 Virtueller Speicher in UNIX und Windows NT.- 3.3.5 Aufgaben zu virtuellem Speicher.- 3.3.6 Seitenersetzungsstrategien.- 3.3.7 Modellierung und Analyse der Seitenersetzung.- 3.1.8 Beispiel UNIX: Seitenersetzungsstrategien.- 3.1.9 Beispiel Windows NT: Seitenersetzungsstrategien.- 3.1.10 Aufgaben zur Seitenverwaltung.- 3.4 Segmentierung.- 3.5 Cache.- 3.6 Speicherschutzmechanismen.- 3.6.1 Speicherschutz in UNIX.- 3.6.2 Speicherschutz in Windows NT.- 3.6.3 Sicherheitsstufen.- 4 Dateiverwaltung.- 4.1 Dateisysteme.- 4.2 Dateinamen.- 4.2.1 Dateitypen und Namensbildung.- 4.2.2 Pfadnamen.- 4.2.3 Beispiel UNIX: Der Namensraum.- 4.2.4 Beispiel Windows NT: Der Namensraum.- 4.2.5 Aufgaben.- 4.3 Dateiattribute und Sicherheitsmechanismen.- 4.3.1 Beispiel UNIX: Zugriffsrechte.- 4.3.2 Beispiel Windows NT: Zugriffsrechte.- 4.3.3 Aufgaben.- 4.4 Dateifunktionen.- 4.4.1 Standardfunktionen.- 4.4.2 Beispiel UNIX: Dateizugriffsfunktionen.- 4.4.3 Beispiel Windows NT: Dateizugriffsfunktionen.- 4.4.4 Strukturierte Zugriffsfunktionen.- 4.4.5 Gemeinsame Nutzung von Bibliotheksdateien.- 4.4.6 Speicherabbildung von Dateien (memory mapped files).- 4.4.7 Besondere Dateien (special files).- 4.4.8 Aufgaben.- 4.5 Implementierung der Dateiorganisation.- 4.5.1 Kontinuierliche Speicherzuweisung.- 4.5.2 Listenartige Speicherzuweisung.- 4.5.3 Zentrale indexbezogene Speicherzuweisung.- 4.5.4 Verteilte indexbezogene Speicherzuweisung.- 4.5.5 Beispiel UNIX: Implementierung des Dateisystems.- 4.5.6 Beispiel Windows NT: Implementierung des Dateisystems.- 4.5.7 Aufgaben.- 5 Ein- und Ausgabeverwaltung.- 5.1 Die Aufgabenschichtung.- 5.1.1 Beispiel UNIX: I/O-Verarbeitungsschichten.- 5.1.2 Beispiel Windows NT: I/O-Verarbeitungsschichten.- 5.2 Gerätemodelle.- 5.2.1 Plattenspeicher.- 5.2.2 Multiple Plattenspeicher: RAIDs.- 5.2.3 RAM-Disks.- 5.2.4 Serielle Geräte.- 5.3 Modellierung und Implementierung der Treiber.- 5.3.1 Beispiel UNIX: Treiberschnittstelle.- 5.3.2 Beispiel Windows NT: Treiberschnittstelle.- 5.4 Optimierungsstrategien für Treiber.- 5.4.1 Schedulingstrategien für Plattenzugriffe.- 5.4.2 Interleaving.- 5.4.3 Pufferung.- 5.4.4 Synchrone und asynchrone Ein- und Ausgabe.- 5.4.5 Aufgaben.- 6 Netzwerkdienste.- 6.1 Der Netzwerkanschluß.- 6.1.1 Die Arbeitsschichten.- 6.1.2 Verteilte Betriebssysteme.- 6.2 Kommunikation im Netz.- 6.2.1 Namensgebung im Netz.- 6.2.2 Kommunikationsanschlüsse.- 6.2.3 Aufgaben.- 6.3 Dateisysteme im Netz.- 6.3.1 Zugriffssemantik.- 6.3.2 Zustandsbehaftete und zustandslose Server.- 6.3.3 Die Cacheproblematik.- 6.3.4 Implementationskonzepte.- 6.3.5 Sicherheitskonzepte.- 6.4 Arbeitsmodelle im Netz.- 6.4.1 Jobmanagement.- 6.4.2 Netzcomputer.- 6.4.3 Schattenserver.- 6.5 Sicherheitsmechanismen und Konzepte im Netz.- 6.5.1 Vorgeschichte.- 6.5.2 Eindringen über das Netz.- 6.5.3 Übernahme der Kontrolle auf einem Rechner.- 6.5.4 Fire-wall-Konfigurationen.- 6.5.5 Die Kerberos-Authentifizierung.- 6.5.6 Aufgaben.- 7 Benutzeroberflächen.- 7.1 Das Design der Benutzeroberfläche.- 7.2 Die Struktur der Benutzeroberfläche.- 7.2.1 Eingaben.- 7.2.2 Rastergrafik und Skalierung.- 7.2.3 Fenstersysteme und Displaymanagement.- 7.2.4 Virtuelle Realität.- 7.2.5 Das Management der Benutzeroberfläche.- 7.2.6 Aufgaben.- 7.3 Das UNIX-Fenstersystem: Motif und X-Window.- 7.3.1 Das Client-Server-Konzept von X-Window.- 7.3.2 Das Fensterkonzept von X-Window.- 7.3.3 Widgets.- 7.3.4 Ereignisbehandlung.- 7.4 Das Fenstersystem von Windows NT.- 7.4.1 Die Grundstruktur.- 7.4.2 Das Konzept der Benutzerschnittstelle.- 7.4.3 Aufgaben.- Musterlösungen.- Lösungen zu Kapitel 1.- Lösungen zu Kapitel 2.- Lösungen zu Kapitel 3.- Lösungen zu Kapitel 4.- Lösungen zu Kapitel 5.- Lösungen zu Kapitel 6.- Lösungen zu Kapitel 7.- Neuere Betriebssystemlehrbücher.- Referenzen.- Abbildungsverzeichnis.