Ein Betriebssystem (OS) ist eine Software, die die Hardware- und Softwareressourcen eines Computersystems verwaltet und verwaltet. Es ermöglicht die Interaktion zwischen Benutzern von Computern und Computerhardware. Ein Betriebssystem ist für die Verwaltung und Steuerung aller Aktivitäten und die gemeinsame Nutzung von Computerressourcen verantwortlich. Ein Betriebssystem ist eine Low-Level-Software, die alle Grundfunktionen wie Prozessorverwaltung, Speicherverwaltung, Fehlererkennung usw. umfasst.
Dieses Betriebssystem-Tutorial behandelt alle grundlegenden bis fortgeschrittenen Betriebssystemkonzepte wie Systemstruktur, CPU-Planung, Deadlock, Datei- und Datenträgerverwaltung und vieles mehr.
Aktuelle Artikel zu Betriebssystemen
- Grundlagen
- Systemstruktur
- CPU-Planung
- Prozesssynchronisierung
- Sackgasse
- Prozesse und Threads
- Speicherverwaltung
- Datei- und Datenträgerverwaltung
- Sonstiges
Grundlagen:
- Einführung des Betriebssystems
- Arten von Betriebssystemen
- Funktionen des Betriebssystems
- Echtzeitsysteme
- Aufgaben in Echtzeitsystemen
- Unterschied zwischen Multitasking, Multithreading und Multiprocessing
- Arten von Computerspeicher (RAM und ROM)
- Unterschied zwischen 32-Bit- und 64-Bit-Betriebssystemen
- Was passiert, wenn wir den Computer einschalten?
- Boot-Block
- UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) und wie unterscheidet es sich vom BIOS?
Systemstruktur:
- Mikrokernel
- Kernel-I/O-Subsystem (I/O-System)
- Monolithischer Kernel und wesentliche Unterschiede zum Mikrokernel
- Einführung des Systemaufrufs
- Prozessressourcengrenzen in C abrufen/festlegen
- Dual-Mode-Vorgänge im Betriebssystem
- Privilegierte und nichtprivilegierte Anweisungen
CPU-Planung:
- Prozess | (Einführung und verschiedene Zustände)
- Zustände eines Prozesses
- Prozesstabelle und Prozesskontrollblock (PCB)
- Prozessplaner
- CPU-Planung
- Präventive und nicht-präventive Planung
- Die für den Kontextwechsel aufgewendete Zeit messen?
- Unterschied zwischen Dispatcher und Scheduler
- FCFS-Planung | Set 1
- FCFS-Planung | Satz 2
- Konvoieffekt in Betriebssystemen
- Beladys Anomalie
- Shortest Job First (oder SJF)-Planung | Satz 1 (nicht präventiv)
- Programm für Shortest Job First (SJF)-Planung | Set 2 (Präventiv)
- Kürzeste Job-First-Planung mit vorhergesagter Burst-Zeit
- Longest Remaining Time First (LRTF)-Programm
- LRTF-Algorithmus (Longest Remaining Time First).
- Round-Robin-Planung
- Egoistische Round-Robin-Planung
- Round Robin Scheduling mit unterschiedlichen Ankunftszeiten
- Prioritätsplanung
- Programm zur CPU-Planung mit präventiver Priorität
- Prioritätsplanung mit unterschiedlicher Ankunftszeit – Satz 2
- Hunger und Alterung in Betriebssystemen
- HRRN-Planung (Highest Response Ratio Next).
- Mehrstufige Warteschlangenplanung
- Mehrstufige Feedback-Warteschlangenplanung
- Lotterieprozessplanung
- Planung mehrerer Prozessoren
>> Quiz zur CPU-Planung
Wann beginnt Q2?
Prozesssynchronisation:
- Prozesssynchronisierung | Einführung
- Prozesssynchronisierung | Satz 2
- Kritischer Abschnitt
- Interprozesskommunikation
- Interprozesskommunikation: Methoden
- IPC über Shared Memory
- IPC nutzt Message Queues
- Nachrichtenbasierte Kommunikation im IPC (Interprozesskommunikation)
- Kommunikation zwischen zwei Prozessen mithilfe von Signalen in C
- Semaphore im Betriebssystem
- Mutex vs. Semaphor
- Prozesssynchronisierung | Monitore
- Petersons Algorithmus für gegenseitigen Ausschluss | Set 1 (Basis-C-Implementierung)
- Petersons Algorithmus für gegenseitigen Ausschluss | Set 2 (CPU-Zyklen und Speicherbegrenzung)
- Petersons Algorithmus (Verwendung von Prozessen und gemeinsamem Speicher)
- Dekkers Algorithmus
- Bäckerei-Algorithmus
- Producer-Consumer-Problem mit Semaphoren | Set 1
- Problem des Essensphilosophen mit Semaphoren
- Dining-Philosophers-Lösung mit Monitoren
- Leser-Schreiber-Problem | Set 1 (Einführung und Leserpräferenzlösung)
- Reader-Writers-Lösung mit Monitoren
- Problem mit dem schlafenden Friseur
- Mechanismus zur Synchronisierung von Variablen sperren
- Mutex-Sperre für die Linux-Thread-Synchronisierung
- Prioritätsumkehr: Was zum Teufel!
- Was ist der Unterschied zwischen Prioritätsumkehr und Prioritätsvererbung?
- Prozesssynchronisation
- Interprozesskommunikation: Methoden
>> Quiz zum Prozessmanagement im Betriebssystem
Sackgasse :
- Deadlock-Einführung
- Erkennung und Wiederherstellung von Deadlocks
- Deadlock, Starvation und Livelock
- Prävention und Vermeidung von Deadlocks
- Banker-Algorithmus
- Ressourcenzuteilungsdiagramm (RAG)
- Methoden zur Ressourcenzuweisung an Prozesse nach Betriebssystem
- Programm für den Banker-Algorithmus
- Banker-Algorithmus: Drucken Sie den gesamten sicheren Zustand (oder alle sicheren Sequenzen)
- Algorithmus zur Deadlock-Erkennung
- Programm für Deadlock-freien Zustand im Betriebssystem
- Deadlock-Erkennung in verteilten Systemen
- Techniken, die im zentralisierten Ansatz der Deadlock-Erkennung in verteilten Systemen verwendet werden
>> Quiz zum Thema Deadlock
Prozesse & Threads:
- Betriebssystem | Faden
- Threads und ihre Typen
- Betriebssystem | Thread auf Benutzerebene vs. Thread auf Kernelebene
- Prozessbasiertes und Thread-basiertes Multitasking
- Multi-Threading-Modelle
- Vorteile von Multithreading
- Zombie-Prozesse und ihre Prävention
- Maximale Anzahl an Zombie-Prozessen, die ein System verarbeiten kann
- Betriebssystem | Remoteprozeduraufruf (RPC)
Speicherverwaltung :
- Speicherhierarchiedesign und seine Eigenschaften
- Einführung in Speicher und Speichereinheiten
- Verschiedene Arten von RAM (Random Access Memory)
- Buddy-System: Speicherzuweisungstechnik
- Speicherverwaltung | Partitionszuordnungsmethode
- Feste (oder statische) Partitionierung im Betriebssystem
- Variable (oder dynamische) Partitionierung im Betriebssystem
- Nicht zusammenhängende Zuordnung im Betriebssystem
- Logische vs. physische Adresse im Betriebssystem
- Paging
- Anforderungen an das Speicherverwaltungssystem
- Speicherverwaltung – Zuordnung virtueller Adressen zu physischen Adressen
- Seitentabelleneinträge
- Virtueller Speicher
- Speicherverschachtelung
- Fragen zum virtuellen Speicher
- Betriebssystembasierte Virtualisierung
- Invertierte Seitentabelle
- Swap-Platz
- Behandlung von Seitenfehlern
- Feste (oder statische) Partitionierung im Betriebssystem
- Segmentierung
- Speichersegmentierung im 8086-Mikroprozessor
- Programm für den Next Fit-Algorithmus in der Speicherverwaltung
- Overlays in der Speicherverwaltung
- Algorithmen zum Ersetzen von Seiten
- Programm für Seitenersetzungsalgorithmen | Satz 1 (LRU)
- Programm für den optimalen Seitenersetzungsalgorithmus
- LFU-Cache-Implementierung (Least Frequently Used).
- Richtlinie zum Seitenaustausch der zweiten Chance (oder Uhr).
- Techniken zum Umgang mit Thrashing
- Zuweisen von Kernel-Speicher (Buddy-System und Slab-System)
- Programm für Buddy-Speicherzuweisungsschema in Betriebssystemen | Satz 1 (Zuteilung)
- Programm für Buddy-Speicherzuweisungsschema in Betriebssystemen | Satz 2 (Zuteilung aufheben)
- Statische und dynamische Bibliotheken | Set 1
- Arbeiten mit gemeinsam genutzten Bibliotheken | Set 1
- Arbeiten mit gemeinsam genutzten Bibliotheken | Satz 2
- Named Pipe oder FIFO mit Beispiel-C-Programm
- Verfolgen der Speichernutzung unter Linux
>> Quiz zur Speicherverwaltung
wie man int in einen String Java umwandelt
Datenträgerverwaltung:
- Dateisysteme
- Unix-Dateisystem
- Implementieren der Verzeichnisverwaltung mit Shell-Skript
- Dateiverzeichnis | Pfadname
- Verzeichnisstrukturen
- Dateizuordnungsmethoden
- Dateizugriffsmethoden
- Sekundärspeicher
- Sekundärspeicher – Festplatte
- Festplattenplanungsalgorithmen
- Programm für den SSTF-Festplattenplanungsalgorithmus
- Worum geht es beim Spoolen genau?
- Unterschied zwischen Spoolen und Puffern
- Freiraumverwaltung
>> Quiz zu Eingabe-Ausgabe-Systemen
Sonstiges
- Einführung in das UNIX-System
- Wichtige Linux-Befehle (leave, diff, cal, ncal,locate und ln)
- Prozesszustände und Übergänge in einem UNIX-Prozess
- Einführung in Linux Shell und Shell Scripting
- „crontab“ unter Linux mit Beispielen
- in Depth und Max Depth im Linux-Befehl find(), um die Suche auf ein bestimmtes Verzeichnis zu beschränken.
Arten von Betriebssystemen
- Batch-Betriebssystem (z. B. Transaktionsprozess, Gehaltsabrechnungssystem usw.)
- Mehrfachprogrammiertes Betriebssystem (z. B. Windows, UNIX, macOS usw.)
- Timesharing-Betriebssystem (z. B. Multics, Linux usw.)
- Echtzeit-Betriebssystem (z. B. PSOS, VRTX usw.)
- Verteiltes Betriebssystem (z. B. LOCUS, Solaris usw.)
Betriebssystemfunktionen
- Speicher- und Prozessorverwaltung
- Netzwerk Management
- Sicherheitsmanagement
- Dokumentenverwaltung
- Fehlererkennung
- Auftragsabrechnung
FAQs zum Betriebssystem
F.1 Warum Betriebssysteme lernen?
Antwort :
Das Betriebssystem ist der wichtigste Teil eines Computers. Über das Betriebssystem können Benutzer mit Computersoftware interagieren. Es stellt eine Schnittstelle zwischen Hardware und CPU bereit. Es bietet außerdem eine Plattform für die Ausführung des Programms und Dienste für Benutzer. Es führt alle grundlegenden Aufgaben aus, die in einer Anwendung erforderlich sind.
F.2 Die 10 besten Betriebssystembeispiele aufschreiben?
Antwort :
Nachfolgend finden Sie einige der beliebtesten Betriebssystembeispiele:
- Windows
- Linux
- Mac OS
- iOS
- Android
- Ubuntu
- CentOS
- Solaris
- Chrome OS
- Fedora
F.3 Was sind die Vorteile eines Multiprozessorsystems?
Antwort :
jsp
Bei einem Multiprozessorsystem werden zwei oder mehr Computerprogramme gleichzeitig ausgeführt, die sich denselben Speicherbereich teilen. Es erhöht die Zuverlässigkeit.
F.4 Was ist ein Thread im Betriebssystem?
Antwort :
Ein Thread ist ein einfacher Prozess oder ein Unterprogramm, das Teil des Prozesses oder eines Programms ist. Ein Thread verfügt über eigene Register, Stapel, Status und Programmzähler.
Quicklinks:
- Last-Minute-Notizen (LMNs) | Betriebssysteme
- Häufig gestellte Fragen im Vorstellungsgespräch zu Betriebssystemen
- „Übungsprobleme“ auf Betriebssystemen!