Aufbau und Struktur von Betriebssystemen

292 Pages·1978·12.483 MB·German

by  Horst Wettstein

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Horst Wettstein - Aufbau und Struktur von Betriebssystemen

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Horst Wettstein

Aufbau und Struktur
von Betriebssystemen
Mit 209 Abbildungen
Carl Hanser Verlag München Wien 1978
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Der Autor:
Prof. Dr.-Ing. Horst Wettstein ist Inhaber des Lehrstuhls für Informatik Il (Betriebssysteme) an
der Universität Karlsruhe

CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek
Wettstein, Horst
Aufbau und Struktur von Betriebssystemen.

— 1. Aufl. - München, Wien : Hanser, 1978.
ISBN 3-446-12584-1

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oder verbreitet werden.
© Carl Hanser Verlag München Wien 1978.
Gesamtherstellung: Georg Wagner, Nördlingen
Printed in Germany
Vorwort
Betriebssysteme gehören heutzutage zu einer Datenverarbei-
tungsanlage wie das Salz in die Suppe. Dies gilt ganz
selbstverständlich für große Dienstleistungsrechner mit
z.B. zahlreichen angeschlossenen Dialogstationen. Aber auch
von kleinen Mini- und Mikrorechnern erwartet man eine
gewisse Betriebs-, Bedienungs- oder Funktionsunterstützung.
Damit ist das weite Einsatzfeld von Betriebssystemen
abgesteckt. Umfangsmäßig kann dies von wenigen hundert bis
zu einigen hunderttausend Befehlen reichen. So sehr sich
aber im einzelnen zwei Betriebssysteme im Umfang unter-
scheiden können, so sehr gleichen sich andererseits die
Mechanismen. Sicherlich enthält ein kleineres Betriebssy-
stem lediglich eine Teilmenge der Funktionen, die in einem
großen Betriebssystem notwendig sind; jedoch unterscheiden
sich diese vorhandenen Funktionen kaum voneinander. Dies
gilt in ähnlicher Weise auch für Vergleiche zwischen den
"klassischen" Einteilungen in technisch-wissenschaftliche,
kommerzielle und Echtzeitrechner.
Aus diesem Grunde ist es wenig sinnvoll, Betriebssysteme
für Anlagen bestimmter Größe oder bestimmter Anwendungsbe-
reiche zu studieren. Nützlicher ist es vielmehr, die
einzelnen Komponenten in ihren verschiedenen Erscheinungs-
formen zu betrachten und deren mögliche Verwendung in einer
bestimmten Umgebung zu Sehen. Dies ist der diesem Buch zu
Grunde liegende Orientierungsgedanke.
Das Buch konzentriert sich bewußt auf Betriebssysten-
strukturen, d.h. auf Funktion, Organisation und Konstruk-
tion von Betriebssystemen. Disziplinen wie Warteschlangen-
theorie, Theorie der Ablaufplanung u.ä., die im Rahmen von
Betriebssystemen ebenfalls zur Anwendung kommen, werden
nicht benandelt. Sie könnten aus Platzgründen nur recht
oberflächlich in Erscheinung treten, was ihrer Bedeutung
aber nur unvollkommen gerecht würde. Man sollte daher zu
diesen Themen eher die Spezialliteratur zu Rate ziehen, die
die entsprechenden Gebiete erschöpfend abhandelt und damit
einen fundierten Eindruck vermittelt.
Die Komponenten eines Betriebssystems hängen in mancherlei
weise voneinander ab. Dies wirft die nicht ganz leicht zu
beantwortende Frage nach der Reihenfolge der Behandlung
dieser Komponenten auf. Eine naheliegende Vorgehensweise
wäre etwa, z.B. einen Benutzerauftrag auf seinem Weg durch
das Betriebssystem zu verfolgen und der Reihe nach die
angelaufenen Komponenten zu betrachten. Dies könnte z.B.
bei einer Betriebsumgebung, wie sie typischerweise in einem
Dienstleistungsrechenzentrum vorliegt, eine jeweils
6 Vorwort
sinnvolle Begründung liefern. Andererseits fehlt aber bei
einer dedizierten statischen Anwendung der typische von
außen kommende Auftrag. Deshalb wird hier ein anderer Weg
beschritten, u.z. wird gewissermaßen ein allumfassendes
Betriebssystem von den innersten Mechanismen, die praktisch
immer vorhanden sein müssen, stufenweise auf- und
ausgebaut. Der Leser kann sich vorstellen, daß er (tast)
nach jedem Kapitel in die Lage versetzt sein soll, ein
Betriebssystem einer nächsten Leistungsstufe zu erstellen.
Dieser Aufbau wird im ersten Kapitel u.a. auch illustriert.
Der Stoff dieses Buches ist in den letzten fünf Jahren aus
meinen Vorlesungen an der Fakultät für Informatik der
Universtät Karlsruhe hervorgegangen. Die Niederschrift hat
sich im Verlaufe dieser Zeit mehrfach verändert, ist neu
abgefaßt und auch neu gegliedert worden. Dies weniger
deshalb, weil etwa neue Mechanismen aufgekommen wären,
sondern weil die vorhandenen "ausreiften", Strukturen neu
reflektiert, Zusammenhänge erkannt, Funktionen und
Strategien angeglichen wurden. Es ist zu erwarten, daß sich
dieser Prozeß auch über das Erscheinen dieses Buches hinaus
fortsetzt, so daß spätere Auflagen entsprechend zu
überarbeiten sein werden.
Das Fortschreiben eines Textes ist heute mit Computerun-
terstützung sehr leicht möglich. So ist auch der Text
dieses Buches im Computer gespeichert. Er kann jederzeit
über Dialogstationen korrigiert, moditiziert oder ergänzt
werden. Die vorliegende Fassung ist mit einem Ediersystem
der DV-Anlage surroughs 7700 der Universität Karlsruhe
aufbereitet (Seıtenteilung, Bildeinschübe, Randausgleich
u.ä.) und aut einem Diablo-Terminal abgedruckt worden. Mit
dieser Technik ist eine akzeptable Wiedergabe möglich. Im
Detail müssen natürlich gewisse Abstriche gemacht werden.
So ist bespielsweise kein Kursiv- oder Fettdruck möglich,
was nur teilweise durch andere Methoden (z.B. Unterstrei-
chung) ersetzt werden kann. Da außerdem der Zeichenvorrat
begrenzt ist, müssen manche Sonderzeichen aus anderen
Zeichen zusammengesetzt werden. Ich hoffe, daß dies den
verwöhnten Leser nicht allzusehr stören wird.
Ich möchte allen danken, die mitgeholfen haben, diesen Text
erstmalig in den Computer einzugeben. Das sind insbesondere
meine Sekretärin, Frau Erika Whiteman, meine Mitarbeiter
Frau Gabriele Mayr und Herr Dieter Pampel sowie die
Studenten Frl. Roswitha Breitbach und Herr Han Tranduong.
Frau Mayr gebührt Dank für die Erstellung der zahlreichen
Abbildungen, die sie mit unendlicher Geduld auch immer
wieder korrigiert oder neu gefaßt und angepaßt hat. Meinen
wissenschaftlichen Mitarbeitern, den herren Dipl.-Ing.
Heinz Bender, Dr. Hans vor der Brück, Dipl.-Math,. Gerd
Lie£fländer und Dr. Günter Merbeth ist Dank zu sagen für die
zahlreichen Diskussionen bei vielen Gelegenheiten, die
Vorwort 7
letztlich doch immer wieder befruchtend auf die Gestaltung
und Abrundung des Stoffes gewirkt haben.
Schließlich möchte ich dem Carl Hanser Verlag danken für
die Übernanme des Textes in der computereditierten Form,
was sıch nicht unbedeutend aut den Preis des Buches
auswirkt, nicht zuletzt auch für die vorpildliche
Unterstützung bei der Lösung einiger technischer Probleme.
Möge der Leser Nutzen aus der Lektüre dieses Buches ziehen.
Karlsruhe, im Frühjahr 1978
Horst Wettstein