1Security Technology 2007-2007-PICT les 1 ICT Techniek - les 7 - onderwerpen Operating Systems n Waarom een OS? n Soorten n Taken n Opbouw n Processen.

Presentatie over: "1Security Technology 2007-2007-PICT les 1 ICT Techniek - les 7 - onderwerpen Operating Systems n Waarom een OS? n Soorten n Taken n Opbouw n Processen."— Transcript van de presentatie:

1 1Security Technology 2007-2007-PICT les 1 ICT Techniek - les 7 - onderwerpen Operating Systems n Waarom een OS? n Soorten n Taken n Opbouw n Processen / threads n Time management n Memory management n Communicatie en synchronisatie  Osiris

2 2Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Applicatie 1: spelletje Applicatie 2: browser Applicatie 3: word PC 1PC 2PC 3 print Waarom een OS?

3 3Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Gebruik van computersystemen Informatie verwerking Kantoor automatisering Wetenschap …… Elektronische bouwsteen industriële automatisering data communicatie apparaten ….. Generieke systemen Specifieke systemen (vaak real time, vaak embedded) Generiek en specifiek

4 4Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Soorten OS naar multi-user / multi-taking eigenschappen single user / single tasking(CP/M, DOS) single user / multi tasking(Windows) multi user / multi tasking(UNIX) real time (multi tasking)(RTOS) Wanneer gebruikt men real time operating systemen ?

5 5Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Soorten O.S. naar taken Desk top (tekstverwerking, spreadsheet, database.. ) Workstation (ontwerpsysteem) Server (bestand beheer) Proces besturing (fabrieken) Embedded (elektronische apparaten) { Onderscheid vervaagt

6 6Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Taken van een operating systeem n Systeem initialisatie (Boot, SysInit, etc.) n Resource management en coordinatie: n Geheugenbeheer (space management) n CPU-beheer (time management) n Communicatie en synchronisatie (transpute management) n Abstractie n Isolatie n Algemene functies

7 7Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Bevoorrechte instructies De CPU kent t.b.v. OS meestal minimaal twee toestanden, te weten:  supervisor-mode(kernel mode)  gebruikers-mode (protected mode) Met de system call roep je het OS aan en wordt er naar supervisor mode geschakeld.

8 8Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Opbouw van het O.S. Monolithisch(spaghetti) Gelaagd(lasagne) Modulair(ravioli)

9 9Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Monolithic Application System services (API) Hardware User mode Kernel mode

10 10Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Layered Hardware ROM BIOS device drivers Resident system program Application program MS-DOS system architecture

11 11Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Client/server (Modulair, microkernel) User mode Kernel mode Microkernel Hardware Client application Process server Memory server Fileserver Network server Display server HAL & device drivers

12 12Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Proces Een proces is een unieke uitvoering van een programma (incarnatie). Een proces heeft zijn eigen context: –registers; –Memory; –Proces administratie t.b.v. OS.

13 13Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Wat is de context Programma teller registers CPU memory programma data I/O files

14 14Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Thread Thread = lichtgewicht proces:  Het deelt geheugenruimte met andere threads  Het is parallel of simultaan uitgevoerde code van een programma.

15 15Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Proces toestanden Running (Current): het proces heeft de processor Ready to Run (Active): het proces wacht op de processor Waiting (Suspended): het proces wordt opgehouden Dormant: potentieel proces De toestand van de processen staat in de proces table

16 16Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Process states Run Ready Suspended Dormant terminate incarnate scheduler Context switch

17 17Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Time management –Co-operative scheduling proces loopt door totdat het klaar is Gevaar van een eindeloze lus => systeem hangt Bijvoorbeeld :Windows 3.x –Pre-emptive scheduling Onderbreekbaar doormiddel van prioriteiten tijdverdeling (time-slicing). Voordeel : een fout proces kan niet het hele systeem “ophangen” Bijvoorbeeld : Windows NT and higher 95, 98? : gedeeltelijk…

18 18Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Real-Time Klok vooraf ingestelde teller die het systeem interrumpeert (10 msec) bijhouden van de tijd, datum etc. communicatie en synchronisatie starten van de scheduler administratieve taken

19 19Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Timeslicing O.S. Proces 1 Proces 2 Proces 3 Proces 4 timeslice proces 1 timeslice proces 2 timeslice proces 3 timeslice proces 4 $000000 $FFFFFF Context switch O.S.

20 20Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Virtueel geheugen n het geheugen heeft een lineaire adresruimte (van 0 tot n) n voor de programmeur lijkt het of de ruimte vanaf 0 geheel of gedeeltelijk lineair beschikbaar is

21 21Security Technology 2007-2007-PICT les 1 MMU (logisch fysiek)

22 22Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Geheugenbeheer n Locatie van code en data (statisch) n Toewijzing data (dynamisch) n Protectie n Gemeenschappelijk gebruik n Logische organisatie fysieke organisatie

23 23Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Drie typen namelijk : n Partionering (vaste afmeting) n Segmentering (lengte is variabel) n Paginering (vaste relatief kleine afmeting) Geheugenbeheer

24 24Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Partitionering n een proces krijgt een vastgesteld deel van het geheugen ter beschikking n de inhoud van een basisregister wordt opgeteld bij het adres n het totaal wordt vergeleken met een limietregister

25 25Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Segmentering n code-, data-, deelbare segmenten n geen vaste lengte n segment register + adres = fysiek adres n vergelijk het fysiek adres met limietwaarde

26 26Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Paginering n het geheugen wordt verdeeld in pagina’s; dit zijn delen met een gelijke grootte n een deel van het adres wijst naar een tabel waarin de verwijzing naar de pagina staat n een pagina hoeft niet in het geheugen aanwezig te zijn

27 27Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Geheugenprotectie n processen mogen elkaar niet hinderen n processen moeten data-geheugen kunnen delen n programma-codes moet kunnen worden gedeeld

28 28Security Technology 2007-2007-PICT les 1 Doen n bestudeer …