Samenvatting - Besturingssystemen.

• 1 De ontwikkeling van besturingssystemen

• Asymmetrische multiprocessing

  Men spreekt over asymmetrische multiprocessing wanneer een systeem meerdere (identieke of verschillende) processoren heeft, ieder met een eigen taak, waarbij die processoren onderling een hiërarchische verhouding kennen (master-slave bijvoorbeeld).

• CPU-scheduling

  Het toewijzingsbeleid van niet (op I/O) wachtende processen voor (verdere) verwerking door de CPU.

• Geheugenbeheer

  Eng.: memory management

  Het toewijzen van de geheugenruimtes aan de processen die de CPU aan het verwerken is.

• Job-scheduling

  Het bepalen van een job uit de jobpool om in het geheugen te worden geladen voor verwerking door de CPU.

• Job

  Een programma met data dat door de computer uitgevoerd moet worden.

• Kernel

  Het meest essentiële deel, het kleinste zelfstandige geheel van het besturingssysteem; de kernel is permanent in het geheugen aanwezig.

• Multiprogramming

  Werkwijze waarbij meerdere programma's in het geheugen tegelijk verwerkt worden (als 'proces'); zodra een proces moet wachten op een I/O-operatie, wordt dat proces onderbroken en een niet-wachtend proces wordt (verder) verwerkt.

• Multitasking

  De processor handelt verschillende processen onder 'timesharing' af, dat wil zeggen door snel wisselende verwerking schijnbaar gelijktijdig; die processen komen van dezelfde gebruiker, van verschillende gebruikers en ook van het besturingssysteem zelf.

• Proces

  Een programma in uitvoering.

• Schijfbeheer

  Eng.: disk management.

  Het beheren van de bestanden op de diverse schijven.

• Symmetrische multiprocessing

  Men spreekt over symmetrische multiprocessing wanneer een systeem meerdere (in het algemeen identieke) processoren heeft, waarbij die processoren een gelijkwaardige taak uitoefenen.

• 2 Basisstructuren binnen computersystemen

• Asynchrone I/O

  I/O waarbij na het geven van de I/O-opdracht het proces in principe verder gaat zonder te wachten op voltooiing van de I/O-opdracht; afhandeling van de interrupt geeft aan wanneer de I/O-opdracht is afgerond. Asynchrone I/O is gecompliceerder dan synchrone I/O, maar biedt meer mogelijkheden.

• Base register

  Ned.: basis register

  Register dat er samen met het limit register voor zorgt dat een beperkt deel van het geheugen geadresseerd kan worden.

• Privileged instruction

  Ned: bevoorrechte instructie

  Instructie die alleen in de monitormodus uitgevoerd kan worden.

• Bootstrapprogramma

  Opstartprogramma dat na het aanzetten van de computer de CPU-registers en het geheugen initialiseert en de kernel in het geheugen plaatst en opstart.

• Cache management

  Ned.: cachebeheer

  Het beheren (plaatsen en verwijderen) van data van het cachegeheugen op een zodanige manier dat zoveel mogelijk data en instructies die de CPU nodig heeft in de cache staan.

• Cachegeheugen

  Een vorm van geheugen, meestal uitgevoerd met statische RAM-ic's, die hiërarchisch en qua responstijd past tussen enerzijds het zeer snelle geheugen gevormd door de interne registers binnen de CPU en anderzijds het veel tragere RAM, meestal bestaande uit dynamische ic's.

• Coherency (coherentie) van data

  Voorwaarde dat dezelfde data die op meerdere plaatsen in het computersysteem voorkomen (bijvoorbeeld in verschillende lokale caches) bij veranderingen geen tegenstrijdigheden opleveren.

• Consistency van data

  Het ontbreken van tegenstrijdigheid tussen kopieën van dezelfde data die op meerdere plaatsen in een gedistribueerd computersysteem te vinden zijn en de master-kopie.

• Controller

  Besturingseenheid van een randapparaat, die ook - middels registers en (bijvoorbeeld interrupt-)signalen - zorgt voor de communicatie met de CPU.

• CPU timer

  Timer die een signaal afgeeft als de CPU-tijd van een proces beëindigd moet worden.

• DMA

  Direct memory access. Speciale voorziening verzorgd door een DMA-besturingseenheid waardoor data tussen het geheugen en een randapparaat of vice versa getransporteerd kunnen worden zonder tussenkomst van de CPU.

• Exception

  Foutconditie bij het uitvoeren van een instructie; wordt afgehandeld als een interrupt.

• User mode

  Ned.: gebruikersmodus

  Toestand van het computersysteem waarin een gebruikersproces actief is en het aanroepen van bevoorrechte (privileged) instructies geblokkeerd wordt.

• I/O

  Input/output. Overdracht van data tussen een randapparaat en het geheugen of vice versa.

  In leereenheid 16: communicatie van de CPU met randapparaten.

• I/O mapped I/O

  Het doen van I/O waarbij de registers van randapparaatcontrollers middels I/O-adressen worden aangestuurd en waarbij een aantal extra stuurlijnen op de bus ervoor zorgt dat het onderscheid met een adres in het hoofdgeheugen gemaakt kan worden.

• Interrupt

  (Elektrisch) signaal van een apparaat-besturingseenheid naar de CPU om aan te geven dat het randapparaat een actie van het besturingssysteem verwacht.

• Limit register

  Ned.: begrenzingsregister

  Register dat er samen met het base register voor zorgt dat een beperkt deel van het geheugen geadresseerd kan worden.

• Memory-mapped I/O

  Het doen van I/O waarbij de registers van randapparaatcontrollers middels normale geheugenadressen aangestuurd worden.

• Mode bit

  Een bit in de hardware van een dual-mode computersysteem die de modus aangeeft waarin het systeem verkeert.

• Kernel mode

  Toestand van het computersysteem waarin het besturingssysteem actief is en er geen beperkingen op de uit te voeren instructies zijn.

  Ook: privileged mode, system mode, monitor mode, supervisor mode

• Program counter (PC)

  Register waarin het adres staat van de volgende uit te voeren instructie.

• RAM-geheugen

  Random access memory. Lineair geheugen ('array van bytes') waarin op een willekeurig adres gelezen en geschreven kan worden.

• Synchrone I/O

  I/O waarbij het proces dat de I/O-opdracht geeft wacht totdat een signaal aangeeft dat de I/O-opdracht beëindigd is. Dit kan door in een wachtlus de CPU bezet te houden (polling) of door de CPU vrij te geven en pas verder te gaan na een voltooiings-interrupt.

• System call

  Aanroep door een gebruikersprogramma van een kernelservice van het besturingssysteem middels een speciale (trap)instructie.

• Time slice

  Tijdinterval waarbinnen een proces van de CPU gebruik kan maken.

• Trap

  Een speciale instructie die een exception (software interrupt) genereert met als doel het doen uitvoeren van een system call.

• Volatile memory

  Ned.: vluchtig geheugen

  De in een dergelijk geheugen opgeslagen informatie verdwijnt als het computersysteem uitgezet wordt.

• Von Neuman-architectuur

  Manier van werken bij computersystemen waarbij data en instructies op dezelfde wijze opgeslagen, getransporteerd en behandeld worden. Elke instructie wordt standaard uitgevoerd in drie stappen: de fetch-stap (het halen van de nieuwe instructie uit het geheugen en het plaatsen ervan in het instructieregister), de decodeerstap (het decoderen van de instructie) en de uitvoeringsstap (het uitvoeren van de instructie). Deze stappen worden ook wel de Von Neuman-cyclus genoemd.