GoBlack - IPC@CHIP Netzwerk-Server

	Theorie

	Computertechnik

	Der Computer
	.. Reset -Start des Computers

	Es wurde inzwischen mehrfach betont, dass eine CPU, nachdem sie eingeschaltet wurde, keine Pause kennt, sondern Befehle aus dem Hauptspeicher abarbeiten muss. Wer schon mit Computern umgegangen ist weiss, dass bei PCs nach dem Start auch tatsächlich die Arbeit beginnt und grosse Programme von der Festplatte geladen werden, die das Betriebssystem ausmachen. Wie kommt die CPU zu diesen Fähigkeiten und wo steckt das hierzu benötigte Programm?

	Das Basic Input Output Programm (BIOS) Nach jedem Einschaltvorgang, gibt die CU eine vom Hersteller fest vorgegebene Adresse aus. Diese lautet im Beispiel einer ®Intel 80x86 CPU FFFF0h. Zudem setzt die CU ihr Schreib-/Lesesignal auf lesen, denn sie will ihren ersten Befehl aus dem Speicher holen. Der Konstrukteur des Computers kannte diesen Ablauf auch, und hat im Bereich um die Adresse FFFF0h im Hauptspeicher einen ROM platziert. Dieser enthält ein dauerhaftes Programm, das auch nach dem Ausschalten des Computers nicht verschwindet. Dieses auf dem Mainboard mitgelieferte Programm wird Boottrap-Programm oder bei PCs, BIOS-Programm genannt. Es besitzt keine allzu großen Fähigkeiten, ist aber in der Lage, von einem Massenspeicherlaufwerk, wie einer Diskette, Festplatte oder einer CD, den ersten Sektor, den Bootsektor zu lesen. Dieser Sektor enthält seinerseits ein Maschinenprogramm, das die Fähigkeiten des BIOS erweitert. Zudem enthält es Informationen darüber, wo das Betriebssystem auf dem Massenspeicherlaufwerk abgelegt ist. Mit diesen zusätzlichen Programmfähigkeiten und Kenntnissen ausgestattet, ist das BIOS in der Lage weitere Programmteile vom Massendatenträger zu lesen. Je umfangreicher die im RAM-Speicher abgelegten Programmteile werden, desto größer werden die Fähigkeiten des BIOS. Am Ende dieses Vorgangs, sind sämtliche Teile des Betriebssystems im RAM-Speicher abgelegt und das BIOS-Programm startet es.

	Das Betriebssystem Nun übernimmt das Betriebssystem die Kontrolle über den Computer. Die von ihm mitgebrachten Treiberprogramme für periphere Geräte werden eingerichtet (initialisiert) und je nach Betriebssystem wird es auf dem Bildschirm 'bunt'. Das Ende dieser Prozedur ist eine unendliche Programmschleife, in der das Betriebssystem auf Eingaben des Benutzers wartet. Bekannte Eingabegeräte die das Betriebssystem in dieser Warteschleife abfragt, sind die Maus und die Tastatur. Die Hauptfähigkeit von Betriebssystem-Programmen kommt in dem Namen älterer Systeme zum Ausdruck. Diese wurden als DOS (Disketten Operating Systemprogramm) bezeichnet. Das Betriebssystem kann also als vorrangigste Aufgabe, Programmdateien von einem Massendatenträger in den Hauptspeicher des Computers laden und sie starten. Vor den Festplatten und CD-ROMs waren das Floppy Disketten. Anwenderprogramme sind also Unterprogramme des Betriebssystems und nach ihrer Beendigung kehrt die Programmausführung wieder zum Betriebssystem zurück. Moderne Betriebssysteme können dabei mehrere Anwenderprogramme parallel zueinander laufen lassen, wobei die einzelnen Programme als Tasks (Arbeiten) bezeichnet werden. Das Betriebssystem selber wird als Multitask-Betriebssystem oder RTOS (RealTime OperatingSystem) bezeichnet. Ein Problem für den Programmierer solcher Multitask-Betriebssysteme ist, dass er nicht weiß, in welchem Bereich des RAM-Hauptspeichers sein Anwendungsprogramm abgelegt wurde und arbeitet. Es ist ja keine feste Reihenfolge beim Start der einzelnen Programme vorgeschrieben. So können sie sich an beliebigen Stellen des Hauptspeichers befinden, bis dieser voll ist, oder der Anwender kein weiteres Programm mehr startet, weil die CPU mit der Vielfalt der Programme so überlastet ist, dass die Ausführungsgeschwindigkeit der Programme darunter leidet. Nun behält allerdings das Betriebssystem den Überblick über die laufenden Programme (zumindest meistens) und so gesehen ist dessen Organisation eine Entlastung des Programmierers. Er muss sich normalerweise keinen 'Kopf' über den Laufort seiner Programme im Speicher machen.

	Betriebssysteme in Steuerrechnern Bei kleinen Steuerrechnern gibt es keinen Massendatenträger. Hier befindet sich auch das Betriebssystem im ROM, der heute in der Regel als Flash-ROM ausgeführt ist.

www..de