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Questions and Answers
Welcher Befehl wird verwendet, um ein Verzeichnis zu wechseln?
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Mit dem Befehl 'rm' können Verzeichnisse erstellt werden.
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False
Was bewirkt der Befehl 'mkdir'?
Was bewirkt der Befehl 'mkdir'?
Er erstellt ein neues Verzeichnis.
Der Befehl '______' wird verwendet, um Dateien in einem Verzeichnis anzuzeigen.
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Welcher Befehl wird verwendet, um Prozesse anzuzeigen?
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Was macht der Befehl 'chmod'?
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Ordnen Sie die folgenden Befehle den richtigen Bedeutungen zu:
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Der Befehl '______' zeigt freien Plattenplatz an.
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Was ist die Definition eines Betriebssystems?
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Wer erfand die erste mechanische Rechenmaschine?
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Welche Erfindung aus dem Jahr 1947 revolutionierte die Computertechnik?
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Die erste programmierbare Digitalcomputer war die ______.
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Was beschreibt das Moore'sche Gesetz?
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Die erste Multi-User, Time-sharing Systeme entstanden in der 3. Generation von Rechnern.
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Wer programmierte UNICS auf dem PDP-7?
Wer programmierte UNICS auf dem PDP-7?
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Was war die Hauptmerkmale der 2. Generation von Rechnern?
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Der erste programmierbare Digitalcomputer war die ______.
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Was ist ein Betriebssystem?
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Welche der folgenden Funktionen erfüllt ein Betriebssystem? (Wählen Sie alle zutreffenden aus)
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Das BIOS gehört _____ zum Betriebssystem.
Das BIOS gehört _____ zum Betriebssystem.
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Nennen Sie zwei Eigenschaften, die ein einfaches eingebettetes System ohne Betriebssystem nicht hat.
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Was ist eine Linux-Distribution?
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Die erste bekannte Live-Distribution ist Knoppix.
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Nennen Sie eine spezielle Linux-Distribution für Sicherheit.
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Welches Betriebssystem ist speziell für „Personal Computer“? (Wählen Sie alle zutreffenden aus)
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Die Shell ist die _____, mit der man Programme startet.
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Welche Firma bietet ein langfristiges Support-Angebot für Linux an?
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Study Notes
Überblick über Betriebssysteme und deren Entwicklung
- Betriebssysteme (BS) sind essenziell für die Verwaltung von Hardware und Software-Ressourcen eines Computers.
- Einführung in die Funktionen und Eigenschaften von Linux und verschiedenen Linux-Distributionen.
Historische Entwicklung der Rechner
- Erste mechanische Rechenmaschine von Prof. Wilhelm Schickard (1623).
- Programmierbare „Analytical Machine“ von Charles Babbage, erste Programmiererin: Augusta Ada Lovelace.
1. Generation der Rechner (1939-1955)
- Konrad Zuse entwickelte die Z1 (1939) und Z3 (1941).
- ENIAC (1945), einer der ersten digitalen Computer:
- 17.468 Vakuumröhren, 1500 Relais, 174 kW Leistung.
- Monstergröße: 170 m², Gewicht: 30 Tonnen, 0,2 ms Additions- und 2,8 ms Multiplikationszeit.
2. Generation der Rechner (1955-1965)
- Einführung des Transistors (1947) verbesserte Zuverlässigkeit, Kosten und Geschwindigkeit.
- Batch-Verarbeitung: Programme wurden auf Lochkarten eingegeben und durch Operatoren überwacht.
3. Generation der Rechner (1965-1972)
- Erfindung von integrierten Schaltkreisen (ICs) und Vorstellung von Moore's Law: Verdopplung der Transistoranzahl alle 12 Monate.
- Einführung von Multi-User und Time-sharing-Systemen, Beispiel: „Multics“ von GE und MIT, das nicht funktionierte.
- UNICS, der Vorläufer von UNIX, wurde auf PDP-7 von Ken Thompson und Dennis Ritchie entwickelt.
4. Generation der Rechner (ab 1972)
- Entwicklung hochintegrierter Schaltungen (VLSI) mit Tausenden von Transistoren pro cm².
- Intel 4004 (1971): Erster Mikroprozessor mit 2300 Transistoren.
- Technologische Evolution sichtbar durch Intel-Produkte: Pentium und Broadwell.
Mikroprozessorentwicklung
- Hauptakteure: Intel (x86), AMD, ARM.
- NEC SX Vektorprozessor mit beeindruckenden 256 GB/s Speicherbandbreite.
- Parallele Programmierung ist entscheidend für moderne CPUs.
Komponenten eines PCs
- Standard PC besteht aus Motherboard, Prozessor, Hauptspeicher, Erweiterungskarten und Speichermedien.
- Wichtigkeit von Cache-Speichern (L1, L2, L3) für die Leistungssteigerung von Prozessoren.
Definitionen eines Betriebssystems
- DIN 44300: Programme, die die Betriebsarten eines digitalen Rechensystems steuern.
- Duden Informatik: Umfassende Bezeichnung für Programme, die Benutzerprogramme ausführen und Ressourcen verwalten.
- Ziel eines Betriebssystems: Effiziente und zuverlässige Nutzung von Rechenanlagen durch mehrere Anwender.
Lernziele
- Wiederholung des Rechneraufbaus und des Betriebssystemkonzepts.
- Verständnis der Historie von UNIX und dessen Derivaten.
- Praktische Erfahrung mit der Installation und Nutzung von Linux auf Laptops oder virtuellen Maschinen.### Grundlegende Definitionen
- Betriebssystem: Software, die die Komplexität eines Computers vor Benutzern und Programmierern verbirgt.
- Gemeinsamer, sicherer Zugriff auf Rechen-, Speicher- und Kommunikationsmittel für Benutzer und Programme.
Kernfunktionen eines Betriebssystems
- Abstraktion von Anwendungsprogrammen von der Hardware und Virtualisierung der Ressourcen.
- Zuteilung und Entzug von Systemressourcen (CPU, Speicher).
- Verwaltung von Dateien und Bereitstellung einer einheitlichen Programmierschnittstelle (API).
Komponenten, die nicht zum Betriebssystem gehören
- BIOS, Compiler, und Editoren sind keine Bestandteile eines Betriebssystems.
Betriebssystemkategorien
- Mainframes: Hohe Stabilität, z.B. IBM OS/390, Fujitsu BS 2000.
- Serverbetriebssysteme: Linux, FreeBSD Unix, Windows Server.
- Personal Computer: Windows, MacOS, verschiedene Linux-Distributionen (Arch, Ubuntu).
- Echtzeitbetriebssysteme: VxWorks, QNX, RT-Linux.
- Eingebettete Systeme: Embedded Linux, VxWorks, MS Windows IoT.
- Handhelds: Palm OS, Windows Mobile, Symbian, Linux.
- Smartcard-Betriebssysteme: Spezielle JVM für Chipkarten.
Einfache Eingebettete Systeme
- Einfache Systeme wie Arduino sind oft ohne dedizierte Betriebssysteme funktionsfähig; benötigen keine komplexe Benutzeroberfläche.
- Eigenschaften ohne Betriebssystem:
- Keine Zeitunabhängigkeit: Aufträge müssen in einem bestimmten Zeitrahmen erledigt werden.
- Keine Benutzeroberfläche: Eingebettete Geräte haben keine grafische Schnittstelle.
Historischer Vergleich der Betriebssysteme
- Ältere Betriebssysteme: MS-DOS, MacOS.
- Linux wird häufig in DSL-Routern und für Webdienste verwendet.
Linux und seine Verwendung
- Raspberry Pi ist ideal für IoT-Überwachung, als Medienserver oder Thinclient.
Was ist eine Linux-Distribution?
- Enthält Software-Pakete, besitzt eigene Paketverwaltung und eventuell eine grafische Benutzeroberfläche.
- Diverse Distributionen wie Debian (älteste), Ubuntu (basiert auf Debian), OpenSUSE (deutsch), RedHat (Enterprise) sind weit verbreitet.
Wichtige Merkmale von Distributionen
- Long-Term Support (LTS): z.B. SuSE Linux Enterprise (bis zu 13 Jahre) und Ubuntu (bis zu 5 Jahre).
- LIVE-Systeme: Greifen nicht auf Festplatte zu, können jedoch Daten nicht dauerhaft speichern; Knoppix als erste bekannte LIVE-Distribution.
Spezielle Distributionen
- Debian: Hohe Software-Unterstützung und konservative Politik.
- Gentoo: Software wird aus aktuellen Quellen gebaut, basiert auf Google ChromeOS.
- YoctoLinux: Kein Betriebssystem, sondern Framework zur Erstellung eigener Distributionen.
Unix Shell und Befehle
- Shell ist die Kommandozeile für das Starten und Verwalten von Programmen.
- Beispielsweise:
cd
(Verzeichnis wechseln),ls
(Dateien auflisten),cp
(Dateien kopieren),rm
(Dateien entfernen). - Eingabeaufforderung in der Shell zeigt den aktuellen Benutzer und das Verzeichnis an.
Bash-Shell
-
Erlaubt das Starten systemnaher und grafischer Programme sowie die Ausführung komplexer Skripte.
-
Nutzung von Tastenkombinationen wie CTRL+C (beenden) und CTRL+Z (pausieren) zur Steuerung von Programmen.### Unix Systembefehle
-
Signal senden: Mit
kill -9 <PID>
wird ein KILL-Signal an den Prozess mit der angegebenen Prozess-ID gesendet. -
grep: Durchsucht zeilenweise Dateien oder die Standardeingabe nach einem bestimmten Muster.
-
find: Ermöglicht die Auffindung von Dateien basierend auf Namen, Datum oder Größe.
-
tar: Programm zum Erstellen und Entpacken von Archiven, beispielsweise
tar –cf backup-2016.tar mein_dir/
für das Packen eines Verzeichnisses. -
gzip: Komprimiert Dateien mithilfe des LZW-Verfahrens, z.B.
gzip -9 backup-2016.tar
zur maximalen Kompression. -
echo: Gibt Strings im Terminal aus, wie
echo Hello World
. -
pwd: Zeigt das aktuelle Arbeitsverzeichnis an.
Netzwerk- und Prozessmanagement
-
ps: Zeigt den Status laufender Prozesse an, Beispiel
ps –elf
für alle Prozesse im Langformat. - top: Beinhaltet eine Echtzeitanzeige der laufenden Prozesse, Abbruch durch "q".
-
netstat: Nutzt den Befehl
netstat –nat
, um alle TCP-Verbindungen ohne Namensauflösung anzuzeigen. - ifconfig: Konfiguriert und zeigt alle Netzwerkinterfaces an.
- route: Dient zur Anzeige und Änderung von Netzwerk-Routen.
-
mkfs: Formatiert Datenträger, z.B.
mkfs –t ext2 /dev/sda1
für die erste Partition der ersten Festplatte. -
fsck: Überprüft das Dateisystem auf dem angegebenen Gerät, z.B.
fsck /dev/sda1
. -
mount: Bindet ein Dateisystem im Verzeichnisbaum ein, z.B.
mount –t ext2 /dev/sdb2 mein_dir/
. -
mknod: Erstellt spezielle Datei-Links zu Geräten, z.B.
mknod /dev/disk0 –b 14 0
.
Shell-Variablen
-
PS1: Definiert die Formatierung der Eingabeaufforderung in der Konsole, z.B.
\u
für den Benutzernamen. - USER: Enthält den Login-Namen des aktuellen Benutzers.
- HOME: Verweist auf das Home-Verzeichnis des Benutzers.
- TMPDIR: Temporäres Verzeichnis für Dateien, die gelöscht werden dürfen.
- PWD: Aktuelles Verzeichnis, in dem sich die Shell befindet.
- OLDPWD: Speichert das vorherige Verzeichnis, auf das die Bash zugreift.
- PATH: Verzeichnispfade, in denen nach ausführbaren Programmen gesucht wird.
- LD_LIBRARY_PATH: Verzeichnispfade für dynamische Bibliotheken.
- MANPATH: Verzeichnispfade für die man-Seiten (Hilfeseiten).
-
LANG: Bestimmt die Sprache; z.B.
export LANG=de_DE.UTF8
für Deutsch. -
SHELL: Gibt die aktuell verwendete Shell an, z.B. über
echo $SHELL
gibt es/usr/bin/bash
zurück. - Shell-Variablen werden mit
$
für den Zugriff auf ihren Wert verwendet und mitVAR=Wert
oderexport VAR=WERT
definiert.
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In diesem Quiz testen Sie Ihr Wissen über grundlegende Linux-Befehle zur Verwaltung von Verzeichnissen und Dateien. Fragen zu Befehlen wie 'mkdir', 'rm' und 'chmod' helfen Ihnen, Ihre Kenntnisse über die Linux-Befehlszeile zu vertiefen.