Zunächst also eine kurze Einführung in den Stoff von heute. Nun, wir wollen

Rechensysteme als eine Schichtenfolge von Maschinen begreifen. Nun muss man sich

den Begriff Maschine nicht vorstellen als eine bestimmte Vorrichtung, die in

der Lage ist, Kraft oder Energie halt irgendwie umzuwandeln. Also es ist nicht

ein Automobil, es ist kein Flugzeug, es ist auch keine Dampfmaschine, sondern es ist ein

Rechner, ein Rechensystem insgesamt. Diese Maschinen sind sehr speziell

ausgelegt. Sie bilden spezifische Maschinen, die für die Ausführung von

Programmen verantwortlich sind. Und diese Maschinen sind eben in einer

sogenannten funktionalen Hierarchie angeordnet. Die meisten dieser Maschinen

sind in der Wirklichkeit überhaupt gar nicht vorhanden.

Sie sind dennoch existent, damit man es mehr oder weniger leicht hat, Programme, die

wir selbst entwickeln, zur Ausführung zu bringen und dann bei der Ausführung

möglicherweise eben auch noch steuern und überwachen zu können.

Eigentlich gibt es in diesem Gesamtsystem nur eine reale Maschine, die

Hardware, die CPU. Letztendlich alle anderen Maschinen sind nur scheinbar

vorhanden. Sie treten nur scheinbar in Erscheinung. Sie bilden virtuelle Maschinen.

Das ist der wesentliche Punkt. Es geht eben auch darum, durch diese

Schichtenfolge, durch diese funktionale Hierarchie, die man bildet von solchen

Maschinen, eine Schrittweise-Abstraktion von der Hardware

entsprechend durchführen zu können. So haben wir insgesamt gesehen, eine

Abstraktions Hierarchie für solch ein Rechensystem vorzulegen, wo dann

letztendlich diese einzelnen Schichten eben auch als durch Prozessoren

implementiert sind. Softwareprozessoren oder Hardware-Prozessoren, je nachdem,

ob diese Maschine, um diese Schicht, um die es geht, wirklich vorhanden ist oder

tatsächlich nur scheinbar existiert im Sinne einer virtuellen Maschine. Es ist

auch so, dass diese Prozessoren, die wir hier betrachten, werden zu

unterschiedlichen Zeitpunkten einer Programmausführung wirken. Nämlich

entweder vor Programmausführung, offline, wie man so schön sagt, oder eben zur

Programmausführung, also online. Letztlich sind diese Prozessoren nur von zwei

Arten. Einmal handelt es sich um sogenannte Übersetzer, die in der Lage

sind, Anweisungen einer bestimmten virtuellen Maschine zu übersetzen in

Anweisungen einer anderen, normalerweise tiefer liegenden virtuellen Maschine. Oder

so ein Prozessor ist ein Interpreter. Der Interpreter, der dann in der Lage ist,

eben die Anweisung einer virtuellen Maschine direkt auszuführen.

In dieser gesamten Hierarchie hat das Betriebssystem einen ganz bestimmten

Platz. Das ist eigentlich immer der gleiche Platz, den man dort für das

Betriebssystem vorsieht, unabhängig davon, um welche Art von Rechensystem es

eigentlich geht, dass man konkret hat, egal ob es ein Kleinstrechner ist oder ein

größer Rechner ist. Diese Ebene oder dieser Platz des Betriebssystems, den

wollen wir herausarbeiten. Und wir wollen eben auch dabei erkennen, dass so ein

Betriebssystem ein Interpreter ist. Es ist ein spezieller Interpreter. Dieser

Interpreter, wie alle Interpreter, ist in der Lage, einen befehlensatz zu

implementieren. Das heißt, eine Folge von Maschinenbefehlen, die er ausführen kann.

Und so eben auch ein Betriebssystem. Ein Betriebssystem hat spezielle Befehle,

Maschinenbefehle, die werden wir als Systemaufrufe zum Beispiel bezeichnen,

wie das Betriebssystem ausführen kann und damit die Funktionalität der CPU

erweitert. Es ist im Detail sogar so, dass man sehen wird, dass der Befehlssatz des

Betriebssystems den Befehlssatz der CPU erweitert.

Wir haben zwischen diesen beiden Maschinen Betriebssystem als virtuelle

Maschine, abstrakter Prozessor und der CPU im Sinne einer realen Maschine eine