Fichas
Betriebssysteme
Fichas del conjunto (18)
- 1Welche Sichten auf ein Betriebssystem gibt es und welche Punkte sind für die jeweilige Sicht von Bedeutung?Top-down Sicht: das BS als erweiterte Maschine
keine Hardware-nahen Befehle
einfache Abstrahierung von Machinenbefehlen
Bottom-up Sicht: das BS als Ressourcen Verwalter
Prozessoren
Eimer
Speicher
Netzwerkschnittstellen
Drucker & andere Hardware - 2Welche zwei Modi besitzt ein CPU? Erklären Sie diese kurzUser-Modus: nur ein Teil der Befehle und Hardware werden genutzt
Kernel-Modus: jeder Befehl und jede Hardware (Eigenschaft) kann genutzt werden - 3Ordnen Sie die folgenden Speicherarten nach der Zugriffszeit: Festplatte, Cache, SSD, DVD, RAM. Wie verhält sich der Preis?Cache, RAM, SSD, Festplatte, DVD
Speicher sollte idealerweise schnell, sehr groß und billig sein - 4Wie wird ein Zeilenende in eine Text-Datei in UNIX bzw. in Windows Betriebssysteme dargestellt?Windows: „carriage return line feed“ \n\r
UNIX: „line feed“ \r - 5Was versteht man unter einem Monolithischen System?Die Struktur besteht darin dass es keine Struktur gibt
Betriebssystem ist als Menge von Prozeduren realisiert von der
jede jede aufrufen kann
Dennoch (meistens) eine Basisstruktur erkennbar:
Ein Hauptprogramm dass Serviceprozeduren aufruft
Eine Menge von Serviceprozeduren die Systemaufrufe ausführen
Eine Menge von Hilfsfunktionen, die Serviceprozeduren unterstützen - 6Was ist POSIX und welche Bedingung muss erfüllt sein damit sich ein Betriebssystem POSIX kompatible nennen kann?Schnittstelle
zwischen Applikation und Betriebssystem
Minimale Menge an Systemaufrufen die ein UNIX
Derivat „können“ muss - 7Was ist der Unterschied zwischen einem Prozess und einem Programm?Ein Prozess kann kurzlebig sein und ist nur ein Schritt bei der Ausführung eines Programms
- 8Welche Zustände kann ein Prozess annehmen?rechnend: nutzt CPU
bereit: zeitweise gestoppt
blockiert: kann nicht (los)laufen - 9Was versteht man unter einem Thread, welche beiden Möglichkeiten zur Realisierung gibt es und welche Vor- bzw. Nachteile haben die Realisierungen?Thread = Miniprozess
Threads sind leichter zu erstellen und zu zerstören
nützlich bei sich dynamisch ändernder Anzahl der benötigten
Threads - 10Welche Ziele haben Scheduling-Strategien für alle Systeme gemeinsam, welche gibt es zusätzlich für Echtzeitsysteme?Fairness – jeder Prozess bekommt Rechenzeit der CPU
Policy Enforcement – vorgegebene Strategien werden
durchgesetzt
Balance – alle Teile des Systems sind ausgelastet
Echtzeit:
Deadlines einhalten – Datenverlust vermeiden
Vorhersagbarkeit – Qualitätseinbußen in Multimedia-
Systemen vermeiden - 11Nennen und erklären Sie je einen Scheduling Algorithmus für Stapelverarbeitungssysteme, Interaktive Systeme und Echtzeitsysteme.Stapelverarbeitung:
First-Come First-Served - Prozesse werden in eingehender Reihenfolge gemacht
Interaktiv:
Round-Robin - fester Zeitabschnitt - danach wird aktuelle Prozess an Listenende gesetzt
Echtzeit:
Zwei-Ebenen - Prozesse werden periodisch zwischen Hauptspeicher und Disk verschoben - 12Welche Anforderungen bestehen an „wechselseitiger Ausschluss“ und warum wir dieser benötigt?1. Keine zwei Prozesse dürfen gleichzeitig innerhalb ihrer beider
kritischen Regionen sein
2. Es dürfen keinerlei Annahmen über die Bearbeitungsgeschwindigkeit
bzw. CPU Leistung gemacht werden
3. Ein Prozess der ausserhalb seiner kritischen Region läuft darf
keinen anderen Prozess behindern
4. Kein Prozess darf ewig warten bis er in seine kritische Region
eintritt - 13Was ist ein Monitor? Nennen Sie Hauptmerkmale von Monitoren.● Ein Monitor ist ein Software-Modul, das überwachte Prozeduren
bereitstellt
●Ein Thread „betritt“ den Monitor durch den Aufruf einer der
Prozeduren und verlässt ihn mit dem Ende dieser Prozedur
● Nur ein Thread zur Zeit kann sich „innerhalb“ des Monitors
aufhalten, die übrigen müssen warten
→ Sperre des kritischen Abschnitts mittels Mutex
● Die wartenden Threads werden von dem Monitor in einer
Monitor-Warteschlange verwaltet
● Zusätzliche Synchronisationsfunktionen innerhalb des
Monitors (zum Einhalten von Reihenfolgebedingungen) - 14Wie und warum können Deadlocks entstehen?Zwei oder mehr Prozesse die sich gegenseitig behindern
- 15Welche Bedingungen müssen erfüllt sein damit ein Deadlock entsteht? Müssen alle erfüllt sein?● Wechselseitiger Ausschluss
● Halte-und-Warte Bedingung
● Ununterbrechbarkeit
● Zyklische Wartebedingung
JA - 16Welche Strategien zur Behandlung von Deadlocks gibt es? Welche eignen sich in der Praxis und warum?● Ignoriere das Problem
→ wenn man so tut, also ob das Problem
nicht existiert, tritt es vielleicht nicht auf?
● Erkennen und Beheben
→ Deadlocks zulassen, sie erkennen und dann etwas dagegen
unternehmen
● Verhinderung durch Ressourcenverwaltung
● Vermeidung
→ eine der vier Vorbedingungen muss vermieden werden - 17Wie können Sie Deadlocks erkennen (eine Resource pro Typ), beschreiben Sie das Verfahren stichpunktartig?● es gibt nur eine Ressource in jeder Klasse
● hier kann Belegungs-Anforderungs-Graph genutzt werden und
nach Zyklen durchsucht werden
→ existieren keine Zyklen dann gibt es auch keinen Deadlock - 18Welche Möglichkeiten zur Behebung eines Deadlocks gibt es?Unterbrechung
teilweise Wiederholung
Prozessabbruch
Información
- Descripción
- Informatik Fichas sobre Betriebssysteme, creado por Fabian Harter el 08/02/2017.
- Creado por
- Fabian Harter
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