GDI - Betriebssysteme

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Set of flashcards Details

Flashcards	8
Language	Deutsch
Category	Computer Science
Level	University
Created / Updated	30.01.2018 / 30.01.2018
Weblink	https://card2brain.ch/box/20180130_gdi_betriebssysteme
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Card list

Study

Fünf Aufgaben einer multiuser- , mehrprogramm und netzwerkfähigem Betriebssystems

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Ressourcenverwaltung / Verwaltung, Rechenzeit, Zugriff auf E/A Geräte
Bündelung Zentraler Funktion / Fenstermanagement, Netzwerkverbindung
Kontrolle über Nutzung / Zugangskontrolle , Statistiken
Reaktion auf Fehler
Bereitstellung einheitlichen Schnittstelle zur Hardware

Der Mehrprogrammbetrieb auf einer Einprozessormaschine können

Zuteilung von Rechnerzeit
Zugriff auf Daten
gemeinsamen Verwendung externer Geräte Probleme

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Probleme bei der Zuteilung von Rechnerzeit

Ressourceneinteilung
Komplexität
Unfair (starvation)
Lösungsansatz --> Scheduling-Strategien (z.B. Shortest First, First Come First Serve, Round Robin etc.)

Probleme bei dem Zugriff auf Daten

Race Conditions
Lösungsansatz --> Smaphore (dienen als Ampel vor einem kritischen Abschnitt)

Probleme bei dem gemeinsamen Verwendung externer Geräte

Verklemmung
Lösungsansatz --> Betriebsmittelgraph, Bankier Algorhytmus

Moderne Betriebssysteme bauen auf einen sog. Betriebskern auf.

Was bedeutet das?
Vor- und Nachteile?
Welche besondere Eigenschaft zeichnen den aus?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Ein Betriebskern ist der zentrale Bestandteil eines Betriebssystems. In Ihm ist die Prozess- und Datenorganisation festgelegt, auf der alle Softwarebetandteile des Betriebssystems aufbauen.

Vorteile:

Die Zuverlässigkeit wichtiger Funktionen des Betriebssystems sind nicht direkt vom Verhalten der Userprogramme abhängig, und müssen nicht in diese abgebildet werden (Stichwort: Heap)
Es entfällt eine aufwendige Kommunikation zwischen den einzelnen Teilen des Betriebssystems. Dadurch entstehen nicht weitere Probleme beim aufteilen derer selbst.

Nachteile:

Auswechseln von Funktionalitäten muss durch ein geschicktes Handling (beispielweise Module) erfolgen.
Kompleter Kernel muss im Hauptspeicher geladen werden

Eigenschaften:

Ein Systemkern ist in Schichten aufgebaut, wobei die unteren Schichten die Basis für die oberen Schichten bilden. Die oberen Schichten können die Funktionen der unter Schichten aufrufen, aber nicht umgekehrt

Welche Konsequenzen hat die Mehrprogrammfähigkeit moderner Betriebssysteme für die Effizienz der Ressourcennnutzung eines Rechnersystems und warum?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Zusätzlicher Arbeitsaufwand beim Ressourcenmanagement
Komplexität

Was sind die wesentlichen Eigenschaften eines Echtzeitbetriebssystems und wo werden solche Systeme eingesetzt?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Rechtzeitigkeit --> Vordefinierte Antwortzeiten bei bestimmen Operationen
Vorhersehbarkeit
Gleichzeitigkeit --> Embedded System, ABS
Verlässlichkeit --> Flugsteuerung --> Kein Zwischenfunken von anderern Programmenmöglich

Bei der Wahl einer geeigneten Scheduling-Strategien für die Prozesszuteilung können mehrere Ziele verfolgt werden. Zeigen Sie, welche dies sind und welche diese Ziele zueinander im Konflikt stehen?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Möglichst 100 % CPU Auslastung
Maximale Zahl von Jobs pro Zeiteinheit
Keine Bevorzugung von Jobs
Minimale Zeitspanne von Job-Beginn bis Job-Ende
Minimale Wartezeit
Minimale Antwortzeit

Im Grunde stehen alle Ziele zueinander im Konflikt.

Zueinander im Konflikt stehende unter anderem:

Keine Bevorzugung von Jobs - Minimale Wartezeit
Keine Bevorzugung von Jobs - Minimale Zeitspanne vom Job-Beginn bis Job-Ende
Möglichst 100 % CPU Auslastung - Minimale Wartezeit

Unter welchen Vorraussetzungen können Verklemmung(Deadlocks) entstehen?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Durch Belegung von Neuanforderungen von Ressourcen entstehen geschlossene Ketten, bei denen jeder Prozess auf einen aderen wartet (circular waiting)

Wie kann das Auftreten eines Deadlocks

rechtzeitig im vorhinein erkannt
völlig ausgeschlossen

werden?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Verklemmung trreten im Normalbetrieb eher selten auf, ihre automatische Erkennung und Beseitigung ist aber sehr aufwendig bzw sogar unmöglich

Es bleibt damit dem Benutzer ( oder Administrator) überlassen, Verklemmungen zu erkennen und zu beseitigen.

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