BSA 1.KA
Informatiktechniker
Informatiktechniker
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Lernkarten
Welche Aufgaben müssen BS wahrnehmen?
- HW für Anwendungsprogramme nutzbar machen
- Benutzerschnittstellen zur Verfügung stellen
- Betriebsmittel/Ressourcen verwalten
Welche Arten von Ressourcen kennen sie?
- räumlich teilbar z.B. Hauptspeicher
- zeitlich teilbar z.B. CPU
- auftragsbezogen teilbar z.B. Drucker
Nennen Sie 6 Kategorien von BS?
- Server
- Client/Universal/Standalone/Desktop
- Mobile (IOS, Android)
- Eingebettete Systeme (embedded system z.B. BS für eine Waschmaschine)
- Großrechner
- Echtzeit (echtzeitoptimierte Linuxsysteme)
Welche Schichten nutzen wir / grundlegende Aufbau BS?
- Benutzer
- Anwendung (Büroanwendung, Mail, Game)
- Betriebssystem hardwareunabhängig (Dateisystem, Prozessverwaltung)
- Betriebssystem hardwareabhängig (Geräteverwaltung,
- Hardware (Prozessor, Bussysteme, Netzwerkschnittstellen)
Wie lauten die Grundprinzipien von Schichten?
- Kommunikation nur zwischen benachbarten Schichten
- Höhere Schichten nutzen bereitgestellte Dienste von darunterliegenden
- Daraus folgt:
- Fehlersuche vereinfacht
- Portierbarkeit und Skalierbarkeit
- Schichten einzeln austauschbar
Was ist das Blackboxprinzip?
- es trägt zum Schutz bei
- es sind nur die Signaturen und Parameter bekannt (ServiceAccessPoints)
Wozu dient der Hardwareabstractionlayer (HAL)?
- ist die Schicht des BS, die den Kernel und alle übrige SW von der HW trennt/isoliert.
- Nur er kann auf die HW zugreifen, alle anderen SW kann es nur unter Vermittlung der HAL
- Dadurch kann man das BS auf unterschiedliche Prozessorarchitekturen anpassen
Welche beiden Betriebsmodi der CPU werden im Protected Mode unterschieden?
- Zugriffsschutz (Ringmodell)
- Speicherschutz (Virtueller Speicher VMM, Segmentierung)
Wie lautet der große Unterschied zwischen asynchronen und synchronen Interrupts?
- Asynchron = Hardwareinterrupt
- nicht vorhersehbar
- nicht reproduzierbar
- Synchron = Softwareinterrupts (Systemcall)
- reproduzierbar
- wenn Speicher bekannt, dann vorhersehbar
Erläutern Sie die Aufgaben eines Gerätetreibers?
- Stellt die Kommunikation zwischen HW und BS (Geräteverwaltung) dar
- Kann Interrupt Service Routine für das jeweilige Gerät enthalten
- Stellt hardwarenahe Funktionen durch Hardwareabstractionlayer
Warum sind Rechnersysteme häufig in Form von Schichtmodellen aufgebaut?
- Es können einzelne Schichten grundsätzlich ausgetauscht werden
- Vorteile durch : Portierbarkeit, Skalierbarkeit, Erweiterbarkeit, Fehlerdiagose
- Schicht bietet eigene Dienste der darüberliegenden Schicht an und nutzt Dienste der darunter liegender Schicht
- Implementation jeder schicht ist verborgen (Blackboxprinzip)
Wie verläuft die Interrupt Verarbeitung?
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Tastatur löst Interrupt aus -> sendet IRQ über Bus an Interrupt Controller.
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Interrupt Controller sendet Interrupt an CPU.
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CPU bearbeitet aktuellen Befehl zu Ende und prüft auf Interrupt.
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Interrupt Controller legt IRQ Nummer auf BUS.
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Sprung von Ring 3 (User Mode) auf Ring 0 (Kernel Mode)
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Sichern des Registersatzes des Programms.
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CPU sendet Bestätigung für IRQ an Interrupt Controller.
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CPU indiziert mit IRQ Nummer vom BUS die richtige ISR im Interrupt Vektor. CPU lädt Startadresse der richtigen ISR in Programm Counter.
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Ausführung ISR des Tastaturtreibers.
- Erfragt welche Taste vom Tastaturcontroller.
- Z.B. „X“ über BUS.
- Speichert Wert X in Ram.
- Bestätigt Interrupt Verarbeitung an Tastatur Controller.
- Prozess / Programm Word aufwecken damit es später X auf Bildschirm darstellt.
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Laden des Registersatzes des Programmes (word) Sprung in Ring 3.
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Word verarbeitet in Ring 3 Taste „x“ und stellt sie auf Bildschirm da.
Was sagt das Mooresche Gesetz aus?
- alle 18-24 Monate verdoppelt sich die Transistorendichte auf einem Chip
- dadurch steigt die Rechen- , Speicher- , Festplattenkapazität
- jedoch steigt auch der Leistungsbedarf, somit keine Leistungssteigerung
Was bedeutet Polling?
- ständige Abfrage nach Ereignissen
- Reaktion nur auf abgefragte Ereignisse möglich
- Nachteil: bindet unnötig Ressourcen, überwiegend vergebens
- Vorteil: Einfach Implementierbar
