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BSA 1.KA

Informatiktechniker

Informatiktechniker

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P. A.
Étudier
P. A.
Diese Lernkarten behandeln Grundlagen der Informatik auf Berufslehre-Niveau. Sie vertiefen sich in Themen wie Interrupt-Verarbeitung, Schichtmodelle und Betriebsysteme, wobei Schwerpunkte auf Hardwareabstractionlayer, Interrupt-Service-Routinen und Geräteverwaltung liegen. Besonders relevant für IT-Ausbildende, die ein Verständnis für die Interaktion zwischen Hardware und Software benötigen, um Systeme effizient zu verwalten und zu optimieren.
Cartes-fiches
14
Utilisateurs
6
Langue
Allemand
Catégorie
Informatique
Niveau
Apprentissage
Créé / Mis à jour
20.11.2014 / 06.10.2016
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Cartes-fiches

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?

  1. Tastatur löst Interrupt aus -> sendet IRQ über Bus an Interrupt Controller.

  2. Interrupt Controller sendet Interrupt an CPU.

  3. CPU bearbeitet aktuellen Befehl zu Ende und prüft auf Interrupt.

  4. Interrupt Controller legt IRQ Nummer auf BUS.

  5. Sprung von Ring 3 (User Mode) auf Ring 0 (Kernel Mode)

  6. Sichern des Registersatzes des Programms.

  7. CPU sendet Bestätigung für IRQ an Interrupt Controller.  

  8. CPU indiziert mit IRQ Nummer vom BUS die richtige ISR im Interrupt Vektor. CPU lädt Startadresse der richtigen ISR in Programm Counter.

  9. 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.

  10. Laden des Registersatzes des Programmes (word) Sprung in Ring 3.

  11. 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

Étudier