ZHAW BSY 2020
Lernkarten zu den Lernzielfragen. Informatik, BSY, ZHAW, 2020
Lernkarten zu den Lernzielfragen. Informatik, BSY, ZHAW, 2020
Fichier Détails
| Cartes-fiches | 111 |
|---|---|
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Informatique |
| Niveau | Université |
| Crée / Actualisé | 09.06.2020 / 20.06.2022 |
| Lien de web |
https://card2brain.ch/box/20200609_zhaw_bsy_2020
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| Intégrer |
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Welches sind die zwei Hauptaufgaben von Betriebssystemen?
(Hardware-)Ressourcen verwalten und Dienste anbieten
Welches sind die wichtigsten Dienste eines Betriebssystems?
Welches sind die wichtigsten Dienste eines Betriebssystems?Werkzeuge zur Programmerstellung,Programmausf ̈uhrung, Systemzugriff erm ̈oglichen Interprozesskommunikation, Fehlerhandling,Accounting
Nennen Sie die zwei aktuellen Generationen von Computersystemen?
Personal Computers und Mobile Computers
Erkl ̈aren Sie Batch-Systeme?
Aus einem Stapel (Batch) Programmen wird ein Programm nach dem anderen abgearbeitet,Programme meist auf Lochkarten.
Was ist eine Monitor?
Ein Monitor ist eine ArtMinimalbetriebssystem, das nach dem Reset des Prozessors gestartetwird, Interrupt-Vektoren, Benutzerschnittstelle, etc. aufsetzt, Jobs aus demBatchin denSpeicher l ̈adt und ausf ̈uhrt, auch das BIOS ist eine Art Monitor.
Was versteht man unter Multiprogramming? Welche Hardwareunterst ̈utzung wird f ̈urMultiprogramming ben ̈otigt?
Mehrere Programme werden gleichzeitig im Zeitmultiplexverfahren auf einer einzigen CPUausgef ̈uhrt
Interrupts
Was unterscheidet sich die Ausf ̈urung von Programmen auf einem System mit Multiprogrammingund einem Multicore-Prozessorsystem?
In beiden F ̈allen werden die Programm scheinbar gleichzeitig ausgef ̈uhrt, Multiprogramming:jedes Programm l ̈auft jeweils f ̈ur ein kurzes Zeitintervall, Multicore-System: Programme k ̈onnenecht gleichzeitig d.h. parallel ohne Unterbr ̈uche (m ̈ussen aber nicht) ausgef ̈uhrt werden.
Was bedeuten die Begriffeconcurrentbzw.parallel?
concurrent: zeitlich verschr ̈ankt→vom Anwender als gleichzeitig wahrgenommern, parallel: echtgleichtzeit - Timesharing erlaubt mehrere interaktive Benutzer
Wieso funktioniert Time Sharing?
Reaktionszeit des Menschen reativ lange, ca. 2 sek. Rechnezeit pro Minute reichen
Erkl ̈aren Sie die f ̈unf wichtigsten Grundkonzepte moderner Betriebssysteme.
Prozsse, Scheduling/Ressourcenverwaltung, Speicherverwaltung, Schutzmechanismen,Systemarchitektur
Diskutieren Sie den Unterschied zwischen dem Schichtenmodell und der Microkernel Architekturbei Betriebssystemen?
Bei Microkernel Architekturen sind nur allernotwendigste Funktionen im Kernel, die restlichenFunktionen sind in Prozesse ausgelagert Vorteile: Flexibilt ̈at, Portabilit ̈at, einheitlicheSchnittstellen, schlank, aber eher ewas langsamer
Welche Grundfunktionen muss ein Microkernel zur Verf ̈ugung stellen?
Scheduling, einfache Interprozesskommunikation und grundlegendes Speichermanagment
Was versteht man unter einem symmetrischen Multiprozessor? Nennen Sie Beispiele.
mehrere, identische Prozssoren mit gemeinsamen Speicher und IO,aktuelle Multicore-Prozessoren
Was ist ein Real-Time Betriebssystem?
Resultate m ̈ussen logisch richtig sein und zum richtigen Zeitpunkt zur Verf ̈ugung stehen
Was ist ein Hypervisor und welche Grund-Typen gibt es?
Ein Hypervisor ist eine Virtualisierungschicht, die es erm ̈oglicht mehrere Betriebssystemegleichzeitig auf einem Rechner laufen zu lassen. Typ 1: keinHost-OS, nur Treiber f ̈ur dieAnsteuerung der Prozessor-Ressourcen, Typ 2: mit Host-OS, Treiber und Filesystem des Host-OSwerden genutzt, ̈ublicherweise ein Kernel-Modul f ̈ur effizientere Verarbeitung und Ausf ̈uhrung vonpriviligierten Instruktionen.
Welches sind die Hauptkomponenten eines Rechnersystems?
CPU, Speicher, IO, Busse
F ̈ur was werden Interrupts im Zusammenhang mit Betriebssystemen gebraucht? Nennen Sie dief ̈ur das Betriebssystem wichtigsten Interrupts.
Steigerung der CPU Nutzung, Unterbruch des aktuell laufenden Programms, Programm: SWI,Traps, Timer, IO, HW-Fehler
Erkl ̈aren Sie den Ablauf eines Hardware-Interrupts.
aktuelle Instruktion zu Ende f ̈uhren, Status sichern, ISR ausf ̈uhren, unterbrochenes Programmwiederaufnehmen
Was ist der Hauptunterschied zwischen Trap und Interrupt?
Trap: wird durch Ausf ̈uhren einer Instruktion ausgel ̈ost, z.B. Division durch Null, Interrupt: vonHW-Device ausgel ̈ost, BS: termininiert den verursachenden Prozess
Wieso werden System-Calls mit Software-Interrupts bzw. einem Syscall realisiert?
Nur die Interrupt Nummer muss bekannt sein, nicht die Speicheradresse der System-Calls,erm ̈oglicht zudem einen Mode Switch
System Calls sehen f ̈ur den Programmierer wie Aufrufe von Bibliotheksfunktionen aus. Ist es f ̈urden Programmierer wichtig zu wissen, welche Funktionen einen System Call zur Folge haben?Unter welchen Umst ̈anden w ̈are es wichtig und wieso?
Grunds ̈atzlich nicht, nur wenn Performance wichtig ist (Systems Calls erfordern zus ̈atzlichenOverhead)
Was versteht man unter dem Lokalit ̈atstprinzip?
Referenzen auf Daten und Programmcode finden oft innerhalb lokaler Umgebungen
Was ist der Unterschied zwischen zeitlicher und r ̈aumlicher Lokalit ̈at?
Spatial locality (r ̈aumliche N ̈ahe): Daten und Programm liegen im Speicher nahe beisammenresp. nebeneinander, Temporal locality (zeitliche N ̈ahe): das Programm f ̈uhrt l ̈angere Zeit dengleichen Code aus
Wieso braucht es in modernen Prozessorsystemen hierarchisch organisierte Speichersysteme undwie sind diese organisiert?
Speicher mehrstufig, je n ̈aher an CPU desto schneller, kleiner und teurer, nutzt Lokalit ̈atsrinzip,versteckt transparent Zugriffszeit auf grossen, aber langsamen Hauptspeicher
Welche Konsequenzen f ̈ur die Speicherzugriffszeit ergeben sich durch die Verwendung vonCaches?
Zugriffszeit auf Daten im Speicher ist nicht deterministisch.
Wieso braucht es Prozesse? Erkl ̈aren und diskutieren Sie den Begriff Prozess
ein Programm in Ausf ̈uhrung, beinhaltet alle notwendigen Informationen um unterbrochen undwieder gestartet werden zu k ̈onnen, Schnappschuss seiner Laufzeitumgebung
Was versteht man unter dem Begriff Prozesskontext und was geh ̈ort alles dazu?
alles ausser dem eigentlichen Programmcode, Datenbereich und Stack
Wie werden Prozesse i.A. auf einem single-CPU Prozessor (Uniprozessor) ausgef ̈uhrt?
Zeitmultiplex
Welche Modelle braucht es um das Prozessverhalten zu beschrieben?
Zustandsdiagramm und Queueing-Diagramm
Skizzieren und erkl ̈aren Sie das 7-Zustandsmodell.
Erkl ̈aren Sie, wie das Betriebssystem Informationen zu Prozessen organisiert
mit Tabllen f ̈ur Speicher, IO, Files und Prozesse
Was ist der PCB? F ̈ur was wird er ben ̈otigt und wie wird er vom Betriebssystem verwaltet?
Process Control Block: enth ̈alt alle wesentlichen Informationen zum Prozess und ist in linked listsabgeleg
Was ist ein Mode-Switch, was ist ein Context-Switch? Erkl ̈aren und diskutieren Sie den jeweiligenAblauf.
beim Mode Switch wird in den privilegierten Modus geschaltet ̈uber eien SW-Interrupt, beimContext Switch muss zu ̈atzlich der gesamte Prozesskontext umgeschaltet resp. ausgetauschtwerden
Erkl ̈aren Sie die Aufgaben des Schedulers bzw. Dispatchers.
w ̈ahlt einen lauff ̈ahigen Prozsses f ̈ur die Zuweisung an die CPU aus
Erkl ̈aren und diskutieren Sie verschiedene M ̈oglichkeiten, wie das Betriebsystem ausgef ̈uhrt wird.
Kernel als eigener Kontext, BS-Funktionen im Kontext des Benutzers, BS-Funktionen alseigenst ̈andige Prozesse
Erkl ̈aren Sie die Prozesshierarchie unter Unix/Linux
nit Prozess: Hauptprozess, alle Prozesse werden davon ausgehendin einer Hierarchie gestartet
Erkl ̈aren und diskutieren Sie wie Prozesse unter Unix/Linux erzeugt werden?
fork() erstellt Kopie des Elternprozesse, exec() ̈uberlagert Programm und Daten (startet neuesProgramm)
Was ist ein Zombie? Wieso gibt es Zombies und wie k ̈onnen sie vermieden werden?
Ein Prozess, auf dessen Terminierung niemand wartet, indem man Prozesse verwaisen l ̈asst(Elternprozess wird dabei Prozess 1 (init)
Was versteht man unter dem BegriffCOW?
nach fork() werden Daten neu erst dann erzeugt, wenn Sie geschrieben werden: COW→copy onwrite
Erkl ̈aren und diskutieren Sie den Unterschied zwischen Prozess und Thread
Ein Prozess kann mehrere Threads enthalten, die innerhalb eines Prozesses aus gef ̈uhrt werdenund dessen Ressourecen teilen
