GDI III
GRUNDLAGEN DER INFORMATIK - WS 12/13 TU DARMSTADT
GRUNDLAGEN DER INFORMATIK - WS 12/13 TU DARMSTADT
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Kartei Details
| Karten | 50 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Informatik |
| Stufe | Grundschule |
| Erstellt / Aktualisiert | 13.03.2013 / 14.06.2016 |
| Weblink |
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Wovon hängt die Zugriffszeit einer klassischen Festplatte ab? Welchen Vorteil bieten hierbei SSD-Festplatten?
Die Zugriffszeit einer Festplatte hängt von folgenden Faktoren ab: • Such-Zeit (Seek Time): Zeit, um den Arm zum entsprechenden Ziel-Sektor zu bewegen. • Rotations-Latenz (Rotational Latency): Wartezeit, bis gewünschter Sektor am Kopf ist, ggf. bis zu einer Umdrehung Übertragungs-Zeit (Transfer Time): Zeit, um einen Sektor zu lesen, hängt ab von Rotationsgeschwindigkeit SSD-Festplatten (solid state drive) hingegen sind aus nichtflüchtigen Speicherchips (Flash-Zellen) aufgebaut. Dadurch dass sich keine mechanischen Teile bewegt werden müssen ist die Such-Zeit wesentlich niedriger als bei herkömmlichen Festplatten. Sequentielles Schreiben und Lesen liegt (je nach verwendeter Technologie) ungefähr in derselben Größenordnung.
Erläutern Sie, wann ein Code die Fano-Bedingung erfüllt. Trifft dies für folgenden Code zu: C = 0, 10, 01, 11? Begründen Sie.
Wenn ein Code die Fano-Bedingung erfüllt, ist ein Codewort sofort decodierbar, sobald es im Codebaum auftritt. Dies bedeuetet ebenfalls, dass sich alle Codewörter in den Blättern des Codebaums befinden. Ein solcher Code nennt sich auch präfixfrei. Der Code C ist nicht präfixfrei, da das Wort 0 ein präfix zum Wort 01. Der Knoten mit dem Wort 0 ist ein innerer Knoten im Codebaum.
Was beschreibt die Hammingdistanz? Welche Distanz besteht zwischen folgenden Code-Wörtern: 0000, 1001, 0110? Wie groß darf ein Fehler in der Übertragung sein, damit der Code noch korrigiert werden kann?
Die Hammingdistanz ist die Anzahl an Bitpositionen, an denen sich zwei Wörter eines Alphabets mindestens unterscheiden. Sie kann durch das Bilden eines XORs und anschließendem zählen der Einsen berechnet werden. Die Hammingdistanz zwischen den Codewörtern beträgt zwei, zwischen 1001 und 0110 sogar vier. Es können keine Fehler korrigiert werden. So kann man nicht unterscheiden, ob 1000 ursprünglich aus 0000 oder 1001 hervorgegangen ist.
Was sind die minimalen Aufgaben eines Betriebssystems? Erläutern Sie jede Aufgabe.
Die minimalen Aufgaben eines Betriebssystems belaufen sich auf den Dispatch, das Memory Management und das Interrupt Handling. • Dispatch: Der Dispatcher weist im Rahmen des Scheduling bei einem Kontextwechsel der CPU einen neuen aktiven Prozess zu. Die Reihenfolge, welcher Prozess als nächstes aktiviert wird, entscheidet der Scheduler. • Memory Management: Der Teil des Betriebssystems, der Speicher dynamisch Programmen zuordnet und Speicher wieder freigibt, wenn er nicht mehr benötigt wird. • Interrupt Handling: Wenn ein Interrupt Request auftritt (Programm, I/O) wird bei einer Unterbrechungsannahme im Rahmen des Interruption Handling die Unterbrechung behandelt und danach der vorherige Prozess fortgeführt.
Welche zwei atomaren Operationen können auf einem Semaphor ausgeführt werden?
Ein Prozess kann über die Operation P eine Ressource anfordern und bei Zuteilung der Ressource für andere Prozesse sperren. Nach Ende der Berechnung kann die Ressource mit der Operation V wieder freigegeben werden.
Was bedeutet das Verhungern eines Prozesses? Nennen sie ein Scheduling-Verfahren, bei dem das vorkommen kann!
Ein Prozess gilt als verhungert, wenn er bis zu seinem definierten Timeout immer noch nicht gestartet wurde. „Shortest Job First“ und statische Prioritätenvergabe sind Scheduling-Verfahren bei denen ein Prozess leicht verhungern kann.
Was sind die Aufgaben des virtuellen Speichers?
Der virtuelle Speicher erlaubt Programmen die Größe des Hauptspeichers zu überschreiten und spielt eine Rolle in der effektiven Nutzung von zeitlicher und räumlicher Lokalität.
Erläutern Sie den Unterschied zwischen den Begriffen „Parallelität“ und „Nebenläufigkeit“.
Nebenläufigkeit bezeichnet die Möglichkeit, Prozesse unabhängig ausführen zu können (das kann auch gleichzeitig passieren), während Parallelität Prozessunabhängigkeit voraussetzt und Prozesse gleichzeitig ausgeführt werden müssen.
Was kann mit Amdahls Gesetz berechnet werden und was muss dafür bekannt sein?
Wenn bekannt ist, welcher Anteil eines Programms parallel ausgeführt werden kann, dann kann über Amdahls Gesetz der theoretische maximale Speedup (ein Faktor, der angibt um wieviel eine parallelisierte Version eines Programms schneller läuft) errechnet werden.
Welche Speicherzugriffsmodelle gibt es im PRAM-Modell und was bedeuten sie? Bei welchen dieser Modelle müssen zusätzliche Regelungen eingeführt werden?
Exclusive Read Exclusive Write (EREW) – auf ein Speicherelement kann immer nur durch einen Prozess zugegriffen werden; • Concurrent Read Exclusive Write (CREW) – beliebig viele Prozesse können ein Speicherelement lesen, aber nur ein Prozess kann Änderungen daran vornehmen; • Concurrent Read Concurrent Write (CRCW) – beliebig viele Prozesse können ein Speicherelement gleichzeitig lesen und verändern: in diesem Fall müssen weitere Kontrollmechanismen eingeführt werden, die Speicherkorruption verhindern.
