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1 Flashcards

1
Q

Nennen Sie zwei Abstraktionen, die ein Betriebssystem dem Benutzer bietet.

A
  1. „ungestörte“ Programmarbeitung (Prozessmanagement)
  2. „unendlich“ großer Speicher (Speicherverwaltung)
  3. „private“ Maschine (Zugriffsschutz)
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2
Q

Was ist der Zustand ‘New’ im Prozesszustandsdiagramm?

A

OS hat einen neuen Prozess erstellt, der Prozess ist jedoch noch nicht bereit zur Ausführung

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3
Q

Was bedeutet der Zustand ‘Ready’ im Prozesszustandsdiagramm?

A

Bereit zur Ausführung, ist in Ready Queue, wartet auf Zuteilung durch CPU

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4
Q

Was beschreibt der Zustand ‘Running’ im Prozesszustandsdiagramm?

A

Prozess läuft gerade auf CPU

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5
Q

Was bedeutet der Zustand ‘Blocked’ im Prozesszustandsdiagramm?

A

Prozess wartet auf Event X (z.B. I/O Operation), sodass er weiter arbeiten kann

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6
Q

Was ist ‘Swapping’?

A

Auslagern von Ready/Blocked Zuständen in Sekundärspeichern

Wird angewandt, wenn zu viele Prozesse im Hauptspeicher sind.

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7
Q

Was versteht man unter einem Process Control Block (PCB)?

A

Teil des Process Images, enthält Daten, die das OS benutzt um den Prozess zu verwalten

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8
Q

Nennen Sie die Teile eines Process Control Block (PCB) und deren Informationen.

A
  1. Process Identification (PID, User ID, Parent ID)
  2. Processor State Information (Registerinhalte, Stackpointer)
  3. Process Control Information (Scheduling, Priorität, Ressourcen)
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9
Q

Was ist der Unterschied zwischen ‘Ready’ und ‘Blocked’?

A

Ready: jederzeit bereit zur Ausführung
Blocked: wartet auf bestimmtes Event

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10
Q

Was sind die drei HW-Mechanismen, die moderne Mikroprozessoren unterstützen?

A
  1. Process Switching
  2. I/O und Hardware Access
  3. Basic Memory Management
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11
Q

Was sind die Aktionen des Betriebssystems bei einem Process Switch?

A
  1. PCB speichern
  2. CPU Register und Stackeinträge speichern
  3. Umschalten des aktiven Prozesses
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12
Q

Was ist der Unterschied zwischen einem Process Switch und einem Mode Switch?

A

Process Switch: Wechsel des aktiven Prozesses
Mode Switch: Wechsel vom User Mode in Privileged Mode

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13
Q

Welcher Vorteil ergibt sich aus der Einführung von Threads für den Benutzer?

A
  1. Schnellere Thread-Erzeugung und -Terminierung
  2. Schnellere Umschaltung zwischen Threads
  3. Kommunikation ohne Kernel
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14
Q

Was versteht man unter einem Microkernel?

A

Nur die nötigsten Basisservices befinden sich im Kernel, zentrale Services als Server Prozesse

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15
Q

Was sind die Vor- und Nachteile eines Microkernels?

A

Vorteil: flexibel, einheitlich und portabel;
Nachteil: unklare Definition, unterschiedliche Anzahl an Services

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16
Q

Was versteht man unter Multithreading?

A

Prozess hat n>1 Threads, die für Dispatching zuständig sind

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17
Q

Nennen Sie die drei Kategorien von Ereignissen, die das Betriebssystem kontrolliert.

A
  1. System Call
  2. Trap
  3. Interrupt
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18
Q

Was ist der Unterschied zwischen Kernel Level Thread (KLT) und User Level Thread (ULT)?

A

KLT: vom Kernel verwaltet, blockieren einzelner Threads möglich; ULT: für Kernel unsichtbar, blockieren aller Threads bei System Call

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19
Q

Was sind die drei Arten, wie Prozesse vom Betriebssystem getrennt werden können?

A
  1. Nonprocess Kernel
  2. Prozessbasiertes Betriebssystem
  3. Ausführung des Betriebssystems in User-Prozessen
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20
Q

Was versteht man unter Long-Term Scheduling?

A

Aktiv bei der Kreation neuer Prozesse, entscheidet über Ready-Queue oder Ready-Suspend-Queue

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21
Q

Was ist der Unterschied zwischen FCFS und Round Robin Scheduling?

A

FCFS: Non-Preemptive, wer zuerst kommt, ist zuerst dran; Round Robin: Preemptive, jeder Prozess erhält einen Zeitslot

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22
Q

Was versteht man unter ‘Deadlock’?

A

Situation, in der zwei oder mehr Prozesse sich gegenseitig blockieren und keiner fortfahren kann

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23
Q

Was ist ein Deadlock?

A

Zyklische Abhängigkeit beim Zugriff auf Ressourcen, wodurch Prozesse blockiert werden

Deadlock tritt auf, wenn kein Prozess die benötigten Ressourcen anfordern oder freigeben kann.

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24
Q

Was versteht man unter Lifelock?

A

Prozess wird der Eintritt in den kritischen Abschnitt verwehrt, kein Fortschritt möglich

Lifelock führt dazu, dass ein Prozess in seiner Ausführung blockiert wird.

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25
Was ist Starvation?
Ein Prozess kann nie auf bestimmte Ressourcen zugreifen, weil immer andere vorher abgearbeitet werden ## Footnote Starvation kann auftreten, wenn Prozesse mit höherer Priorität ständig neue Ressourcen anfordern.
26
Nennen Sie die Arten von Optimierungszielen, die ein Scheduler verfolgen kann.
* Durchsatz * Fairness * Response Time * Einhalten von Deadlines * Prozessorauslastung ## Footnote Diese Ziele helfen, die Effizienz und Effektivität des Prozess-Schedulings zu verbessern.
27
Was ist Real-Time Scheduling?
Bezieht sich auf die Einhaltung von Deadlines bei der Verarbeitung von Aufgaben ## Footnote Echtzeit-Scheduling ist wichtig für Anwendungen, die zeitkritisch sind.
28
Was versteht man unter Earliest Deadline First Scheduling?
Ein Real-Time Scheduling Verfahren, bei dem die Aufgabe mit der frühesten Deadline priorisiert wird ## Footnote Ziel ist die Minimierung der verpassten Deadlines.
29
Was ist ein Monitor zur Prozesssynchronisation?
Ein Softwaremodul, das aus Prozeduren, lokalen Daten und Initialisierungscode besteht ## Footnote Ein Monitor regelt den Zugriff auf gemeinsam genutzte Ressourcen durch Bedingungsvariablen.
30
Was sind die drei geforderten Eigenschaften für den Eintritt in einen kritischen Abschnitt?
* Mutual Exclusion * Progress * Bounded Waiting ## Footnote Diese Eigenschaften verhindern Deadlocks und Starvation.
31
Was beschreibt Deadlock Prevention?
Das Verhindern einer der vier Deadlockbedingungen ## Footnote Es gibt verschiedene Strategien zur Vermeidung von Deadlocks.
32
Was ist der Bankers Algorithmus?
Ein Algorithmus zur Analyse von Safe und Unsafe States in Bezug auf Deadlocks ## Footnote Der Bankers Algorithmus hilft, Deadlocks zu vermeiden, indem er Ressourcenanforderungen analysiert.
33
Was versteht man unter Virtual Memory Management?
Dynamische Adressübersetzung, bei der logische Adressen auf physische Adressen abgebildet werden ## Footnote Virtual Memory Management ermöglicht es, dass Prozesse größer als der physische RAM sein können.
34
Was ist eine Page Table?
Eine Tabelle zur Übersetzung von virtuellen Adressen in physische Adressen ## Footnote Die Page Table enthält Informationen über die Zuordnung von Pages zu Frames im RAM.
35
Was beschreibt die Clock Policy?
Eine Page Replacement Strategie zur Minimierung von Page Faults ## Footnote Die Clock Policy verwendet einen Zeiger, um die nächste Seite zu bestimmen, die ersetzt werden soll.
36
Was ist Thrashing?
Ein Zustand, in dem das System übermäßig viele Page Faults erfährt ## Footnote Thrashing führt zu einer erheblichen Leistungsverschlechterung des Systems.
37
Was ist der Unterschied zwischen blockierendem und nicht blockierendem Message-Passing?
* Blockierend: Warten auf Empfangsbestätigung * Nicht-Blockierend: Nachricht wird gesendet, Prozess arbeitet weiter ## Footnote Diese Methoden bestimmen, wie Prozesse miteinander kommunizieren.
38
Was sind die Merkmale eines Translation Lookaside Buffers (TLB)?
* Cache für Seitentabelle-Einträge * Assoziativer Zugriff * Löschen bei jedem Context Switch ## Footnote TLB verbessert die Effizienz der Adressübersetzung.
39
Was versteht man unter dem Lokalitätsprinzip?
Das Lokalitätsprinzip besagt, dass Programme und Daten, die kürzlich verwendet wurden, wahrscheinlich auch in naher Zukunft wieder verwendet werden.
40
Was ist der Resident Set in Bezug auf Prozesse?
Der Resident Set ist der Teil des Speichers, der einem Prozess zugeordnet ist und zu bestimmten Zeitpunkten an das Working Set orientiert werden soll.
41
Was ist Thrashing und wie erkennt das Betriebssystem Thrashing?
Thrashing ist ein Zustand, in dem das Betriebssystem aufgrund häufiger Pagefaults übermäßig viel Zeit mit dem Laden von Seiten verbringt, sodass die Prozessausführungszeit stark abnimmt.
42
Wie kann das Problem von Thrashing beseitigt werden?
Das Problem von Thrashing kann beseitigt werden, indem dem Prozess mehr Speicher zugeordnet wird, wodurch ein größeres Resident Set entsteht.
43
Was versteht man unter interner Fragmentierung?
Interne Fragmentierung ist die Verschwendung von Speicher innerhalb einer Partition, z.B. wenn einem kleinen Speicherbereich eine große Partition zugewiesen wird.
44
Was versteht man unter externer Fragmentierung?
Externe Fragmentierung ist die Zerstückelung des Speicherbereichs außerhalb von Partitionen, die beim Löschen oder Vergeben von neuem Speicher entsteht.
45
Was ist der OPT Algorithmus und warum wird er nicht in der Praxis verwendet?
Der OPT Algorithmus ersetzt die Seiten, die am weitesten in der Zukunft verwendet werden, und wird nicht in der Praxis verwendet, da die zukünftige Nutzung von Seiten normalerweise nicht bekannt ist.
46
Was versteht man unter Buffering?
Buffering ist ein Zwischenspeicher bei I/O-Transfer, der Vorteile wie die Zusammenfassung von I/O-Operationen und die Entkopplung von Prozess-I/O und Betriebssystem-I/O bietet.
47
Nennen Sie die charakteristischen Zeitparameter einer Festplatte.
* Seek Time (Ts) * Rotational Delay (Trd) * Transfer Time (Ttf)
48
Wie berechnet sich die mittlere Zugriffszeit beim Lesen von Daten von einer mechanischen Festplatte?
Ta = Ts + Trd + Ttf
49
Was ist Disk Scheduling?
Disk Scheduling hilft dabei, die Anfragen auf Disks so abzuarbeiten, dass die Seek Time möglichst kurz wird.
50
Nennen Sie drei intelligente Disk-Scheduling Algorithmen.
* Elevator Algorithm * C-Scan * FSCAN
51
Was versteht man unter einer File Allocation Table?
Eine File Allocation Table speichert die Aufteilung der Files innerhalb der Disk und wird bei indexed allocation genutzt.
52
Nennen Sie vier Strategien zur Block-Allokierung von Dateien.
* Contiguous Allocation * Chained Allocation * Indexed Allocation * I-Nodes
53
Was ist der Unterschied zwischen absolutem und relativem Pfadnamen?
Ein absoluter Pfadname beschreibt die Datei vom Root weg, während ein relativer Pfadname die Datei vom aktuellen Verzeichnis (CD) aus identifiziert.
54
Was beschreibt das Modell von Bell und LaPadula?
Das Modell beschreibt Regeln für den Informationsfluss und definiert Hierarchien von Sicherheitsklassifikationen für Subjekte und Objekte.
55
Nennen Sie die drei Kategorien von Security Threats.
* Passive Threats * Active Threats * Denial of Service
56
Was versteht man unter Blocking I/O?
Blocking I/O: Prozess wird sofort in die Blocked Queue gestellt und blockiert.
57
Was versteht man unter Non-Blocking I/O?
Non-Blocking I/O: I/O Operation wird sofort durchgeführt, ohne den Prozess zu blockieren.
58
Was versteht man unter Synchronous I/O?
Synchronous I/O blockiert den Prozess, bis die I/O Operation durchgeführt wurde.
59
Was versteht man unter Asynchronous I/O?
Asynchronous I/O ermöglicht dem Prozess, parallel zur I/O Operation weiterzuarbeiten.
60
Wie funktioniert eine Sicherheitsattacke durch Stack/Buffer Overflow?
Ein Angreifer schreibt über das Pufferende, um die Rücksprungadresse zu überschreiben und schädlichen Code auszuführen.
61
Wie kann man sich vor einem Stack/Buffer Overflow Angriff schützen?
Durch Überprüfung der Eingabewerte bei Funktionen wie gets() und strcpy(), um sicherzustellen, dass genügend Platz vorhanden ist.

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