Begriffe 1-01 Grundlagen Betriebssysteme Flashcards
1
Q
Computer
A
- verarbeitet Daten
- gemäß eines (austauschbaren) Programms
2
Q
Gerät
A
allgemeiner Begriff -> Programm nicht austauschbar
3
Q
Betriebsmittel
A
werden zur Ausführung von Programmen gebraucht
4
Q
Hardware
A
unveränderlich
5
Q
Software
A
veränderlich
6
Q
Prozessor
A
programmgesteuerte Datenverarbeitung
7
Q
Speicher
A
Ablage für Daten und Programme
8
Q
Ein-/Ausgabe
A
externe Peripheriegeräte
Tastatur, Bildschirm, Drucker…
9
Q
Bussystem
A
Sammelleitungen zur Datenübertragung
10
Q
CPU
A
Central Processing Unit
- Ausführung arithmetisch-logischer Operationen (Rechenwerk)
- Ablaufsteuerung (Steuerwerk)
11
Q
Maschinencode
A
vom Prozessor unmittelbar interpretierbare Bitfolgen
Maschinencode ist prozessorspzifisch
12
Q
Maschinencode
A
vom Prozessor unmittebar interpretierbare Bitfolgen
Maschinencode ist prozessorspezifisch
13
Q
Mehrkern-Chip
A
mehrere Prozessoren auf einem Chip
14
Q
IEC-Binärpräfixe und SI-Dezimalpräfixe
A
15
Q
IEC-Binärpräfixe und SI-Dezimalpräfixe
A
16
Q
Speicherhierarchie
A
(schnell, teuer, klein) -> (langsam, billig, groß)
17
Q
Prozessorregister
A
einige wenige Speicherplätze direkt im Prozessor
18
Q
L1/L2-Caches
A
kleine schnelle Speicher im (L1) oder neben (L2) dem Prozessorchip für häufig benutzte Daten
19
Q
Hauptspeicher
A
flüchtige Speicherung
20
Q
Massenspeicher
A
dauerhafte Speicherung; sehr langsam; magnetische, optische, Flash-Medien
21
Q
Controller (Bestandteil eines E/A-Geräts)
A
- Hardware zur Ansteuerung des Geräts
- stellt vereinfachte Schnittstelle bereit
22
Q
zeichenorientiert
Ansprache
A
serielle, direkte Übertragung (Drucker)
23
Q
blockorientiert
Ansprache
A
wahlfreie, gepufferte Übertragung (Festplatte)
24
Q
Puffer
A
Zwischenspeicherung zur Effizienzsteigerung
25
Betriebssystem
- verwaltet Betriebsmittel (v.a. Hardware)
- ermöglicht Ausführung von Programmen
26
Abstraktion
Reduktion der komplexen Fähigkeiten eines Betriebssystems auf konkrete Funktionalität
27
Virtualisierung
(faire) Ressourceneinteilung
- virtueller Speicher
- virtuelle Prozessoren
28
Prozess
Programm in Ausführung
29
Multitasking
mehrere Prozesse quasiparallel auf einem Prozessor
30
Threading
Prozesse teilen sich in Ablauffäden auf
31
PID
| Process-ID
Prozess durch Nummer eindeutig identifizierbar
32
Prozesshierarchie
Prozess wird stets durch einen anderen erzeugt, Urprozess beim Systemstart
33
Interprozesskommunikation (IPC)
Prozesse interagieren miteinander
34
Signale
festgelegte Nachrichten
| zB das Beenden eines Prozesses
35
Pipes
Zeichenströme
36
Prozesszustände
- Running - Prozess ist einem Prozessor(-Kern) zugeteilt
- Ready – Prozess ist lauffähig, aber keinem Prozessor(-Kern) zugeteilt
- Blocked – Prozess ist nicht lauffähig
37
virtueller Prozessor
jeder Prozess glaubt sich allein in Vollbesitz des Prozessors
38
Scheduling
allein das Betriebssystem teilt den Prozessor zu
39
First-come first-served (rechenintensive Prozesse)
Prozesse werden in der Reihenfolge ihrer Entstehung bedient
| erst wechseln, wenn der Prozess zu Ende ist
40
Round-robin (Geräte mit Benutzerinteraktion)
Warteschlange der Prozesse nach und nach abarbeiten
41
Preemptive Scheduling
Prozess wird nach Ablauf eines festen Zeitintervalls (typisch: 1ms) ausgewechselt
42
priority scheduling
Prioritätsstufen, je eine Schlange
43
(Speicher-)Adresse
Nummer/Index einer Speicherstelle
44
Virtueller Speicher
jeder Prozess glaubt sich allein in Vollbesitz des Hauptspeichers
45
Speichermanagement
allein Betriebssystem teilt Platz im Hauptspeicher zu
46
Paging
Virtueller Speicher eines Prozesses wird in gleich große, aufeinander folgende, zusammenhängende, durchnummerierte Speicherseiten (Pages) aufgeteilt
47
Page Frames
durchnummerierte Seitenrahmen
48
äußere Fragmentierung
durch beendete Prozesse entstünden ungenutzte Lücken zwischen den Bereichen der noch aktiven Prozesse
49
innere Fragmentierung
vom Prozess ungenutzter Speicher ist kein Vielfaches der Seitengröße -> ungenutzter Speicher innerhalb einer Seite
50
virtuelle Speicheradresse
Umrechnung von virtueller Speicheradresse in einer Page auf die entsprechende Hauptspeicheradresse im zugeordneten Frame
51
MMU
| Memory Management Unit
Umrechnung in einer Page
52
Pagetable
wichtige Datenstruktur für MMU
(Umrechnung von virtueller in Hauptspeicheradresse, Speicherung wichtiger Angaben zu jeder Page)
53
Protection
Angaben zur Nutzung der Seite:
ist der Inhalt der Page veränderlich?
enthält die Page ausführbaren Code oder nur Daten?
54
TLB
| Translation Lookaside Buffer
Cache für oft genutzte Einträge im Pagetable
55
Multilevel Page Table
Strukturierung des Pagetables als Baum
56
Swapping
Seitenauslagerung oder -ersetzung -> Pages auf Massenspeicher auslagern
57
Seitenersetzungsverfahren
Auslagerungsalgorithmen; Auswahl der auszulagernden Pages
58
Page Fault
Zugriff auf ausgelagerte Page -> Page muss zurückgeladen werden
59
present/absent bit
zeigt Auslagerung der Page in ihrem Eintrag des Pagetables an
60
Thrashing
Prozess wird durch zu viele Page Faults stark verlangsamt
| -> gute Seitenersetzungsverfahren notwendig
61
R(eferenced)-Bit
gesetzt bei jedem Zugriff auf die Page
| Hinweis, ob Page in letzter Zeit benutzt wurde, regelmäßig zurückgesetzt
62
M(odified)-Bit
gesetzt bei jedem Schreibzugriff;
Hinweis, ob Page wirklich ausgelagert werden muss oder ob ggf. vorhandene alte Kopie auf dem Massenspeicher verwendet werden kann
| zurückgesetzt beim Rückladen einer Page
63
NRU
| Not Recently Used
lagere Page aus, die nicht referenziert/modifiziert wurde
64
Clock
Zeiger referenziert ein Frame
65
LRU
| Least Recently Used
was nicht benutzt wurde, wird auch nicht benutzt werden
| jede Page mit Zeitstempel, bei Zugriff aktualisieren, älteste ersetzen
66
Aging
Software-Lösung ähnlich LRU -> ersetze Page mit niedrigstem (Bit-)Wert
67
Working Set
Pages, die von einem Prozess immer wieder verwendet werden
68
Lokalitätsprinzip
in einem Zeitraum nutzt ein Prozess (fast) immer dieselben Pages
69
WSClock
Clock-Verfahren mit Working Set
70
Kernel
| Betriebssystemkern
Software umfasst elementare Aufgaben wie Scheduling, Speichermanagement und Treiber
71
Treiber
Software zur Ansteuerung von Hardware-Controllern
72
Systemprogramme
eigenständige Software zur Unterstützung des Betriebssystems
73
Anwendungsprogramme
eigenständige Software zur Umsetzung der eigentlichen Aufgaben des Geräts
74
kernel mode
Voller CPU-Befehlssatz für Betriebssystemkern
75
user mode
eingeschränkter CPU-Befehlssatz für Anwendungsprogramme
76
Systemaufrufe
| (system calls)
Aufruf von Anweisungen des Betriebssystemkerns; Wechsel zwischen Kernel und Usermode
77
Monolith
| Strukturen von Betriebssystemen
Betriebssystemkern ist ein großes Programm im kernel mode, das bei Systemstart komplett in den Hauptspeicher geladen wird
78
Mikrokernel
| Strukturen von Betriebssystemen
- Aufteilung des Kerns in viele Module
- ein Modul (Mikrokernel) enthält essentielle Aufgaben
- übrige Module werden bei Bedarf nachgeladen
