Flashcards BS - Tabellenblatt1

Question 1

Wie ist der Aufbau eines Universalrechners?

Answer 1

1. Prozessor 2. Speicher 3. Ein-/Ausgabesysteme 4. Datenwege (Bus)

Question 2

Wie ist der generelle Ablauf der Programmverarbeitung einer CPU?

Answer 2

1. FETCH (Laden)
2. 1. DECODE (Dekodieren)
3. 2. FETCH OPERANDS (Operanden laden)
4. EXECUTE (Ausführen)
   ggfs. 4. WRITE BACK (Speichern)

Question 3

Welche Eigenschaften kennzeichnen die Von-Neumann-Architektur?

Answer 3

• binäre Datencodierung
• Programmierbarkeit
• Daten und Programme im selben Speicher
• berechenbare Adressierung
• Erweiterbarkeit

Question 4

Welche Probleme kennzeichnen die Von-Neumann-Architektur?

Answer 4

• nur eingeschränkt echtzeitfähig
• Sicherheit reduziert
• Geschwindigkeit submaximal
• Speicherzugriff ist Flaschenhals

Question 5

Welche Registertypen unterscheidet man?

Answer 5

1. Universalregister 2. Hilfsregister (Instruktionszähler, Stackpointer) 3. Statusregister (Flags, Prio, etc)

Question 6

Was ist ein Betriebssystem?

Answer 6

Eine Menge von Programmen, welche die Ausführung von Benutzerprogrammen auf einem Rechner und den Gebrauch der vorhandenen Betriebsmittel steuert.

Question 7

Welche Aufgaben übernimmt das Betriebssystem?

Answer 7

1. Saubere Abstraktion der Betriebsmittel statt direktem Zugriff auf “unschöne” Hardware
2. Verwaltung der Betriebsmittel

Question 8

Welche typischen Abstraktionen bietet ein Betriebssystem?

Answer 8

• Rechner-Architektur
• Befehlssatz
• Speicherorganisation
• Ein-/Ausgabeeinheiten
• Busstruktur

Question 9

Welche Betriebsmittel verwaltet ein Betriebssystem?

Answer 9

• Prozessoren, Speicher, Platten
• Mäuse, Drucker, Netzwerk
• Multi-program
• Multi-user
• Zeitlich: CPU, Drucker
• Räumlich: RAM, Festplatten

Question 10

Was ist ein Prozess?

Answer 10

Ein Programm in Ausführung. Die Prozessabstraktion erlaubt Quasiparallelität durch ein Zeitmultiplexverfahren.

Question 11

Was ist einem Prozess zugeordnet?

Answer 11

• Adressraum: Text-, Daten-, Stacksegment
• Menge von Ressourcen: Register (incl. IP, SP), geöffnete Dateien, offene Signale, verbundene Prozesse, sonstige Informationen

Question 12

Was ist eine Datei?

Answer 12

Eine Abstraktion der Einzelheiten von Platten und sonstigen Ein-/Ausgabegeräten (wo und wie?). Besteht aus Name+Daten+Metadaten

Question 13

Was ist errno?

Answer 13

Ein modifizierbarer, thread-lokaler lvalue vom Typ int.

Question 14

Was geschieht beim Öffnen einer Datei?

Answer 14

1. Überprüfen der Zugriffsrechte 2. Rückgabe eines Dateideskriptors bzw. Fehlercodes

Question 15

Aus welchen Teilen besteht der POSIX-Standard?

Answer 15

1. Basisdefinitionen 2. Systemschnittstellen (inkl. libc/Headerfiles) 3. Kommandozeileninterpreter und Hilfsprogramme 4. Erklärungen zum Standard

Question 16

Welche Schritte durchläuft ein Systemaufruf per Bibliotheksfunktion?

Answer 16

1. Ablegen der Argumente auf dem Stack 2. Sprung in Bibliotheksfunktion 3. Nummer des Systemaufrufs speichern 4. TRAP ausführen 5. Sprungadresse ermitteln (Index in Tabelle von Funktionen) 6. Durchführung des Systemaufrufs 7. Rückgabe an Bibliotheksfunktion 8. Rückgabe an Benutzerprogramm 9. Stack aufräumen

Question 17

Welche Ereignisse verursachen das Erzeugen eines Prozesses?

Answer 17

1. Initialisierung des Systems 2. Prozess erzeugt per Systemaufruf neuen Prozess 3. Benutzeranfrage 4. Initiierung einer Stapelverarbeitung

Question 18

Welche Ereignisse verursachen das Beenden eines Prozesses?

Answer 18

Freiwillig: 1. Normales Beenden 2. Beenden aufgrund Fehler.
Unfreiwillig: 1. Beenden aufgrund schwerwiegendem Fehler 2. Beenden durch anderen Prozess

Question 19

Welche Ziele verfolgt das Scheduling?

Answer 19

Alle Systeme: Fairness, Policy Enforcement, Balance
Batch: Durchsatz, Durchlaufzeit, CPU-Ausnutzung
Interaktive: Antwortzeit, Proportionalität Echtzeitsysteme: Einhalten von Deadlines, Vorhersagbarkeit

Question 20

Wie errechnet sich die CPU-Auslastung bei der Multiprogrammierung?

Answer 20

A = 1 - p^n (p: IO-Wartezeit in %, n: Anzahl der parallelen Prozesse)

Question 21

Welche Prozesszustände unterscheidet man?

Answer 21

1. rechnend 2. rechenbereit 3. blockiert

Question 22

Welche Herausforderungen bestehen bei der Nutzung von Multithreading?

Answer 22

1. Umgang mit globalen Variablen 2. Verwendungen nicht ablaufinvarianter Bibliotheksfunktionen 3. Behandlung von Signalen 4. Stackverwaltung

Question 23

Welche vier Kriterien gelten als sinnvoll im Bezug auf kritische Regionen?

Answer 23

1. max. ein Prozess in der kR 2. keine Annahmen über Anzahl/Geschwindigkeit der CPUs 3. Prozesse außerhalb kR dürfen keine anderen Prozesse blockieren 4. Prozess sollte nicht ewig auf Eintritt in kR warten müssen

Question 24

Welche Synchronisationsprimitiven unterscheidet man?

Answer 24

1. Aktives Warten 2. Semaphor 3. Mutex 4. Monitor 5. Zustandsvariable 6. Nachrichtenaustausch 7. Barriere

Question 25

Welche Aktivitäten gehören zum Kontextwechsel?

Answer 25

1. Wechsel in Kern 2. Prozesszustand sichern 3. Speicherzuordnungstabelle sichern 4. Prozess auswählen 5. SZT laden 6. Prozesszustand wiederherstellen 7. Prozess starten (8. Cache aktualisieren)

Question 26

Wann muss eine Scheduling-Entscheidung getroffen werden?

Answer 26

Erzeugen, Beenden, Blockieren, E/A-Interrupt, Timer-Interrupt

Question 27

Welche grundsätzlichen Scheduling-Strategien unterscheidet man?

Answer 27

unterbrechend/nicht unterbrechend

Question 28

Welche Hardware-Register werden zur dynamischen Relokation benötigt?

Answer 28

Basisregister, Limitregister

Question 29

Welche prinzipiellen Methoden gibt es zur Speicherverwaltung?

Answer 29

Bitmaps und Freibereichslisten

Question 30

Welche Algorithmen gibt es zur Reservierung eines Speicherbereichs?

Answer 30

1. First Fit 2. Next Fit (nächste nach der zuletzt gefüllten) 3. Best Fit (kleinste passende) 4. Worst Fit (größte passende) 5. Quick Fit (Liste pro Größenklasse)

Question 31

Was ist eine Seite?

Answer 31

Ein zusammenhängender Bereich von Adressen

Question 32

Wie ist der Ablauf des Paging?

Answer 32

1. Jede Seite ist durch Present-/Absent-Bit gekennzeichnet 2. Zugriff auf Absent-Seite erzeugt Seitenfehler 3. BS wählt Seitenrahmen zur Auslagerung aus, lädt die angeforderte Seite und passt Seitentabelle an 4. Erneute Ausführung des unterbrochenen Befehls

Question 33

Welche Informationen enthält ein Eintrag in der Seitentabelle?

Answer 33

1. Present-Bit 2. Protection-Bits 3. Dirty-Bit 4. Referenced-Bit 5. Caching-Bit 6. Rahmennummer

Question 34

Was sind die Unterschiede zwischen Segmentierung und Paging?

Answer 34

Segmentierung muss Programmierer wissen, viele Adressräume, Prozeduren und Daten unterscheidbar

Question 35

Was definiert das Dateisystem?

Answer 35

Art und Weise der a) Benennung b) Strukturierung c) Typisierung d) Zugriffe e) des Schutzes f) der Verwaltung g) Implementierung von Dateien

Question 36

Welche mögliche Dateistrukturierungen unterscheidet man?

Answer 36

1. Bytefolge 2. strukturierter Baum 3. Sequenz fixer Datensätze

Question 37

Welche unterschiedlichen Arten der Implementierung von Dateien gibt es?

Answer 37

1. Zusammenhängende Belegung 2. Verkettete Listen 3. Verkettete Liste mit Tabelle im RAM 4. I-Nodes

Question 38

Wie können Ein-/Ausgaben erfolgen?

Answer 38

1. Aktives Warten 2. Interruptsteuerung 3. DMA-Steuerung

Question 39

Welche Schichten des E/A-Systems unterscheidet man?

Answer 39

1. Benutzerprozess 2. Geräteunabhängig 3. Gerätetreiber 4. Interrupt-Routinen 5. Hardware

Question 40

Was ist RAID Level 0?

Answer 40

Datenblöcke sukzessive verteilen (striping)

Question 41

Was ist RAID Level 1?

Answer 41

Eins-zu-eins-Spiegelung mit zwei Plattenstapeln

Question 42

Was ist RAID Level 5?

Answer 42

Striping mit verteilten Paritätsbits

Question 43

Welche wichtigen UNIX-Signale gibt es?

Answer 43

• 15: TERM, mit Aufräumen
• 9: KILL, ohne Aufräumen
• 19: STOP: Unterbrechen
• 18: CONT: Fortsetzen, hebt STOP auf
• 1: HUP: hang-up, Konfiguration einlesen/Verbindung zum Terminal unterbrochen