Betriebssysteme at FOM Hochschule für Oekonomie & Management

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Was ist ein Programm, was ist ein Prozess?

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Nennen Sie 3 typische Einsatzarten für Großrechner-Betriebssysteme

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Erläutern Sie, weshalb Skript-Dateien auch Batch-Dateien sind und somit dem Prinzip der Stapelverarbeitung folgen

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Welche Grundfunktionalitäten eines Gerätes implementiert Firmware?

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Was ist das BIOS?

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Nennen Sie Eigenschaften der von-Neumann Architektur sowie Nachteile gegenüber der Harvard-Architektur

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Erläutern Sie, weshalb die Auswahl eines Betriebssystems als Software eine hohe Bedeutung für den Aufbau von IT-Infrastrukturen besitzt

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Was versteht man unter "Total Cost of Ownership" im Kontext von Betriebssystemen?

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Erläutern Sie die Grundsätze des Schichtensystems

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Nennen Sie Vor- & Nachteile von Schichtensystemen

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Nennen Sie die Aufgaben moderner Betriebssysteme nach Tanenbaum

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Wie können Betriebssysteme unterschieden werden? Nennen Sie weitere Merkmale

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Betriebssysteme

Was ist ein Programm, was ist ein Prozess?

  • Ein Programm ist ein in Datei notierter Algorithmus eine Handlungsanweisung wie ein (Kuchen-)Rezept
  • Ein Prozess ist ein sich in Ausführung befindliches Programm (Vorgang des Backens)
  • Das Betriebssystem (Bäcker) führt auf der CPU (Ofen) den Algorithmus des Programms in einem Prozess aus.


Den Unterschied zwischen Prozess und Thread verstehen:

  • Ein Prozess kann mehrere nebenläufige Threads haben
  • Grundlagen der Prozessverwaltung und Inter-Prozess-Kommunikation
    im Betriebssystem kennen

Betriebssysteme

Nennen Sie 3 typische Einsatzarten für Großrechner-Betriebssysteme

Stapelverarbeitung "Batch Processing"

  • Keine Interaktion mit Anwender
  • Beispiel: Erstellung von Gehaltszetteln für eine Organisation

Transaktionsverarbeitung

  • Hohe Zahl (tausende pro Sekunde) kleiner Anfragen auf teilweise gemeinsamen Daten
  • Beispiel Flugticket-Reservierungssystem

Dialog-Betrieb im Timesharing-Verfahren

  • (Quasi-) gleichzeitige Interaktion mit mehreren (hunderten) von Benutzern, die über Datenleitung und Terminal angeschlossen sind

Betriebssysteme

Erläutern Sie, weshalb Skript-Dateien auch Batch-Dateien sind und somit dem Prinzip der Stapelverarbeitung folgen

Ein Skript besteht aus einer Reihe von Befehlen, die BS-Funktionen nutzen. Diese  werden in einer Datei festgehalten und nach Starten des Skripts abgearbeitet.

Betriebssysteme

Welche Grundfunktionalitäten eines Gerätes implementiert Firmware?

  • Initialisierung der Hardware nach dem Starten
  • Fehlererkennung an HW & ggf. Beseitigung/Umgehung (z.B. fehlerhafte Sektoren einer Festplatte sperren)
  • Verbergen von Funktionalitäten (z.B. Caching bei Datenträgern)

Betriebssysteme

Was ist das BIOS?

Das BIOS (Basic Input/Output System)

  • Initialisiert die Hardware vor dem Start des Betriebssystems
  • Jedes BIOS arbeitet im Prinzip immer noch auf der Basis des 1982 eingeführten BIOS
  • Diese Grundsoftware ist meist in Festwertspeichern (ROMs/ EPROMS) auf dem Rechner vorhanden
  • BIOS ist herstellerabhängig & nicht standardisiert
  • heute meist BIOS-Update vom Hersteller möglich

Betriebssysteme

Nennen Sie Eigenschaften der von-Neumann Architektur sowie Nachteile gegenüber der Harvard-Architektur

  • Frei programmierbar
  • Codierung von Programmen & Daten im Binärsystem (0 und 1)
  • Daten & Programme im gleichen Speicher (RAM) (simpel & flexibel)
  • Daten werden über (berechenbare) Adressen angesprochen
  • Erweiterbarkeit


Nachteile:

  • Echtzeitfähigkeit eingeschränkt
  • Sicherheit reduziert
  • Geringere Geschwindigkeit: Flaschenhals Speicherzugriff - da CPU über nur 1 Bus sowohl Programmcode & Daten aus RAM erhält (& Daten auch so in RAM zurückschreibt) spricht man vom
    (Speicher-) Bus als dem „von-Neumann-Flaschenhals“

Betriebssysteme

Erläutern Sie, weshalb die Auswahl eines Betriebssystems als Software eine hohe Bedeutung für den Aufbau von IT-Infrastrukturen besitzt

Einmal getroffene BS-Entscheidungen (z.B. LiMux in München) sind oft nur mit erheblichen Kosten, Personal- & Zeit-Aufwand revidierbar.

Betriebssysteme

Was versteht man unter "Total Cost of Ownership" im Kontext von Betriebssystemen?

TCO (=Gesamtkosten) eines Computer-Systems mit Betriebssystem enthält z.B. :

  • Kosten für Hardware, auf der BS zufriedenstellend läuft
  • Lizenzkosten
  • Installations- und Anpassungskosten
  • Migrationskosten vom vorigen System (Arbeitsstunden / Manpower / Personenstunden / Personenjahre)
  • Entwicklungskosten / Portierungen von Applikationen auf das BS
  • Schulungskosten für Nutzer & Administratoren
  • Update- und Wartungskosten während des Lebenszyklus
  • evtl. Entsorgungskosten (Daten zuverlässig löschen, Umweltaspekte bei HW)

Betriebssysteme

Erläutern Sie die Grundsätze des Schichtensystems

  • Nur benachbarte Schichten kommunizieren miteinander
  • Höhere Schicht nutzt Schnittstelle/Dienste der darunterliegenden Schicht
  • Modulares Konzept: Jede Schicht hat eigene Aufgaben - für sie gilt das Blackbox-Modell - d.h. Implementierung ist verborgen
  • Folgerungen: Ideales Schichtsystem: Jede Schicht soll alleine austauschbar
    Sein, Schnittstellen sind dabei einzuhalten!

Betriebssysteme

Nennen Sie Vor- & Nachteile von Schichtensystemen

Vorteile

Besser portierbar, wartbar, skalierbar, anpassbar, einfache Fehlersuche


Nachteile

Mehr Kommunikation zwischen Schichten ⇾ etwas langsamer

Betriebssysteme

Nennen Sie die Aufgaben moderner Betriebssysteme nach Tanenbaum

  • Vorhandene Geräte verwalten und
  • einfache Schnittstelle zur Hardware für Benutzer-Programme
    bereitstellen

Betriebssysteme

Wie können Betriebssysteme unterschieden werden? Nennen Sie weitere Merkmale

  • Ein- oder Mehrprogrammsystem
  • Einzelplatz- oder Mehrplatzsystem
  • proprietär (nur für bestimmte Rechner bzw. Rechnermodelle) oder allgemein verwendbar


Weitere Merkmale sind z.B. die Verwendung für Desktops, für Server, für mobile

Geräte, in Multimediasystemen, für Steuerungen uvm.

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