Betriebssystem-Komponenten at Hochschule Worms

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Schutzmechanismen

Filesystem Intrusion Detection Systems


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Algorithmen für Speicherallokation
Worst Fit

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Hashfunktion

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Off-by-One-Overflows

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Unterschied zwischen Anwendungs- und Systemprogrammen

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Aufgaben eines Betriebssystems (Harris) : Verwaltung von Geräten erklären.

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Aufgaben eines Betriebssystems (Harris) : Prozessverwaltung erklären.

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Spooling

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Multiprogramming

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Timesharing

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Aufgaben eines Betriebssystems (Harris) : Verwaltung des Dateisystems erklären.

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Betriebssystem-Komponenten

Schutzmechanismen

Filesystem Intrusion Detection Systems


Angriffserkennungssysteme (Intrusion Detection Systems, IDS) dienen der Detektion von Angriffsversuchen auf Systeme.  Es gibt Host-IDS und Network-IDS. Für uns sind im BS-Kontext natürlich nur Host-IDS von Interesse.


Dabei sind besonders das Filesystem IDS (FIDS) interessant.  Sie überwachen das Dateisystem auf Veränderungen, etwa von Angreifern veränderte Systemkonfigurationen oder Schadcode-Binaries. 


Um zu überprüfen, ob sich Veränderungen im Dateisystem ergebenhaben, führt ein FIDS insb. folgende Aktionen durch:


- Führen einer Datenbank mit einer Dateiliste sowie sämtlichen Metainformationen (Owner, Group, Zugriffsrechte, Zugriffszeitpunkte (Creation, Access, Modification), Dateigröße.


-Veränderungen des Dateiinhalts sind bspw. durch die Dateigröße oder – besser – durch Hashwerte  überprüfbar.

Betriebssystem-Komponenten

Algorithmen für Speicherallokation
Worst Fit

Worst Fit: Durchsucht die ganze Liste nach dem größten Speicherbereich, damit die verbliebenen Lücken noch genutzt werden können. Der Algorithmus ist ebenfalls wegen der Suche langsam und Simulationen zeigten keine optimalen Ergebnisse.

Betriebssystem-Komponenten

Schutzmechanismen

Electric Fence

Bei Heap-Overflows stürzt ein Programm zwangsläufig nicht direkt ab. Mit efence stürzt das Programm allerdings sofort ab, was das debuggen einfacher macht.

Betriebssystem-Komponenten

Hashfunktion
Eine Hashfunktion ist eine Funktion/Abbildung, die eine Beziehung zwischen einer Menge Eingebewerten (Passwörter) und einer kleinen Menge Hashwerten abbildet.

Sie dient dazu zB. für Passwörter von Kunden eines Unternehmens eine Prüfsumme zu erzeugen, um eine höhere Sicherheit zu gewährleisten. 

Betriebssystem-Komponenten

Off-by-One-Overflows

Ein relativ einfach zu verstehender, aber dafür auch leider oft vorkommender Bug ist der Off-by-One-Bug.  Dabei handelt es sich um einen Algorithmus, oder einfacher gesagt, ein Stück Code, beidem der Programmierer sich um den Wert 1 verzählt hat. Dies kann tatsächlich fatale Folgen haben, die beispielsweise zu Buffer- Overflows führen können.

Betriebssystem-Komponenten

Unterschied zwischen Anwendungs- und Systemprogrammen

Anwendungsprogramme sind Programme, die für den Endbenutzer bestimmt sind. Sie haben meistens eine recht simple Oberfläche und haben wenig Zugriffsrechte. 


Systemprogramme sind für die Administration und Konfiguration des Systems gedacht. Sie werden von Administratoren verwendet und haben meistens höhere Zugriffsrechte und Prioritäten.

Betriebssystem-Komponenten

Aufgaben eines Betriebssystems (Harris) : Verwaltung von Geräten erklären.

Interaktion mit angeschlossenen Geräten mithilfe von Treibern ermöglichen und Zugriffe koordinieren und überwachen


Betriebssystem-Komponenten

Aufgaben eines Betriebssystems (Harris) : Prozessverwaltung erklären.

den laufenden Prozessen Rechenzeit zuteilen und Ressourcen zuweisen und mehrere Prozesse gleichzeitig verwalten können

Betriebssystem-Komponenten

Spooling

Spooling beschreibt den Vorgang, dass Daten von einem langsamen Medium (z.B. Magnetband) auf ein schnelles Medium (z.B. Festplatte) zwischengelagert werden, damit auf diese dort schneller zugegriffen werden kann. Während Job A ausgeführt wird, kann Job B parallel dazu bereits auf das schnellere Medium eingelesen werden, um anschließend schneller ausgeführt werden zu können.

Betriebssystem-Komponenten

Multiprogramming

Bei Multiprogramming wird der Speicher partitioniert, damit mehrere Jobs gleichzeitig geladen werden können. Es kann immer nur ein Job gleichzeitig ausgeführt werden. Ein Wechsel zwischen den Jobs findet immer dann statt, wenn der aktuelle Job auf Ein- oder Ausgabe wartet. Somit wird keine Rechenzeit der CPU für Wartezeit verschwendet und die CPU-Auslastung wird maximiert.


Betriebssystem-Komponenten

Timesharing

Durch Timesharing wurden die ersten Mehrbenutzersysteme realisiert. Die angemeldeten Benutzer bekommen periodisch abwechselnd Rechenzeit zugeteilt, abhängig davon wie aktiv sie sind. Der Jobwechsel erfolgt so schnell, dass der Eindruck entsteht, dass keine anderen Nutzer am System arbeiten.


Betriebssystem-Komponenten

Aufgaben eines Betriebssystems (Harris) : Verwaltung des Dateisystems erklären.

Organisation der Datenspeicherung und Zugriffsrechte auf die Dateien verwalten

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