Betriebssysteme at TU Darmstadt

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Was ist ein Deadlock    

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Beschreiben Sie den Unterschied zwischen Threads und Prozessen.

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Erklären Sie welche Aufgaben gemeinhin als die beiden Hauptaufgaben eines Betriebssystems angesehen werden.
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Nennen Sie die beiden fundamentalen IPC-Modelle.

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Was versteht man unter einem Systemcall und wozu werden diese benötigt?

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Die zwei wichtigsten Semantiken im RPC?

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Was ist der Unterschied zwischen einem Programm und einem prozess?        
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Was versteht man unter IPC und weshalb wird es benötigt?

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Was sind die Protection Rings von x86 CPUs und wie gehen heutige Betreibssysteme damit um?    

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Was versteht man unter einem Adressraum?

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Was ist der Unterschied zwischen logischen und physischen Adressen?
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Welche zwei atomaren Operationen sind bei einem Semaphore  integer-variable definiert?

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Betriebssysteme

Was ist ein Deadlock    
Unter einem Deadlock versteht man eine Situation, in der zwei oder mehrere Akteure sich gegenseitig blockieren, ohne dass weitere Aktionen möglich wären, die einen Fortschritt erlauben. In der Regel kommt es zu Deadlocks, da mehrer Akteure exklusiven Zugriff auf geteilte Ressourcen benötigen und sich dabei gegenseitig blockieren.

Betriebssysteme

Beschreiben Sie den Unterschied zwischen Threads und Prozessen.
Ein Prozess ist ein "schwergewichtiger einzelner Thread". Jeder Prozess hat einen diskreten Kontrollfluss, d.h. er führt zu einem gegebenen Zeitpunkt eine einzelne Aufgabe aus. Jeder Prozess hat einen eindeutigen PC (Program counter), SP (stack Pointer), Register und Adressraum. Im Gegensatz dazu, ist ein Thread ein "leichtgewichter Subprozess". So kann jeder Prozess mehrere Threads haben, die jeweils unterschiedliche Kontrollflüsse haben, d.h. der Prozess als ganzes führt mehrere Aufgaben zu einem gegeben Zeitpunkt über Threads aus. Jeder Thread kann nur zu genau einem Prozess gehören. Alle zu einem prozess gehörenden Threads teilen sich Code, Daten, Adressraum und andere Resourcen. Prozesse sind stark voneinander isoliert (sogar Eltern und Kinder) und können nur über spezielle Mechanismen des OS miteinander kommunizieren, während Threads, die zum selben Prozess gehören , nicht voneinander isoliert sind und z.b über globale Variablen miteinander kommunizeren können.

Betriebssysteme

Erklären Sie welche Aufgaben gemeinhin als die beiden Hauptaufgaben eines Betriebssystems angesehen werden.
1. Hardwareabstraktion: Kompliziertes Hardware-Interface in schönes, leicht benutzbares interface übersetzte
2. Koordination der Resssourcen: Ressorucenzuteilung, Kontrollprogramm

Betriebssysteme

Nennen Sie die beiden fundamentalen IPC-Modelle.
Shared Memory    
Message passing

Betriebssysteme

Was versteht man unter einem Systemcall und wozu werden diese benötigt?
Systemcalls ermöglichen es User-Programmen, Dienste des Betriebssystems aufzurufen. Das Betriebssystem führt dann auf kontrolliere Art und Weise Aufgaben im namen des aufrufenden Prozesses aus, zu denen die erhöhten Zurgriffsrechte des Kernel notwendig sind, wie z.B. das Lesen und Schreiben von Datein auf einem Mehrbenutzersystem mit Dateizugriffsrechten.

Betriebssysteme

Die zwei wichtigsten Semantiken im RPC?
"at most once" (höchstens einmal)
"at least once" (wenigstens einmal)

Betriebssysteme

Was ist der Unterschied zwischen einem Programm und einem prozess?        
Prozess ist programm in aktion

Betriebssysteme

Was versteht man unter IPC und weshalb wird es benötigt?
Inter-Process-Communication
IPC-mechanismen bilden die Basis für kooperation zwischen Prozessen und ermöglichen Datenaustauch und Synchronisation.

Betriebssysteme

Was sind die Protection Rings von x86 CPUs und wie gehen heutige Betreibssysteme damit um?    
Die vier Protection Rings stellen die vier verschiednen Zuriffsebenen der CPU dar. Je niedriger der Ring, in dem sich die Ausführung befindet, desto höher die Ausführungsrechte, d.h. Systemkritsiche CPU-Instruktionen dürfen ausgeführt werden. Heutige Betriebssysteme verwenden in der Regel nur die Ringe 0 (Kernel Mode) und 3 (User-Mode) von x86 CPUs. Normale Programme und Anwendungen werden hierbei im unprivilegierten User-Mode ausgeführt

Betriebssysteme

Was versteht man unter einem Adressraum?
Speicherabstraktion, bei der jeder Prozess seinen eigenen (linearen) Speicher bekommt. Der Adressraum eiens Prozesses ist vor anderen Prozessen geschützt.

Betriebssysteme

Was ist der Unterschied zwischen logischen und physischen Adressen?
Die CPU arbeitet mit logsichen Adressen, der Speicherbus mit physischen Adressen. Die MMU übersetzt dazwischen

Betriebssysteme

Welche zwei atomaren Operationen sind bei einem Semaphore  integer-variable definiert?
  • signal (inkrementieren) bzw. up oder post
  • wait (dekrementieren) bzw. down

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