Informations- und Kommunikationstechnik an der Fachhochschule Dortmund

Karteikarten und Zusammenfassungen für Informations- und Kommunikationstechnik an der Fachhochschule Dortmund

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Welche Aufgaben hat ein Betriebssystem?

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Ein P2P-System braucht ein Overlay-Netzwerk. Welche Rolle spielt dieses Overlay-Netzwerk?

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Welche Komponenten hat ein Betriebssystem?
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Was ist ein Betriebssystem?

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Was soll die Hardware anbieten? 

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Durch welchen Mechanismus kann das Betriebssystem immer wieder unterbrochen werden?

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Wie wird eine Unterbrechung identifiziert und eine Unterbrechungsroutine gefunden?
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Wofür wird ein Betriebssystem benötigt?

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Welche Anforderungen an die Hardware muss das Betriebssystem stellen, um seine Aufgaben zu erledigen?

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Was bedeuten die Einträge im Unterbrechungsvektor? 

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Was ist ein Prozess? Was ist der Unterschied zwischen einem Programm und einem Prozess? 
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Informations- und Kommunikationstechnik

Welche Aufgaben hat ein Betriebssystem?
1) VIRTUALISIERUNG
- Bereitstellung von Schnittstellen für Anwendungen und Benutzer
- Aufteilung der CPU-Zeit für die einzelnen Prozesse
- Zuteilung des Hauptspeichers für die einzelnen Prozesse und Verwaltung des virtuellen Speichers

2) PERMANENTER SPEICHER
- Steuerung von Ein-/ Ausgabegeräten
- Planung der Bearbeitung von Aufträgen z.B. für Festplatten
- Organisation von Dateisystemen

3) SYNCHRONISIERUNG
- Bereitstellung von Mechanismen zur Synchronisierung von Prozessen

Informations- und Kommunikationstechnik

Ein P2P-System braucht ein Overlay-Netzwerk. Welche Rolle spielt dieses Overlay-Netzwerk?
Ein Overlay ist ein logisches Netzwerk ... S.49 

Informations- und Kommunikationstechnik

Welche Komponenten hat ein Betriebssystem?
  • Prozesssynchronisation
  • CPU-Scheduler
  • Hauptspeicherverwaltung und Virtueller Speicher
  • Dateisystem
  • Steuerung von Ein- und Ausgabegeräten

Informations- und Kommunikationstechnik

Was ist ein Betriebssystem?
Ein Betriebssystem ist die Software, die die Ausführung von Anwendungsprogrammen kontrolliert und koordiniert, sowie eine Schnittstelle zwischen Anwendungsprogrammen und Hardware bietet.

Informations- und Kommunikationstechnik

Was soll die Hardware anbieten? 
1. Unterbrechung —> zur Aktivierung des Betriebssystems
2. Zeitgeber —> zur Aufteilung der CPU-Zeit
3. Speicher Schutzmechanismen —> zur Speicherverwaltung
4. Privilegierte Systeme —> zur Ausführung von Programmen im Systemmodus und Benutzermodus

Informations- und Kommunikationstechnik

Durch welchen Mechanismus kann das Betriebssystem immer wieder unterbrochen werden?
Durch den Unterbrechungsmechanismus

Informations- und Kommunikationstechnik

Wie wird eine Unterbrechung identifiziert und eine Unterbrechungsroutine gefunden?
Eine Unterbrechungsroutine wird mit dem Index des Unterbechungsvektors gefunden (Unterbrechungsnummer)

—> Der Interrupt-Controller aktiviert die Leitung, um der CPU zu signalisieren, dass ein Gerät eine Unterbrechung ausgelöst hat.
—> Die CPU sendet ein Bestätigungssignal, dass sie die Unterbrechung behandeln will
—> Nach dem Bestätigungssignal sendet der Interrupt-Controller die Unterbrechungsnummer an die CPU
—> Die CPU verwendet die Unterbrechungsnummer als Index für die Suche im Unterbrechungsvektor, um die Anfangsadresse der Unterbrechungsroutine zu finden

Der Index plus die Startadresse des Unterbrechungsvektors ist genau die Adresse der Hauptspeicherzelle, in der die Startadresse der gesuchten Unterbrechungsroutine steht!

Dies sind ebenfalls die Hardware-Aktionen bei einer Hardware-Unterbrechung!!!

Informations- und Kommunikationstechnik

Wofür wird ein Betriebssystem benötigt?
TRANSPARENZ:
Ein Betriebssystem soll die Hardware-Details vor Benutzern und Anwendungen verstecken. Benutzer sollen nur über Anwendungsprogramme mit einem Rechner interagieren

Informations- und Kommunikationstechnik

Welche Anforderungen an die Hardware muss das Betriebssystem stellen, um seine Aufgaben zu erledigen?
1. Strategie:
  • Ein Betriebssystem muss die Kontrolle über das ganze System haben
  • Ein Betriebssystem muss immer wieder aktiviert werden

2. Mechanismus:
  • Durch Unterbrechungen wird das Betriebssystem aktiviert

Informations- und Kommunikationstechnik

Was bedeuten die Einträge im Unterbrechungsvektor? 
Das ist die Referenz auf die Adresse, auf die verwiesen werden soll

Informations- und Kommunikationstechnik

Was ist ein Prozess? Was ist der Unterschied zwischen einem Programm und einem Prozess? 
Programm:
Ist die Formulierung eines Algorithmus in einer Programmier- oder Maschinensprache (befindet sich normalerweise als Datei auf einem Sekundärspeicher)

Prozess: 
Ist ein Programm in Ausführung

Informations- und Kommunikationstechnik

Was gehört zu einem Prozess? Welche Informationen sind wichtig für einen Prozess? Wo werden diese Informationen gespeichert? 
Was gehört zu einem Prozess?
  • Programmsegment
  • Datensegment
  • Stack
  • Prozesskontext 
    • Prozessstatusinformation (Registerinhalte, Befehlszähler)
    • Prozesskontrollinformation (Grenzen des Adressraumes, Prozessnummer (PID), Prozesszustand, Priorität für Scheduling usw.)

Welche Informationen sind wichtig für einen Prozess?
Prozesskontext (Prozessstatusinformation, Prozesskontrollinformation)

Wo werden diese Informationen gespeichert?
Der Prozesskontext wird im Prozesskontrollblock (PCB) gespeichert

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