Betriebssystem-Komponenten an der Hochschule Worms

Karteikarten und Zusammenfassungen für Betriebssystem-Komponenten an der Hochschule Worms

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Schutzmechanismen

Electric Fence

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Filesystem Intrusion Detection Systems


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Aufgaben eines Betriebssystems (Harris) : Prozessverwaltung erklären.

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Unterschied zwischen Anwendungs- und Systemprogrammen

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

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Hybridkernel (Makrokernel)

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Multiprogramming

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Spooling

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Timesharing

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Kern eines Betriebssystems, Kernelspace und Userspace.

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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

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

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. 

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


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.

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

Organisation der Datenspeicherung und Zugriffsrechte auf die Dateien verwalten

Betriebssystem-Komponenten

Hybridkernel (Makrokernel)

Ein Hybridkernel ist eine Kombination aus monolithischem Kernel und Mikrokernel. Es sind relative viele Funktionen durch den Kernel abgedeckt, es können aber auch Funktionen aus dem Userspace nachgeladen werden. Der Hybridkernel bringt dadurch eine bessere Performance und eine höhere Stabilität und hat sich bei modernen Betriebssystem durchgesetzt.

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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

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.

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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

Kern eines Betriebssystems, Kernelspace und Userspace.

Der Kern eines Betriebssystems (auch Kernel genannt) greift direkt auf die Hardware zu (Kommunikation mit Firmware und BIOS). Er hat die höchste Priorität und die höchsten Berechtigungen. 


Der Kernelspace ist Code des Kernels, der in einem eigenem Speicherbereich mit höheren Privilegien ausgeführt wird. 


Der Userspace ist Code, der außerhalb des Kernels ausgeführt wird und Speicherbereiche verwendet, die nicht vom Kernel verwendet werden. Er hat geringere Prioritäten.


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