Informatik an der Technische Hochschule Ingolstadt

Karteikarten und Zusammenfassungen für Informatik an der Technische Hochschule Ingolstadt

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Woraus besteht CPU?

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Was ist die Hauptaufgabe des Betriebssystems und die damit verbundene Herausforderung?

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Wer sorgt dafür das den Prozessen CPU Zeit zugewiesen wird?

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Wer sorgt für die Kommunikation zwischen den Prozessen?

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Welche Arten bzgl. der Kommunikation zwischen Prozessen gibt es und wie wwerden viele kommunizierende Prozesse genannt?

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Was ist Busy Waiting und welches Problem gibt es hier?

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Beschreibe den Zugriff auf gemeinsame benutzte Variablen anhand eines Beispiels und wie wird ein solcher Abschnitt noch gennant?

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Welche zwei Methoden zur Speicherverwaltung gibt es?

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Was optimiert die mittlere Wartezeit?

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Erkläre die Paging Methode der Speicherverwaltung

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Was ist die Belady Anamolie und bei welcher Ersetzungsstrategie tritt sie auf?

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Wie können Deadlocks erkannt werden?

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Informatik

Woraus besteht CPU?

- Steuerwerk und Rechenwerk bilden zusammengenommen die CPU

- CPU führt Befehlsfolge aus.

=> Befehle werden in sog. Befehlszyklus ausgeführt => Ein Befehlszyklus findet in einem Takt statt.

CPU besteht aus:

- ALU

- Register zum zwischenspeichern

- Programmzähler

- Befehlsregister

- ALU

Informatik

Was ist die Hauptaufgabe des Betriebssystems und die damit verbundene Herausforderung?

Verwaltung von Ressourcen für Benutzer und Programme


Herausforderung: Viele Benutzer und Programme wollen gleichzeitig auf Ressourcen zugreifen

Informatik

Wer sorgt dafür das den Prozessen CPU Zeit zugewiesen wird?

Prozessverwaltung

Informatik

Wer sorgt für die Kommunikation zwischen den Prozessen?

Prozessverwaltung

Informatik

Welche Arten bzgl. der Kommunikation zwischen Prozessen gibt es und wie wwerden viele kommunizierende Prozesse genannt?

Arten:

- Prozesse die nicht miteinander kommunizieren (parallel laufend)

- Prozesse die kommunizieren


Viele kommunizierende Prozesse = verteiltes System


Kommunikation:

- synchron

- asynchron


Informatik

Was ist Busy Waiting und welches Problem gibt es hier?

Prozess bleibt auch während des Wartens aktiv

=> verschlechtert Leistung des Systems

Informatik

Beschreibe den Zugriff auf gemeinsame benutzte Variablen anhand eines Beispiels und wie wird ein solcher Abschnitt noch gennant?

"kritische Abschnitte" => anderer Name


BS kann den Prozess an belieber Stelle unterbrechen => führt zu Inkonsistenzen 

=> Reihenfolge der Zugriffe beinflusst Ergebnis


Beispiel: Kontostand

Informatik

Welche zwei Methoden zur Speicherverwaltung gibt es?

- Swapping

- Paging

Informatik

Was optimiert die mittlere Wartezeit?

Preemptive Shortest Job First

Informatik

Erkläre die Paging Methode der Speicherverwaltung

Voraussetzung: Betriebssystem muss virtuelle Adressierung unterstützen


- Logische Adressen verweisen auf Physische Adressen


Vorteil:

- Größerer Adressraum kann adressiert werden, als real als Hauptspeicher vorhanden => Mehr Flexibilität als beim Swapping

- Keine Fragmentierungsprobleme => Da alle Kacheln gleich groß


Nachteil:

- Zusätzliche Overhead durch die Umwandling logischer in physikalische Adressen

- Seitentabelle, die zur Übersetzung notwendig ist, blockiert Speicher

Informatik

Was ist die Belady Anamolie und bei welcher Ersetzungsstrategie tritt sie auf?

- FIFO Ersetzungsstrategie


mehr Seitenfehler trotz gleicher Referenzfolge und mehr Kacheln                              

Informatik

Wie können Deadlocks erkannt werden?

Durch einen Betriebsmittelgraph.


Welche Arten?

- Deadlockerkennung bei einer Instanz jedes Betriebsmitteltyps: Zyklussuche

- Deadlockerkennung bei mehreren Instanzen jedes Betriesmitteltyps: Graphische Reduktion des Betriebsmittelgraphen


Wann sollte Erkennung ("Deadlock-Scan") ablaufen?

- Häufiges scannen => CPU Auslastung dann aber hoch und daraus wieder resultierende Verklemmungen

- Zyklisch nach fester Zeit scannnen

- Indiz: Sinkende CPU Auslastung 

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