Betriebssysteme VO an der Technische Universität Wien

Karteikarten und Zusammenfassungen für Betriebssysteme VO an der Technische Universität Wien

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Was ist ein Prozess?

Wieso wird das Programm und der Prozess unterschieden?

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Was ist ein Trace?

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Nenne 5 wesentliche Prozesszustände und beschreibe sie.

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Für was benötige ich einen Process Switch?

Welche 3 Klassen gibt es?

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Für was benötige ich Swapping?

Was muss ich dafür einführen.

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Definiere ein Process Image.

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Definiere die Process Identifikation  des PCB.

Für was benötigt man es?

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Definiere die Processor State Information des PCB.

Für was brauchen wir das?

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Definiere die Process Control Information des PCB.

Für was benötigen wir sie?

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Nenne zwei mögliche Execution Modes.

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Beschreibe den Nonprocess Kernel.

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Beispielhafte Karteikarten für Betriebssysteme VO an der Technische Universität Wien auf StudySmarter:

Betriebssysteme VO

Was ist ein Prozess?

Wieso wird das Programm und der Prozess unterschieden?

salop: "Ein Programm bei der Ausführung"


Programm: Statischer Code

Wenn wir das Programm ausführen wollen, müssen wir uns mehr Gedanken machen (Kontext, Stack, Puffer) --> Prozess.

Betriebssysteme VO

Was ist ein Trace?

Eine Abarbeitungsfolge einzelner Sequenzen.

Betriebssysteme VO

Nenne 5 wesentliche Prozesszustände und beschreibe sie.

Running

Prozess ist im Besitz der CPU und wird ausgeführt

Ready

Prozess ist bereit zur Ausführung (wartet nur auf Zuteilung der CPU)

Blocked / Waiting

Prozess wartet auf ein Ereignis (z.B. Beendigung von I/O), ist nicht laufbereit

New

BS hat den Prozess kreiert

der Prozess ist jedoch noch nicht bereit zur Ausführung.

Exit

Zustand wird durch Terminierung erreicht.

Prozess wird nicht mehr weiter ausgeführt

Die Prozessinformationen, -tabellen werden gelöscht, wenn sie nicht mehr benötigt werden.

Betriebssysteme VO

Für was benötige ich einen Process Switch?

Welche 3 Klassen gibt es?

Durch einen Process Switch kann ich den aktiven Prozess umschalten.

Es gibt folgende 3 Klassen:

  • Supervisor Call (expliziter Aufruf durch das Programm (I/O, …)
  • Trap (bedingt durch aktuelle Instruktion (z.B. Auftreten eines Fehlers)
  • Interrupt (Ursache liegt außerhalb des Prozesses, Kontrolle geht an Interrupt Handler und BS)

Betriebssysteme VO

Für was benötige ich Swapping?

Was muss ich dafür einführen.

Wenn zuviele Prozesse im Hauptspeicher sind, führt dies zu einer schlechteren Performance.
Swapping = Auslagern von Prozessen auf einen Sekundärspeicher.


Dafür muss ich zwei neue Prozesszustände einführen:
Ready, suspend

Blocked, suspend

Betriebssysteme VO

Definiere ein Process Image.

  • User Program
  • User Data:
    modifizierbarer Bereich des User Space
  • System Stack:
    brauchen wir um System Calls aufzurufen - nicht vom Nutzer veränderbar
  • Process Control Block (Execution Context):
    Prozess Identification, Prozess State information -> Pure Information, welche das System über den Prozess hat und bearbeitet.

Betriebssysteme VO

Definiere die Process Identifikation  des PCB.

Für was benötigt man es?

  • Eindeutige Prozessnummer (Process identifier) = Index in der Primary Process Table
  • Benutzerkennung (User identifier): Benutzer, dem der Prozess gehört
  • Nummer des Prozesses, der den Prozess generiert hat (Parent Process Identifier)

--> wichtig, falls ein Prozess gelöscht wird, man auch alle anderen Prozesse löschen kann. Kontrolle über Teilprozesse.

Betriebssysteme VO

Definiere die Processor State Information des PCB.

Für was brauchen wir das?

Prozesszustand wird gespeichert

  • Registerinhalte
  • Kontroll- und Statusregister
  • Stack Pointers

Wir brauchen das, weil nur ein Prozess aktiv ist und die anderen unterbrochen sind. Diese wollen irgendwann fortgesetzt werden und man will sie bei dem aktuellsten Zustand fortsetzen -> Dieser ist gespeichert.

Betriebssysteme VO

Definiere die Process Control Information des PCB.

Für was benötigen wir sie?

Das ist die Management Information, die das System braucht.

  • Scheduling und Zustandsinformation
  • Querverweise auf andere Prozesse
  • Interprozesskommunikation (IPC):
    Ist das Signal angekommen? Welche Interrputs lasse ich zu?
  • Privileges:
    Auf welche Daten darf er zugreifen? Welche Priorität hat er?
  • Memory Management
  • Ressourcen:
    verwendete Ressourcen, bisher konsumierte (Zeit), ...

Betriebssysteme VO

Nenne zwei mögliche Execution Modes.

Privileged Mode
System Mode, Kernel Mode, supervisor mode, control mode für Zugriffe auf das Kontrollregister, etc.

User Mode

Wird für vom "normalen" User angeregte Prozesse verwendet. Hat weniger Rechte.

Betriebssysteme VO

Beschreibe den Nonprocess Kernel.

Strikte Trennung von Prozessen und Kernel

Prozessbegriff nur für Benutzerprogramme - Verlassen des Prozesskontexts bei BS-Aktivität.

BS arbeitet von Prozessen getrennt im Privileged Mode (eigener Speicherbereich, eigener Stack für BS)

Betriebssysteme VO

Beschreibe die BS-Ausführung in User-Prozessen.

BS Code wird im Kontext des Prozesses aufgerufen und ausgeführt. Verlassen nur bei Aufruf eines neuen Prozesses.

BS ist eine Sammlung von Routinen, die vom Benutzerprogramm aufgerufen werden. Fast alle BS-Routinen laufen im Prozesskontext.

Verlassen des Prozesskontexts nur bei Process Switch.

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