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Lernmaterialien für Betriebssysteme an der TU Darmstadt

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TESTE DEIN WISSEN

Beschreiben Sie den Unterschied zwischen Threads und Prozessen.

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TESTE DEIN WISSEN

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.

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Erklären Sie welche Aufgaben gemeinhin als die beiden Hauptaufgaben eines Betriebssystems angesehen werden.

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1. Hardwareabstraktion: Kompliziertes Hardware-Interface in schönes, leicht benutzbares interface übersetzte
2. Koordination der Resssourcen: Ressorucenzuteilung, Kontrollprogramm

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Was ist der Unterschied zwischen einem Programm und einem prozess?        

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Prozess ist programm in aktion

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Nennen Sie die beiden fundamentalen IPC-Modelle.
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Shared Memory    
Message passing
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Was sind die Protection Rings von x86 CPUs und wie gehen heutige Betreibssysteme damit um?    

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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

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

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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.

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Was ist ein Deadlock    
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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.
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Was versteht man unter IPC und weshalb wird es benötigt?

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Inter-Process-Communication
IPC-mechanismen bilden die Basis für kooperation zwischen Prozessen und ermöglichen Datenaustauch und Synchronisation.

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Die zwei wichtigsten Semantiken im RPC?
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"at most once" (höchstens einmal)
"at least once" (wenigstens einmal)
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Was versteht man unter einem Adressraum?
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Speicherabstraktion, bei der jeder Prozess seinen eigenen (linearen) Speicher bekommt. Der Adressraum eiens Prozesses ist vor anderen Prozessen geschützt.
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Was ist der Unterschied zwischen logischen und physischen Adressen?
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Die CPU arbeitet mit logsichen Adressen, der Speicherbus mit physischen Adressen. Die MMU übersetzt dazwischen
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Erklören sie Den Zusammenhang zwischen der Größe einer FAT und der Dateisystemgröße.

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Eine FAT benutzt Linked Allocation in einer separaten Tabelle. Die Dateisystemgröße, die eine FAT unetrstützen kann, hängt von ihrere eigenen Größe ab Zum Beispiel für 20GiB speicher und diener Blockgröße von 1 KiB enthält die FAT 20* 2^20 Einträge. Wenn jeder Eintrag 3 Bytes groß ist, ist die Tabelle 3 B * 20 * 2^20 = 60 MiB groß. Also je mehr Blöcke das Dateisystem enthält desto größer ist die FAT

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Q:

Beschreiben Sie den Unterschied zwischen Threads und Prozessen.

A:

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.

Q:

Erklären Sie welche Aufgaben gemeinhin als die beiden Hauptaufgaben eines Betriebssystems angesehen werden.

A:

1. Hardwareabstraktion: Kompliziertes Hardware-Interface in schönes, leicht benutzbares interface übersetzte
2. Koordination der Resssourcen: Ressorucenzuteilung, Kontrollprogramm

Q:

Was ist der Unterschied zwischen einem Programm und einem prozess?        

A:

Prozess ist programm in aktion

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

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

A:

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

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Q:

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

A:

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.

Q:
Was ist ein Deadlock    
A:
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.
Q:

Was versteht man unter IPC und weshalb wird es benötigt?

A:

Inter-Process-Communication
IPC-mechanismen bilden die Basis für kooperation zwischen Prozessen und ermöglichen Datenaustauch und Synchronisation.

Q:
Die zwei wichtigsten Semantiken im RPC?
A:
"at most once" (höchstens einmal)
"at least once" (wenigstens einmal)
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Was versteht man unter einem Adressraum?
A:
Speicherabstraktion, bei der jeder Prozess seinen eigenen (linearen) Speicher bekommt. Der Adressraum eiens Prozesses ist vor anderen Prozessen geschützt.
Q:
Was ist der Unterschied zwischen logischen und physischen Adressen?
A:
Die CPU arbeitet mit logsichen Adressen, der Speicherbus mit physischen Adressen. Die MMU übersetzt dazwischen
Q:

Erklören sie Den Zusammenhang zwischen der Größe einer FAT und der Dateisystemgröße.

A:

Eine FAT benutzt Linked Allocation in einer separaten Tabelle. Die Dateisystemgröße, die eine FAT unetrstützen kann, hängt von ihrere eigenen Größe ab Zum Beispiel für 20GiB speicher und diener Blockgröße von 1 KiB enthält die FAT 20* 2^20 Einträge. Wenn jeder Eintrag 3 Bytes groß ist, ist die Tabelle 3 B * 20 * 2^20 = 60 MiB groß. Also je mehr Blöcke das Dateisystem enthält desto größer ist die FAT

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