Betriebssysteme Grundlagen

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Welches sind die Hauptkomponenten eines Rechnersystems?
Für was werden Interrupts gebraucht? Nennen Sie für das Betriebssystem wichtige Interrupts.
Erklären Sie den Ablauf eines Hardware-Interrupts.
         
Was ist der Hauptunterschied zwischen Trap und Interrupt?
Wieso werden Systemcalls mit Software-Interrupts realisiert?
Was versteht man unter dem Lokalitätstprinzip?
         
Was ist der Unterschied zwischen zeitlicher und räumlicher Lokalität?
Erklären Sie die Speicherhierarchie in einem modernen Computersystem.
Welche Konsequenzen für die Speicherzugriffszeit ergeben sich durch die Verwendung von Caches?
         
Wieso hat in den meisten modernen Rechnersystemen DMA eine höhere Zugriffspriorität als die CPU selbst?
Welche Aufgabe hat der Stack in einem Rechnersystem?
Welches sind die zwei Hauptaufgaben von Betriebssystemen?
         
Welches sind die wichtigsten Dienste eines Betriebssystems?
Welche Harwareunterstützung wird für Multiprogramming benütigt?
In was unterscheiden sich Timesharing Betriebssysteme von Multiprogrammed Betriebssystemen?
         
Wieso funktioniert Time Sharing?
Nennen und erklären Sie die fünf wichtigsten Grundkonzepte moderner Betriebssysteme.
Was versteht man unter einem symmetrischen Multiprozessor?
         
Was ist ein Real-Time Betriebssystem?
Nennen und erklären Sie die wichtigsten Ziele der Systemadministration.
Um was geht es bei Runlevels und welche Runlevel gibt es be UNIX-artigen BS? Erklären Sie die Funktion der verschiedenen Runlevels.
         
Was versteht man unter mounten? Geben Sie Beispiele.
Um was geht es bei Samba und NFS? Was ist gleich, was ist verschieden?
Was ist beim Arbeiten als root zu beachten?
         
Nennen und erklären Sie zwei wichtige Werzeuge für Automatierungsaufgaben unter Linux/Unix.
Wie ist die Online-Hilfe unter Linux/Unix organisiert und welches sind wichtige Befehle für das Auffinden von Information? Was sind Nachteile der Linux/Unix Online-Hilfe?
Erklären und diskutieren Sie den Begriff Prozess.
         
Was versteht man unter Prozesskontext und was gehört alles dazu?
Mit welchen Modellen (Diagramme) wird das Prozessverhalten beschrieben?
Skizzieren und erklären Sie das 7-Zustandsmodell.
         
Erklären Sie wie das Betriebssystem Informationen zu Prozessen organisiert. Nennen Sie die wichtigsten Komponenten dieser Organisation.
Was ist der PCB? Für was wird er benötigt und wie wird er vom Betriebssystem verwaltet?
Was ist ein Mode-Switch, was ist ein Context-Switch? Erklären und diskutieren Sie den jeweiligen Ablauf.
         
Erklären Sie die Prozesshierarchie unter Unix/Linux.
Erklären und diskutieren Sie wie Prozesse unter Unix/Linux erzeugt werden?
Erklären und diskutieren Sie den Unterschied zwischen Prozess und Thread.
         
Gegeben ist folgender Programmausschnitt:

fork();
if (fork() == 0)
fork();
fork();

Skizzieren Sie die entstehende Prozesshierarchie.
Was ist der Unterschied zwischen einem CPU-bound Prozess und einem I/O-bound Prozess?
Erklären und diskutieren Sie die Begriffe preemptive und nonpreemptive.
         
Zählen Sie Vor- und Nachteile folgender Schedulingverfahren auf: FCFS, RR, ML und MLF.
Erklären und diskutieren Sie Real-Time Systeme. In welchen Punkten unterscheiden sich solche Systeme von üblichen Desktop Systemen.
Was ist eine Race Condition?
         
Erklären und diskutieren Sie Monitore. Was ist der Unterschied zu Semaphore?
Was unternehmen die meisten Betriebsysteme bezüglich Deadlocks?
Nennen Sie die drei Bedingungen, die einen Deadlock möglich machen. Welche vierte Bedingung muss auftreten, damit ein Deadlock entsteht?
         
Nennen und diskutieren Sie Gründe, wieso mit mehreren Prozessen gemeinsam eine Aufgabe gelöst werden soll.
Was ist der Unterschied zwischen Interprozesskommunikation und Synchronisation?
Diskutieren Sie das Erzeuger/Verbrauchermodell (Producer/Consumer).
         
Diskutieren Sie das Reader/Writerproblem.
Erklären und diskutieren Sie im Zusammenhang mit Message Pipes die Begriffe asynchrone Kommunikation, und synchrone Kommunikation.
Wie sind Nachrichten (Messages) grundsätzlich aufgebaut? Wie sind die Nachrichten in Unix/Linux strukturiert?
         
Was sind Signale unter Unix/Linux? Wie können Sie abgefangen werden?
Was ist eine Pipe? Wie wird sie eingerichtet? Erklären Sie die Zugriffssemantik. Was ist eine Named Pipe?
Wie reagiert ein Prozess auf ein Signal, für das er keinen Handler installiert hat?
         
Zählen Sie verschiedenste Interprozesskommunkationsmechanismen unter Unix/Linux und Windows auf. Wo liegen die wesentlichen Unterschiede?
Was ist der Unterschied zwischen interner und externer Fragmentierung?
Was ist der Unterschied zwischen logischer, relativer und physikalischer Adresse?
         
Aus welchen Gründen wollen mehrere Programme auf gleiche Speicherbereiche zugreifen?
Was ist der Unterschied zwischen Page und Frame?
Erklären Sie den Unterschied zwischen einfachem Paging und Virtual Memory Paging.
         
Wieso hat das Lokalitätsprinzip einen sehr grossen Einfluss auf das Virtual Memory Management?
Welche Einträge finden sich typischerweise in einer Page Table?
Wieso gibt es Table Lookaside Buffer?
         
Was ist der Unterschied zwischen einem Feld und einem Record?
Nennen Sie die wichtigsten Operationen auf Files.
Was sind typische Operationen, die auf Verzeichnissen ausgeführt werden können?
         
Nennen und diskutieren Sie drei File Allocation Methoden?
Wenn Sie bei einer graphischen Oberfläche auf ein Icon klicken, wird eine entsprechende Applikation gestartet. Nennen und diskutieren Sie zwei Möglichkeiten, wie das Betriebssystem weiss, welches Programm gestartet werden muss.
Erklären Sie, wie ein FAT Filesystem aufgebaut ist? Wo liegt das Problem bei den FAT Filesystemen?
         
Was sind die zwei wichtigsten Methoden für Filezugriff? Welche Zugriffsart wird in modernen Betriebssystemen eingesetzt? Für welche Art von Sekundärspeichermedium ist diese Art von Zugriff nicht geeignet? Was bedeutet der Begriff current directory?
Erklären und diskutieren Sie Zugriffsrechte auf Dateien in Unix. Wie wird der Zugriff in Windows gelöst?
Wie sind Verzeichnisse moderner Filesysteme strukturiert? Wo liegt der Vorteil?
         
Wie kann das Betriebssystem den Zugriff auf File beschleunigen? Welche Hardwarekomponten leistet zusätzlich Unterstützung und wie?
Nennen und diskutieren Sie drei I/O-Techniken (siehe auch Kapitel 1).
Erklären und diskutieren Sie den Unterschied zwischen Block- und Charaktergeräten. Geben Sie jeweils Beispiele.
         
Erklären und diskutieren Sie den Zugriff auf Disks. Welche Komponenten bestimmen massgebend die Zugriffszeit, wie sind sie definiert?
Erklären und diskutieren Sie RAIDs? Erklären Sie speziell Level 0, 1 und 5.

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