OS 1 Flashcards
(119 cards)
1
Q
AccessRight
A
execute/enter directory = 1write/edit data in directory = 2read/ls data in director = 4SUID = 4SGID = 2StickyBit = 1
2
Q
Deadlock(Bedingungen)
A
Mutual Exclusion(Mutex)Hold on WaitNo PreemtionCircular Wait
3
Q
Mutual Exclusion(Mutex)
A
Wechselseitiger Ausschluss;eine Ressource kann nicht gleichzeitig von mehreren Prozessen benutzt werden
4
Q
Hold on Wait
A
Ein Prozess; der bereits mindestens eine Ressource hält; wartet auf mindestens eine andere Ressource
5
Q
No Preemption
A
Zugeteilte Ressourcen können nicht eine Prozess entzogen werden; er muss sie selbst freigeben
6
Q
Circular Wait
A
selbsterklärend
7
Q
Deadlock Prevention
A
Mindestens eine Bedingung für Deadlocks wird von anfang an verhindertresource ordering
8
Q
Deadlock Avoidance
A
Entscheidung ob das System jederzeit in einem Sicheren zustandBanker’s algorithm
9
Q
Deadlock(Lösungen)
A
Process TerminationRollbackAdd Resources
10
Q
Effective Access Time (EAT)
A
EAT = (a + μ) · b + (a + 2 · μ) · (1 − b) =a + 2 · μ − μ · b
a - Associative lookup(time)
µ - memory cycle(time)
b - Hit ration of found Pages (percentage)
11
Q
Fragmentierung extern
A
Es gibt Lücken zwischen Blöcken. Wenn ein größerer Block gespeichert werden soll; passt dieser nicht in eine solche Lücke.
12
Q
Fragmentierung intern
A
Daten werden in Blöcke unterteilt; welche nicht voll aufgebraucht werden. Dadurch ist in den Blöcken ungenutzter Speicher
13
Q
Compaction
A
Möglichkeit externe Fragmentierung zu reduzieren; indem Speicherblöcke neu angeordnet werden
14
Q
Frame-Pointer
A
Alternative zum Stackpointer. Im gegensatz zum Stackpointer relativ; sodass eine leichtere Verwendung durch den Programmierer möglich ist.Zeigt auf Anfang des Frames.
15
Q
Free-List
A
Datenstruktur für Dynamische Speicherallokierung.Das erste Wort wird benutzt um den nächsten Block zu verlinken. (ähnlich LinkedList)
16
Q
Inode
A
Eintrag im Unix-Dateisystem; der Metadaten einer Datei enthält.
17
Q
Inode(Enthält)
A
ZugriffsrechteEigentümerbevorrechtigte GruppeDateitypGrößeReferenzzähler(Anzahl Hardlinks)letzter ZugriffVerweise auf den tatsächlichen Inhalt
18
Q
Interrupt
A
unterbricht Programmausführung um eine andere(Zeitkritisch) Verarbeitung durchzuführen.Momentane Program Counter(PC) wird gespeichert und die Interrupt Service Rountine(ISR) ausgeführt. Nach beenden des Interrupts wird PC wiederhergestellt.
19
Q
PC
A
Program Counter
20
Q
ISR
A
Interrupt Service Routine
21
Q
Memory Management Unit(MMU)
A
Hardwarekomponente; welche den Zugriff auf den Arbeitsspeicher verwaltet.
22
Q
Monitor
A
Speziell abgekapselte Dateneinheitfür kritische DatenMonitoroperationen werden im wechselseitigen Ausschluss ausgeführt
23
Q
Page fault
A
Es wird auf Daten zugegriffen; die im virtuellen Adressraum; aber nicht im physischen Speicher liegen. Kann auch im Kernel Adressraum auftreten.
24
Q
Paging
A
Methode der Speicherverwaltung SeitenadressierungUnterschied zwischen logischen und physischen Adressen.Die Übersetzung erfolgt durch die MMU(Memory Management Unit)
25
Demand Paging
Benötigte Pages werden zur Laufzeit nachgeladen; sobald Page faults auftreten
26
Pre-Paging
Benötigte Pages werden geladen bevor der Prozess ausgeführt wird.
27
Polling
Zyklische Abfrage von Geräte Status
28
Preemption
Das Computersystem kann einen Task ohne dessen Zustimmung unterbrechen. So können Deadlocks verhindert werden.
29
Address Space (Def)
Menge von Adressen; die sich innerhalb des Adressrausms einheitlich ansprechen lassen.
30
Aufbau virtueller Adressraum
stack; heap; data; text - max -> 0
31
Atomic Instruction
Menge von Maschinenbefehlen; die sequenziell ausgeführt werden und nicht unterbrochen werden können.
32
Bitmap
Speicher wird in Blöcke unterteilt.
33
Bounded Waiting
Bestimmte Anzahl von Prozessenweitere müssen auf freien platz wartenNotwendige Vorraussetzung für eine gütlige Lösung Kritischer Abschnitte
34
Contiguous Allocation
Daten werden am Stück an eine freie Stelle geschreiben. Sie können sequentiell schnell abgearbeitet werden.
35
Copy-on-Write
Mehrere Prozesse gleiche Pages(Pointer)read-only pageswrite: private Kopie wird erstellt
36
Critical Section/Critical Region(CS)
Abschnitt eines Programms; der nicht gleichzeitig von mehreren Prozessen/Threads; die die gleichen Ressourcen ändern; ausgeführtwerden darf.
37
Deadlock
Zustand in dem ein oder mehrere Prozesse auf Ressourcen warten; die dem Prozess selbst oder einem anderen Prozess zugeteilt sind.
38
Privileged Instruktion
Instruktion; deren Gebrauch durch Anwendungsprogramme unerwünscht ist.
39
PUSHF/POPF
Läd das CPL des Prozessors auf den Stapel in den Prozessor. Priviligiert; da User sonst Kernelrechte bekommt.
40
CLI/STI
CLI schaltet Interrupts aus.STI schaltet Interrupts an.
41
IRQ - Funktion
Schaltet Interrupts an/aus
42
Progress
ein Prozess; der einen Kritischen Abschnitt betreten möchte; während sich kein anderer Prozess in einem kritischen Abschnitt befindet; darf dies und wird von keinem anderen Prozess daran gehindert.Notwendige Vorraussetzung für eine gültige Lösung: Kritische Abschnitte
43
Race Condition
Eine Programmkonstellation; in der das Ergebnis einer Operation vom Zeitlichen Verhalten einzelner Threads abhängt
44
RAID
Redundant Array of Independent Disks
45
RAID-0
Blöcke werden auf Platten verteilt (block-level striping) Keine Redundanz; erhöhte Zugriffsgeschwindigkeit.
46
RAID-1
Daten werden identisch auf beide Platten geschrieben (mirroring). Vollständig wiederherstellbar; wenn Platte ausfällt.
47
RAID-2
Daten werden sequenziell auf Platten verteilt (bit-level stripping) und durch Hamming-Codes gesichert.Kein MirroringIn der Praxis nicht verwendet
48
RAID-3
Daten werden sequenziell auf den Platten verteilt(Bit-level stripping) und auf einer extra Platte gesichert (dedicated parity).In der Praxis eher selten.
49
RAID-4
Blöcke werden auf Platten verteilt(block-level striping) und auf einer extra Platte gesichert (dedicated parity)
50
RAID-5
Sowohl Blöcke als auch die Sicherung werden auf Platten verteilt(block-level stripping; distributed parity)
51
long-term Scheduling (job scheduler)
Entscheidung; ob Prozess die Warteschlange betreten soll. (ready-queue)Entscheidet welche Prozesse auf dem System laufen sollen
52
Lottery Scheduling
Prozesse haben Anzahl an Tickets (mehr Tickets; höhere Priorität)zufällige Tickets.+ Verhungern verhindertn wenn jeder Prozess >= 1 Ticket+ genaue Abrechnung der Rechenzeit durch Ticketweitergabe+ Hinzufügen/Entfernen von Prozessen gleichmäßig verteilung
53
non-preemtive Priority Scheduling
keine context switches für laufende ProzesseD.h. wird nach Ankunftsreihenfolge und Priorität abgearbeitet.
54
Round-Robin Scheduling
Prozesse werden der reihe nach abgeabrietet.Nach jeder Zeiteinheit wird ein context switch zum nächsten Prozess getätigt (außer es liegt nur einer vor).
55
shortest-job-first Scheduling
kürzere Ausführungszeit -> Context Switch
56
short-term Scheduling (CPU scheduler)
Entscheidung; welcheProzesse der Warteschlangebereit und im SpeicherRechenzeit bekommen
57
Shortest Seek Time First(disk scheduler)
Plattenanfragen Schedulerliest immer von der Position als nächstes die dem Lesekopf am nächsten ist.ähnlich (SJF)
58
Segmentierung
Unterteilung des Speicheradressraums in einzelne Segmente.
59
Single Buffer
Formel für Speed Up:(T+P)/max{T;P}+CT = transfertime from deviceC = copying time from system to user-bufferP = processing time of the complete buffer content
60
Thread Systems(Existent)
Many-to-OneOne-to-OneMany-to-Many
61
Many-to-One
Mehrere Userthreads auf einen Kernelthread+ Schnelles Thread Managment+ Flexibles Scheduling+ Ressourcen effizient+ Kann in andere Modelle transferiert werden-Ganzer Prozess blockiert; wenn Thread blockiert- Profiling und Debuggen schwierig
62
One-to-One
1 Userthread auf 1 Kernelthread+ Echter Parralelismus+ Profiling und Debuggen möglich- viel Overhead- Speicherintensiv
63
Many-To-Many
+ Flexibles Scheduling+ Effiziente Ausführung+ Deadlock Recovery durch weiteres erzeugen von Kernel Threads- Zwei-Level Scheduling- Profilig und Scheduling schwer
64
turnaroundtime
Zeit; die zwischen der Ankunft und dem Beenden eines Prozesses vergeht.
65
Single indirect Block
Speicherblock; der Adresse zu weiteren Blöcken enthält.Wird benutzt um Dateien; die mehr als einen Block belegen; in einem Dateisystem zu speichern.
66
Spinlock
Sperre zum Schutz gemeinsamer Resourcen; durch aktives Warten. Das Prüfen und Setzen der Spere (des locks) erfolgt durch atomic Instructions.
67
VM Forwarding
VM läuft nicht im Kern-Modus wie ein echtes OS. Möglichkeiten um das Problem zu lösen (wt1011_final1 A2 e)
68
Binary Translation
Emulation einer Folge von Instruktionen durch übersetzen in eine äquivalente Folge von Instruktionen.
69
Paravirtualization
Virtualisierung mithilfe einer Softwaresimulation; die ähnlich; aber nicht identisch zur tatsächlichen Hardware ist.
70
Zombie
Beendeter Kindprozess; dessen Status noch nicht vom System erfragt wurde.Benötigt abgesehen vom Eintrag in er Prozesstabelle(mit PID) keine weiteren Ressourcen.Elternprozess muss mit syscall (wait/waitpid) den Zombie beenden.
71
APIC
Advancesd Programmable Interrupt Controller
72
ASID
Address Space Identifier
73
CPL
Current Privileged Level
74
DMA
Direct Memory Access
Das Betriebssystem programmiert den DMA-Controller (0.5 P) ; der die Daten vom
Ger¨at in den Hauptspeicher ¨ubertr¨agt (oder umgekehrt). (0.5 P) . Das Ende des Kopiervorgangs
wird durch einen Interrupt signalisiert. (0.5 P)
DMA erlaubt den Datentransfer zwischen Hauptspeicher und einem E/A-Ger¨at; ohne
die CPU zu belasten. (1 P)
75
FP
Frame Pointer
76
IP
Instruction Pointer
77
IRQ - Abkürzung
Interrupt ReQuest
78
KSP
Kernal Stack Pointer
79
LRU
Least-Recent-Used
80
MMU
Memory Management Unit
81
PFN
Page Frame Number
82
PPN
Physical Page Number
83
SJF
shortest-job-first
84
SP
Stack Pointer
85
SSTF
Shortest Seek Time First
86
VPN
Virtual Page Number
87
TLB
Translation Lockaside Bufferbeschleunigt Übersetzung von virtuellen in physische Adressen% * Hit + % * MissHit: access + zugriffMiss access + zugriff*3
88
dedizierter Kern-Stack pro Prozess +
Improved kernel protectionprevents information leaks from kernel to userspace
89
VM zugriff auf Kernel
ParavirtualizationBinary TranslationTrap-and-emulate
90
kritischer Abschnitt (Lösung)
Mutual exclusionProgressBounded Waiting
91
Kommunikationsmodelle InterprozessKommunkation
shared memorymessage passingPOSIX
92
atomare; nicht priviligierte Instruktion zur Synchronisation
test and set : test a memory word an set its valuefetch and add : fetch a memory word and add a value in memory.compare and swap : compare content of a memory word and set it to a new value
93
Virtuell getaggte Caches(Probleme)
Mehrdeutigkeiten(ambiguity)eine Virtuelle adresse wird auf verschiedene physische adressen abgebildet. (verschiedene zeitpunkte ode addressräume)-> cache könnte veraltete daten enthaltenBedeutungsgleichheit(alias)mehrere virtuelle addressen -> gleiche physische adresse. -> Inkonsistenz.
94
Deadlock avoidance vs detection
+ sichergestellt; keine Deadlocks+ Deadlocks müssen nicht behoben werden- Überprüfung bei jeder Ressourcenzuteilung nötig- Maximalbedarf muss bekannt sein- ggf verzögerung bei ressourcenanforderungen
95
Physische Addresse
Framenummer * Framegröße + offset
96
Mikrokern
Nur kleine; privilegierte Code-Basis; alle Dienste/Treiber laufen isoliert
und unprivilegiert; Kommunikation ¨uber Nachrichten
Nachteile eines Mikrokerns:
Geringere Performance durch mehr Kommunikationsoverhead (1 P) .
Hoher Aufwand bei Portierung von Monolith (0.5 P) aber insgesamt max. (1 P)
f¨ur Nachteil.
97
ready Queue CPU vs Zentral
CPU + Automatische Prozessor-Affinität- Load Balancing nötigZentral:+ Gleichmäßige Auslastung aller Prozessoren- Queue wird zum flaschenhals
98
Mandatory vs Advisory file Locking
Mandatory: Das Betriebssystem stellt sicher; dass kein Prozess eine Datei ¨offnenkann; auf die bereits ein anderer Prozess ein Lock h¨alt. (1 P)Advisory: Das Betriebssystem erlaubt den gleichzeitigen Zugriff von mehreren Prozessenauf eine Datei; die Prozesse m¨ussen sich ggf. selbst um korrekte Synchronisationk¨ummern. (1 P)
99
Hardlink
Hardlink: Ein (weiterer) Name f¨ur eine Datei; d.h. ein Verzeichniseintrag; der eine(schon vorhandene) Inode referenziert.
100
Symbolik link
Eine spezielle Datei vom Typ “Link”; die den Namen der Zieldatei enth¨alt.
101
Privilegierte IA-32 Instruktion
CLI/STI - IRQ - zum Interrupt Disablen/EnablenPUSHF/POPF - to set CPL -> if user set this user could get KernelPriv
102
Metrik/Kriterium um Scheduling zu beurteilen
Prozessor utilizationApplication ThroughputTournaroundTimeWaiting TimeResponse Time...
103
lange vs kurze Zeitscheiben
weniger ContextSwitches -> somit höherer throughput(Datenfluss)zu lange -> reaktionszeit des systems wird beeinträchtigt
104
Multi-Level Feedback Queue (MLFB)
mehrere queues mit eigenen priorität + time slice-> je kleiner die priorität -> je größer die time slicehigh-prio-> small timesliceviel zeit -> niedrigere Prio+ wenn contextSwitches teuer
105
Hardware-Mechanismen für Synchronisation Multicore - OneCore
OneCore - Disabling InterruptsMulticore - Atomic instructions
106
testAndSet
testAndSet synchronization between several CPUs; thus it needs to be visible across threads and across CPUs
107
1. Zugriff von On-Demand Paging
Pagefault -> physical memory wird zugewiesen-> updates the pagetable of the process-> continues the exception of the process by restarting the faulting instruction
108
Anonymous Memory
Anonymous memory is memory that is not backed by a file. E.g.; the heap or thestack segment of a process.
109
swappen
When swapping; named memory may be dropped if it has not been modified. Otherwiseit is written back to the original file instead of being written to the swap space.
110
Parameterübergabe an Betriebssystem-Aufruf
über Register der CPUüber User-level Programm Stacküber dedicated main memory regions
111
Multi -Programming vs -Tasking
Multiprogramming: wechsel zwischen Jobs/Prozessen - OS Spezifische bedingungenMultitasking: wechsel zwsichen Jobs/Prozessen ohne bedingungen
112
Bestandteile eines Prozesskontrollblocks
Process state Process identifier Program counter CPU registers CPU scheduling information Memory-management information List of open files
113
PCB
Process Controll Block
114
PCB gültige Informationen
+ is not in execution; PCB contains valid information only- is in exectution; PCB may contain invalid information; e.g. CPU registers
115
ProzessTypen
Interactive processes - IO bound - highly responsive to comfort usersBatch process - CPU bound - No need to be responsive
116
CFS
Completely Fair Scheduler jeder Prozess läuft parallel im Idealfallnach runtime
117
Direct communication
Processes must name each other explicitly: send(P; message); receive(P) (+0.5P) Links are established automatically; exactly one link is associated with exactlyone pair of communicating processes. (+0.5P)
118
Indirect communication
Indirect communication: Messages are directed to and received from mailboxes. (+0.5P) Link established only if processes share a common mailbox. A link may be associatedwith many processes. (+0.5P)
119
Producer-Consumer-Problem
Produzent gibt sachen an Consumerwenn 2 Consumer das selbe wollen kommt es zu dem Problem
