Betriebssysteme: Synchronisation & Kommunikation
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Questions and Answers

Wie viele Schichten umfasst das ISO/OSI-Modell?

  • 8
  • 7 (correct)
  • 6
  • 5
  • Was ist ein Kommunikationsprotokoll?

  • Ein Netzwerkgerät zur Signalverstärkung
  • Eine Softwareanwendung
  • Eine exakte Vereinbarung für den Datenaustausch (correct)
  • Ein Hardwarestück zur Datenübertragung
  • In welcher Schicht des ISO/OSI-Modells findet die Bitübertragung statt?

  • Transport (Transport)
  • Sicherung (Data Link)
  • Physikalische Schicht (Physical Layer) (correct)
  • Ebenenvermittlung (Network)
  • Welche der folgenden Schichten ist nicht Teil des ISO/OSI-Modells?

    <p>Sichtbarkeit (Visibility)</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über das ISO/OSI-Modell ist korrekt?

    <p>Es definiert die Kommunikation zwischen Schichten.</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Beispiel für einen Datenaustausch über Dateien?

    <p>Übertragung von Daten über die Festplatte</p> Signup and view all the answers

    Welches Element gehört NICHT zum ISO/OSI-7-Schichten Modell?

    <p>Kollisionskontrolle</p> Signup and view all the answers

    Welche Funktion hat die Transport-Schicht im ISO/OSI-Modell?

    <p>Gesicherte Datenübertragung</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Sicherungsschicht im ISO/OSI-Modell?

    <p>Physikalische Adressierung</p> Signup and view all the answers

    Welche Methode wird als IPC (Inter-Process Communication) bezeichnet?

    <p>Nutzung von Sockets</p> Signup and view all the answers

    Welches Beispiel ist eine direkte Kommunikationsmethode ohne Netzwerk?

    <p>Gemeinsamer Speicher</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Beispiel für einen Standard im Datenkommunikationsbereich?

    <p>ASCII</p> Signup and view all the answers

    Welches ist kein Ziel der Kommunikation in Datenverarbeitungssystemen?

    <p>Prozesskontrolle</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Arten der Interprozesskommunikation sind auf den meisten Betriebssystemen verfügbar?

    <p>Named Pipe</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt eine Race Condition?

    <p>Ein nicht-deterministischer Fehler durch gleichzeitigen Zugriff</p> Signup and view all the answers

    Welche Präventionstechnik wird häufig verwendet, um Inkonsistenzen in Daten zu verhindern?

    <p>Semaphore</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Beispiel für eine Betriebsmittelverwaltung bei der gemeinsamen Nutzung?

    <p>Peripheriegeräte</p> Signup and view all the answers

    Welche IPC-Art ist als POSIX-kompatibel klassifiziert?

    <p>Pipe</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Bandbreite in der Kommunikation?

    <p>Die Anzahl der Daten, die pro Sekunde übertragen werden können</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Methoden ist nicht zur Interprozesskommunikation geeignet?

    <p>Batch Processing</p> Signup and view all the answers

    Was bedeutet Latenzzeit in der Kommunikation?

    <p>Die Zeit der Verzögerung, bis die ersten Daten beim Empfänger angekommen sind</p> Signup and view all the answers

    Wofür werden Mutex-Verfahren hauptsächlich eingesetzt?

    <p>Sichere Kommunikation zwischen Prozessen</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage ist richtig bezüglich der Interprozesskommunikation?

    <p>Es kann zu Inkonsistenzen führen ohne Synchronisation.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Message Rate?

    <p>Die Anzahl der Pakete, die pro Sekunde gesendet werden können</p> Signup and view all the answers

    Welches ist ein Beispiel für ein verbindungsorientiertes Kommunikationsprotokoll?

    <p>TCP</p> Signup and view all the answers

    Was bedeutet eine Reihenfolgentreue Kommunikation?

    <p>Daten kommen in der Reihenfolge an, in der sie gesendet wurden</p> Signup and view all the answers

    Was sind Qualitätsgarantien in der Kommunikation?

    <p>Definierte Standards für die Zuverlässigkeit der Datenübertragung</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage beschreibt eine einseitige Kommunikation?

    <p>Nur der Sender kann Daten senden, der Empfänger kann nicht antworten</p> Signup and view all the answers

    Was stellt sicher, dass die Datenintegrität in der Kommunikation gewährleistet ist?

    <p>Die Verwendung von Prüfsummen</p> Signup and view all the answers

    Was speichert eine Zählvariable in einem Semaphor?

    <p>Den Zustand des Semaphors</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt einen Mutex?

    <p>Eine Datenstruktur zur Synchronisation</p> Signup and view all the answers

    Welche Operationen sind typisch für einen Semaphor?

    <p>Sperren und Freigeben</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt 'Busy waiting'?

    <p>Aktives Warten auf einen Lock</p> Signup and view all the answers

    Was sollte beim kritischen Bereich möglichst kurz gehalten werden?

    <p>Die Dauer der Sperrzeit</p> Signup and view all the answers

    Welche Art von Mutex erlaubt mehrere gleichzeitige Lesevorgänge?

    <p>Read-/Write Mutex</p> Signup and view all the answers

    Was könnte eine Herausforderung bei der Implementierung der Reihenfolgensynchronisation darstellen?

    <p>Die Komplexität der Implementation und Nutzung</p> Signup and view all the answers

    Welche Hardware-Unterstützung kann Atomic Operations bieten?

    <p>Spezielle CPU Instruktionen</p> Signup and view all the answers

    Was wird bei der Sperrsynchronisation verwendet, um den Zugriff zu regeln?

    <p>Mutexe</p> Signup and view all the answers

    Was blockiert in der Reihenfolgensynchronisation typischerweise?

    <p>Ein Thread muss auf eine Ressource warten</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Überblick über Synchronisation und Kommunikation

    • Interprozesskommunikation (IPC) ermöglicht den Datenaustausch zwischen Prozessen.
    • ISO/OSI-7-Schichtenmodell dient als Grundlage für Netzwerkkommunikation.

    Lernziele

    • Verständnis der Konzepte des Datenaustauschs und deren Bedeutung.
    • Überblick über IPC-Verfahren und deren Anwendungsgebiete, einschließlich Signale, Sockets und Pipes.

    Kommunikation

    • Datenverarbeitungssysteme benötigen standardisierte Verfahren für den Datenaustausch.
    • Beispiele für Standards: ASCII und ANSI X3.26.
    • Kommunikationsmethoden umfassen: Dateiaustausch, Netzwerkverbindungen und gemeinsamen Speicher.

    ISO/OSI-7-Schichtenmodell

    • Schichten „Application“, „Representation“, „Session“, „Transport“, „Network“, „Data Link“ und „Physical Layer“ erfassen alle Aspekte der Kommunikation.
    • Das Modell definiert die Interaktion zwischen Schichten durch Protokolle.

    Kommunikationsprotokolle

    • Protokolle regeln den Datenexchange zwischen Computern, indem sie genaue Vereinbarungen treffen.

    Eigenschaften von Kommunikation

    • Verbindungsorientierte und verbindungslose Kommunikation.
    • Punkt-zu-Punkt- und Mehrpunktverbindungen.
    • Unidirektionale versus bidirektionale Kommunikation.
    • Übertragungsgeschwindigkeit und Korrektheitsgarantien sind entscheidend.

    Evaluation von Kommunikation

    • Bandbreite: Datenrate, gemessen in MB/s oder Gbps.
    • Latenzzeit: Verzögerung bis zur Bestätigung des Empfangs.
    • Nachrichtenrate: Anzahl der übertragbaren Pakete pro Sekunde.

    Interprozesskommunikation (IPC)

    • IPC-Methoden umfassen Dateien, Signale, Sockets, Message Queues, Pipes, Named Pipes, Semaphore, Memory-Mapping und Message Passing.
    • Verfügbar auf den meisten oder allen Betriebssystemen.

    Race Conditions

    • Beschreibt die Situation, wenn mehrere Prozesse gleichzeitig auf dieselbe Ressource zugreifen, was zu inkonsistenten Daten führen kann.
    • Beispiel: Druckaufträge in einem Printer Spooler können zu einem „Lost Update“ führen.

    Synchronisation

    • Essentiell zum Verhindern von Inkonsistenzen bei gleichzeitigen Zugriffen auf gemeinsame Ressourcen.
    • Methoden zur Synchronisation beinhalten Mutexe, Semaphore und Locks.

    Implementierungen für Synchronisation

    • Semaphore: von Dijkstra entwickelte Struktur mit Operationen zur Verwaltung von Ressourcen.
    • Monitore: bündelt Daten und Mutex zu einem Objekt, definiert von C.A.R. Hoare.
    • Java bietet die synchronized-Methode zur Synchronisation.

    Synchronisationsarten

    • Sperrsynchronisation: kritische Bereiche müssen so kurz wie möglich gehalten werden, um Wartezeiten zu minimieren.
    • Reihenfolgensynchronisation: blockiert Tasks zur Wahrung der Reihenfolge, was die Implementierung komplizierter macht.

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    In diesem Quiz werden die Konzepte der Synchronisation und Kommunikation in Betriebssystemen behandelt. Sie werden verschiedene IPC-Möglichkeiten sowie das ISO/OSI-7 Schichtenmodell erkunden. Testen Sie Ihr Wissen über Signals, Sockets und Pipes!

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