Podcast
Questions and Answers
Was wird typischerweise mit dem Befehl 'malloc(1024)' im Code erreicht?
Was wird typischerweise mit dem Befehl 'malloc(1024)' im Code erreicht?
- 1024 Byte an dynamischem Speicher wird reserviert. (correct)
- Der Textsegment-Speicher wird zugewiesen.
- Ein statischer Speicherbereich wird erstellt.
- Der CPU-Ressourcenverbrauch wird erhöht.
Welche Rolle spielt das Betriebssystem in Bezug auf Hardware-Abstraktion?
Welche Rolle spielt das Betriebssystem in Bezug auf Hardware-Abstraktion?
- Es verwaltet nur die CPU-Ressourcen.
- Es bietet eine grafische Benutzeroberfläche ohne Hardware-Abstraktion.
- Es virtualisiert die Hardware und stellt Ressourcen für Prozesse bereit. (correct)
- Es ist nicht an der Zuweisung von Speicher beteiligt.
Was beschreibt den minimalen Aufbau eines Prozesses?
Was beschreibt den minimalen Aufbau eines Prozesses?
- Ein Prozess kann keine Ressourcen vom Betriebssystem anfordern.
- Prozesse benötigen kein spezielles Betriebssystem.
- Ein Prozess hat mindestens einen Thread. (correct)
- Ein Prozess besteht aus mehreren Threads und Programmen.
Was passiert, wenn ein Prozess gestartet wird?
Was passiert, wenn ein Prozess gestartet wird?
Welche der folgenden Ressourcen wird nicht für einen Thread zugeteilt?
Welche der folgenden Ressourcen wird nicht für einen Thread zugeteilt?
Welches dieser Konzepte beschreibt die Zuweisung von Hardware-Ressourcen an Programme?
Welches dieser Konzepte beschreibt die Zuweisung von Hardware-Ressourcen an Programme?
Wofür steht die Abkürzung 'argc' im Kontext der Main-Funktion in C?
Wofür steht die Abkürzung 'argc' im Kontext der Main-Funktion in C?
Welches Element ist nicht Teil des minimalen Speicheraufbaus eines Prozesses?
Welches Element ist nicht Teil des minimalen Speicheraufbaus eines Prozesses?
Was versteht man unter einem Prozess?
Was versteht man unter einem Prozess?
Was beschreibt den Unterschied zwischen User- und Kernel-Mode?
Was beschreibt den Unterschied zwischen User- und Kernel-Mode?
Was ist ein Interrupt?
Was ist ein Interrupt?
Was ist eine Ausnahme (Exception) in Bezug auf Interrupts?
Was ist eine Ausnahme (Exception) in Bezug auf Interrupts?
Wie werden Systemaufrufe realisiert?
Wie werden Systemaufrufe realisiert?
Welche Aussage über Threads ist korrekt?
Welche Aussage über Threads ist korrekt?
Wie kann ein Betriebssystem mit Hardware kommunizieren?
Wie kann ein Betriebssystem mit Hardware kommunizieren?
Wie viele Hardware-Interruptquellen kann ein moderner x86-64 Prozessor unterscheiden?
Wie viele Hardware-Interruptquellen kann ein moderner x86-64 Prozessor unterscheiden?
Was ermöglicht ein Shell Script?
Was ermöglicht ein Shell Script?
Welches der folgenden Konzepte ist kein Bestandteil der Systemaufrufe?
Welches der folgenden Konzepte ist kein Bestandteil der Systemaufrufe?
Was ermöglicht es, die seit Systemstart ausgeführten Interrupts einzusehen?
Was ermöglicht es, die seit Systemstart ausgeführten Interrupts einzusehen?
Was beschreibt der Begriff 'Traps' in Bezug auf Interrupts?
Was beschreibt der Begriff 'Traps' in Bezug auf Interrupts?
Was ist der Hauptvorteil von Shell Scripting?
Was ist der Hauptvorteil von Shell Scripting?
Welche Art von Unterbrechung erfolgt nach der Ausführung eines Programms?
Welche Art von Unterbrechung erfolgt nach der Ausführung eines Programms?
Welche Option beschreibt am besten die Funktion von Hardware-Interrupts?
Welche Option beschreibt am besten die Funktion von Hardware-Interrupts?
Wie wird die Unterscheidung zwischen Interrupts und Exceptions von Intel unterstützt?
Wie wird die Unterscheidung zwischen Interrupts und Exceptions von Intel unterstützt?
Welche Funktion hat die Software-Interrupt-Anweisung 'int $0x80' im Intel 80386?
Welche Funktion hat die Software-Interrupt-Anweisung 'int $0x80' im Intel 80386?
Warum wird die 'int 0x80' Anweisung als 'langsam' eingestuft?
Warum wird die 'int 0x80' Anweisung als 'langsam' eingestuft?
Welche der folgenden Instruktionen wurde für den 64-Bit Modus eingeführt?
Welche der folgenden Instruktionen wurde für den 64-Bit Modus eingeführt?
Welche Aussage über die Instruktion 'sysenter' ist korrekt?
Welche Aussage über die Instruktion 'sysenter' ist korrekt?
Was muss der Kernel im Prozess der jeweiligen Systemaufrufe selbst erledigen?
Was muss der Kernel im Prozess der jeweiligen Systemaufrufe selbst erledigen?
Welche Art von Code ist mit der 'movl 0x27, %eax' Anweisung verbunden?
Welche Art von Code ist mit der 'movl 0x27, %eax' Anweisung verbunden?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Rolle eines Interrupts im Betriebssystem?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Rolle eines Interrupts im Betriebssystem?
Welches Prozessormodell führte die 'syscall' und 'sysret' Instruktionen ein?
Welches Prozessormodell führte die 'syscall' und 'sysret' Instruktionen ein?
Welches Register wird vom Betriebssystem bereitgestellt und hat das Current Privilege Level auf Null gesetzt?
Welches Register wird vom Betriebssystem bereitgestellt und hat das Current Privilege Level auf Null gesetzt?
Welche der folgenden Methoden wird NICHT verwendet, um die Prozess-ID (PID) in einem Linux-System abzurufen?
Welche der folgenden Methoden wird NICHT verwendet, um die Prozess-ID (PID) in einem Linux-System abzurufen?
Was muss in dem C-Programm implementiert werden, um die Ausführungszeit der Systemaufrufe zu messen?
Was muss in dem C-Programm implementiert werden, um die Ausführungszeit der Systemaufrufe zu messen?
Welche Funktion nutzt den Software-Interrupt int 0x80, um den Systemaufruf durchzuführen?
Welche Funktion nutzt den Software-Interrupt int 0x80, um den Systemaufruf durchzuführen?
Was ist die Hauptaufgabe des C-Programms, das zur Messung der Systemaufruf-Dauer entwickelt werden soll?
Was ist die Hauptaufgabe des C-Programms, das zur Messung der Systemaufruf-Dauer entwickelt werden soll?
Welche Header-Direktive ist notwendig, um die Funktionen im C-Programm bekannt zu machen?
Welche Header-Direktive ist notwendig, um die Funktionen im C-Programm bekannt zu machen?
Welche der folgenden Eigenschaften ist falsch im Bezug auf Systemaufrufe?
Welche der folgenden Eigenschaften ist falsch im Bezug auf Systemaufrufe?
Was ist der Zweck des Global Descriptor Tables (GDT) in Bezug auf das Code Segment Register?
Was ist der Zweck des Global Descriptor Tables (GDT) in Bezug auf das Code Segment Register?
Study Notes
Interrupts und Exceptions
- Die Unterscheidung zwischen Interrupts und Exceptions ist wichtig: Interrupts sind Unterbrechungen, die von der Hardware ausgelöst werden, während Exceptions von der CPU selbst ausgelöst werden.
- Intel unterscheidet zwischen verschiedenen Arten von Interrupts: Faults treten vor der Ausführung einer Instruction auf, z.B. ein PageFault, während Traps nach der Ausführung einer Instruction eintreten, z.B. eine Division durch Null.
- Die Intel-Dokumentation zum Thema Interrupts und Exceptions (Intel 64 und IA-32 Architectures Software Developer's Manual, Kapitel 6.4, Seite 147) liefert weitere Informationen zu diesem Thema.
Hardware-Interrupts
- Das Betriebssystem kann auf zwei Arten mit Hardware kommunizieren: Polling, bei dem das Betriebssystem die Hardware periodisch nach neuen Daten abfragt, oder Interrupts, bei denen die Hardware die CPU unterbricht.
- Ein moderner x86-64 Prozessor kann über 100 verschiedene Hardware-Interruptquellen unterscheiden.
Interrupts unter Linux
- Die Liste aller seit Systemstart ausgeführten Interrupts kann in der Datei
/proc/interruptseingesehen werden, die vom Kernel-Modulkernel/irq/proc.cverwaltet wird. - Die Datei
proc/interruptszeigt, welche CPUs (Cores) welche und wie viele Interrupts verarbeitet haben.
Betriebssysteme: Prozesse und Threads - System Calls und Interrupts
- Betriebssysteme abstrahieren von der Hardware und virtualisieren Ressourcen wie CPU, Speicher, Tastatur usw.
- Jedes Programm besteht aus mindestens einem Prozess, der wiederum aus mindestens einem Thread (Ausführungspfad) besteht.
- Jeder Thread erhält vom Betriebssystem Ressourcen zugeteilt, um seine Aufgaben zu erledigen.
System Calls
- System Calls ermöglichen es Anwendungsprogrammen, auf die Ressourcen des Betriebssystems zuzugreifen.
- Der Intel 80386 Prozessor stellt die Instruktion
int 0x80zur Verfügung, um einen Software-Interrupt auszulösen und in den privilegierten Kernel-Modus zu wechseln. - Die Assembler-Instruktion
movl 0x27, %eaxstellt den System-Call-Code fürgetpid()bereit.
System Calls (Intel Architektur)
- Die schnellere Instruktion
sysenterwurde ab dem Intel 80586 Prozessor eingeführt. - Für den 64-Bit Modus stehen die Instruktionen
syscallundsysretzur Verfügung, die die System-Call-Funktionalität verbessern und effizienter gestalten.
System Calls (Intel Architektur)
- Die Intel-Dokumentation erläutert detailliert die Funktionsweise von System Calls, einschließlich der Code-Segment- und Stack-Segment-Register-Initialisierung im privilegierten Kernel-Modus.
System Calls - Beispiel: getpid()
- Ein einfaches C-Programm kann den System-Call
getpid()nutzen, um die Prozess-ID (PID) des laufenden Programms zu erhalten. - Mit dem
straceBefehl kann man die System-Calls verfolgen, die ein Programm ausführt. - Die
straceAusgabe zeigt den System-Callgetpid()und den Rückgabewert, der die PID des Programms angibt.
Messen von System Calls
- Um die Ausführungszeit von System Calls zu messen, kann man ein C-Programm schreiben, das
getpid(),syscall(SYS_getpid)undmy_getpid_int0x80()nutzt. - Diese Funktionen führen den System-Call
getpid()mit unterschiedlichen Methoden aus und messen die benötigte Zeit. - Das Programm vergleicht die Ausführungszeiten der drei Methoden und zeigt die Ergebnisse an.
Studying That Suits You
Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.
Related Documents
Description
In diesem Quiz werden die Unterschiede zwischen Interrupts und Exceptions sowie deren Bedeutung in der Hardware behandelt. Die Konzepte werden anhand von Beispielen aus der Intel-Dokumentation erläutert. Testen Sie Ihr Wissen über die verschiedenen Faktoren, die bei der Arbeit mit Hardware-Interrupts eine Rolle spielen.
