Questions and Answers
Welcher Befehl wird verwendet, um ein Verzeichnis zu wechseln?
Mit dem Befehl 'rm' können Verzeichnisse erstellt werden.
False
Was bewirkt der Befehl 'mkdir'?
Er erstellt ein neues Verzeichnis.
Der Befehl '______' wird verwendet, um Dateien in einem Verzeichnis anzuzeigen.
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Welcher Befehl wird verwendet, um Prozesse anzuzeigen?
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Was macht der Befehl 'chmod'?
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Ordnen Sie die folgenden Befehle den richtigen Bedeutungen zu:
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Der Befehl '______' zeigt freien Plattenplatz an.
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Was ist die Definition eines Betriebssystems?
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Wer erfand die erste mechanische Rechenmaschine?
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Welche Erfindung aus dem Jahr 1947 revolutionierte die Computertechnik?
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Die erste programmierbare Digitalcomputer war die ______.
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Was beschreibt das Moore'sche Gesetz?
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Die erste Multi-User, Time-sharing Systeme entstanden in der 3. Generation von Rechnern.
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Wer programmierte UNICS auf dem PDP-7?
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Was war die Hauptmerkmale der 2. Generation von Rechnern?
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Der erste programmierbare Digitalcomputer war die ______.
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Was ist ein Betriebssystem?
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Welche der folgenden Funktionen erfüllt ein Betriebssystem? (Wählen Sie alle zutreffenden aus)
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Das BIOS gehört _____ zum Betriebssystem.
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Nennen Sie zwei Eigenschaften, die ein einfaches eingebettetes System ohne Betriebssystem nicht hat.
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Was ist eine Linux-Distribution?
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Die erste bekannte Live-Distribution ist Knoppix.
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Nennen Sie eine spezielle Linux-Distribution für Sicherheit.
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Welches Betriebssystem ist speziell für „Personal Computer“? (Wählen Sie alle zutreffenden aus)
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Die Shell ist die _____, mit der man Programme startet.
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Welche Firma bietet ein langfristiges Support-Angebot für Linux an?
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Study Notes
Überblick über Betriebssysteme und deren Entwicklung
- Betriebssysteme (BS) sind essenziell für die Verwaltung von Hardware und Software-Ressourcen eines Computers.
- Einführung in die Funktionen und Eigenschaften von Linux und verschiedenen Linux-Distributionen.
Historische Entwicklung der Rechner
- Erste mechanische Rechenmaschine von Prof. Wilhelm Schickard (1623).
- Programmierbare „Analytical Machine“ von Charles Babbage, erste Programmiererin: Augusta Ada Lovelace.
1. Generation der Rechner (1939-1955)
- Konrad Zuse entwickelte die Z1 (1939) und Z3 (1941).
- ENIAC (1945), einer der ersten digitalen Computer:
- 17.468 Vakuumröhren, 1500 Relais, 174 kW Leistung.
- Monstergröße: 170 m², Gewicht: 30 Tonnen, 0,2 ms Additions- und 2,8 ms Multiplikationszeit.
2. Generation der Rechner (1955-1965)
- Einführung des Transistors (1947) verbesserte Zuverlässigkeit, Kosten und Geschwindigkeit.
- Batch-Verarbeitung: Programme wurden auf Lochkarten eingegeben und durch Operatoren überwacht.
3. Generation der Rechner (1965-1972)
- Erfindung von integrierten Schaltkreisen (ICs) und Vorstellung von Moore's Law: Verdopplung der Transistoranzahl alle 12 Monate.
- Einführung von Multi-User und Time-sharing-Systemen, Beispiel: „Multics“ von GE und MIT, das nicht funktionierte.
- UNICS, der Vorläufer von UNIX, wurde auf PDP-7 von Ken Thompson und Dennis Ritchie entwickelt.
4. Generation der Rechner (ab 1972)
- Entwicklung hochintegrierter Schaltungen (VLSI) mit Tausenden von Transistoren pro cm².
- Intel 4004 (1971): Erster Mikroprozessor mit 2300 Transistoren.
- Technologische Evolution sichtbar durch Intel-Produkte: Pentium und Broadwell.
Mikroprozessorentwicklung
- Hauptakteure: Intel (x86), AMD, ARM.
- NEC SX Vektorprozessor mit beeindruckenden 256 GB/s Speicherbandbreite.
- Parallele Programmierung ist entscheidend für moderne CPUs.
Komponenten eines PCs
- Standard PC besteht aus Motherboard, Prozessor, Hauptspeicher, Erweiterungskarten und Speichermedien.
- Wichtigkeit von Cache-Speichern (L1, L2, L3) für die Leistungssteigerung von Prozessoren.
Definitionen eines Betriebssystems
- DIN 44300: Programme, die die Betriebsarten eines digitalen Rechensystems steuern.
- Duden Informatik: Umfassende Bezeichnung für Programme, die Benutzerprogramme ausführen und Ressourcen verwalten.
- Ziel eines Betriebssystems: Effiziente und zuverlässige Nutzung von Rechenanlagen durch mehrere Anwender.
Lernziele
- Wiederholung des Rechneraufbaus und des Betriebssystemkonzepts.
- Verständnis der Historie von UNIX und dessen Derivaten.
- Praktische Erfahrung mit der Installation und Nutzung von Linux auf Laptops oder virtuellen Maschinen.### Grundlegende Definitionen
- Betriebssystem: Software, die die Komplexität eines Computers vor Benutzern und Programmierern verbirgt.
- Gemeinsamer, sicherer Zugriff auf Rechen-, Speicher- und Kommunikationsmittel für Benutzer und Programme.
Kernfunktionen eines Betriebssystems
- Abstraktion von Anwendungsprogrammen von der Hardware und Virtualisierung der Ressourcen.
- Zuteilung und Entzug von Systemressourcen (CPU, Speicher).
- Verwaltung von Dateien und Bereitstellung einer einheitlichen Programmierschnittstelle (API).
Komponenten, die nicht zum Betriebssystem gehören
- BIOS, Compiler, und Editoren sind keine Bestandteile eines Betriebssystems.
Betriebssystemkategorien
- Mainframes: Hohe Stabilität, z.B. IBM OS/390, Fujitsu BS 2000.
- Serverbetriebssysteme: Linux, FreeBSD Unix, Windows Server.
- Personal Computer: Windows, MacOS, verschiedene Linux-Distributionen (Arch, Ubuntu).
- Echtzeitbetriebssysteme: VxWorks, QNX, RT-Linux.
- Eingebettete Systeme: Embedded Linux, VxWorks, MS Windows IoT.
- Handhelds: Palm OS, Windows Mobile, Symbian, Linux.
- Smartcard-Betriebssysteme: Spezielle JVM für Chipkarten.
Einfache Eingebettete Systeme
- Einfache Systeme wie Arduino sind oft ohne dedizierte Betriebssysteme funktionsfähig; benötigen keine komplexe Benutzeroberfläche.
- Eigenschaften ohne Betriebssystem:
- Keine Zeitunabhängigkeit: Aufträge müssen in einem bestimmten Zeitrahmen erledigt werden.
- Keine Benutzeroberfläche: Eingebettete Geräte haben keine grafische Schnittstelle.
Historischer Vergleich der Betriebssysteme
- Ältere Betriebssysteme: MS-DOS, MacOS.
- Linux wird häufig in DSL-Routern und für Webdienste verwendet.
Linux und seine Verwendung
- Raspberry Pi ist ideal für IoT-Überwachung, als Medienserver oder Thinclient.
Was ist eine Linux-Distribution?
- Enthält Software-Pakete, besitzt eigene Paketverwaltung und eventuell eine grafische Benutzeroberfläche.
- Diverse Distributionen wie Debian (älteste), Ubuntu (basiert auf Debian), OpenSUSE (deutsch), RedHat (Enterprise) sind weit verbreitet.
Wichtige Merkmale von Distributionen
- Long-Term Support (LTS): z.B. SuSE Linux Enterprise (bis zu 13 Jahre) und Ubuntu (bis zu 5 Jahre).
- LIVE-Systeme: Greifen nicht auf Festplatte zu, können jedoch Daten nicht dauerhaft speichern; Knoppix als erste bekannte LIVE-Distribution.
Spezielle Distributionen
- Debian: Hohe Software-Unterstützung und konservative Politik.
- Gentoo: Software wird aus aktuellen Quellen gebaut, basiert auf Google ChromeOS.
- YoctoLinux: Kein Betriebssystem, sondern Framework zur Erstellung eigener Distributionen.
Unix Shell und Befehle
- Shell ist die Kommandozeile für das Starten und Verwalten von Programmen.
- Beispielsweise:
cd(Verzeichnis wechseln),ls(Dateien auflisten),cp(Dateien kopieren),rm(Dateien entfernen). - Eingabeaufforderung in der Shell zeigt den aktuellen Benutzer und das Verzeichnis an.
Bash-Shell
-
Erlaubt das Starten systemnaher und grafischer Programme sowie die Ausführung komplexer Skripte.
-
Nutzung von Tastenkombinationen wie CTRL+C (beenden) und CTRL+Z (pausieren) zur Steuerung von Programmen.### Unix Systembefehle
-
Signal senden: Mit
kill -9 <PID>wird ein KILL-Signal an den Prozess mit der angegebenen Prozess-ID gesendet. -
grep: Durchsucht zeilenweise Dateien oder die Standardeingabe nach einem bestimmten Muster.
-
find: Ermöglicht die Auffindung von Dateien basierend auf Namen, Datum oder Größe.
-
tar: Programm zum Erstellen und Entpacken von Archiven, beispielsweise
tar –cf backup-2016.tar mein_dir/für das Packen eines Verzeichnisses. -
gzip: Komprimiert Dateien mithilfe des LZW-Verfahrens, z.B.
gzip -9 backup-2016.tarzur maximalen Kompression. -
echo: Gibt Strings im Terminal aus, wie
echo Hello World. -
pwd: Zeigt das aktuelle Arbeitsverzeichnis an.
Netzwerk- und Prozessmanagement
-
ps: Zeigt den Status laufender Prozesse an, Beispiel
ps –elffür alle Prozesse im Langformat. - top: Beinhaltet eine Echtzeitanzeige der laufenden Prozesse, Abbruch durch "q".
-
netstat: Nutzt den Befehl
netstat –nat, um alle TCP-Verbindungen ohne Namensauflösung anzuzeigen. - ifconfig: Konfiguriert und zeigt alle Netzwerkinterfaces an.
- route: Dient zur Anzeige und Änderung von Netzwerk-Routen.
-
mkfs: Formatiert Datenträger, z.B.
mkfs –t ext2 /dev/sda1für die erste Partition der ersten Festplatte. -
fsck: Überprüft das Dateisystem auf dem angegebenen Gerät, z.B.
fsck /dev/sda1. -
mount: Bindet ein Dateisystem im Verzeichnisbaum ein, z.B.
mount –t ext2 /dev/sdb2 mein_dir/. -
mknod: Erstellt spezielle Datei-Links zu Geräten, z.B.
mknod /dev/disk0 –b 14 0.
Shell-Variablen
-
PS1: Definiert die Formatierung der Eingabeaufforderung in der Konsole, z.B.
\ufür den Benutzernamen. - USER: Enthält den Login-Namen des aktuellen Benutzers.
- HOME: Verweist auf das Home-Verzeichnis des Benutzers.
- TMPDIR: Temporäres Verzeichnis für Dateien, die gelöscht werden dürfen.
- PWD: Aktuelles Verzeichnis, in dem sich die Shell befindet.
- OLDPWD: Speichert das vorherige Verzeichnis, auf das die Bash zugreift.
- PATH: Verzeichnispfade, in denen nach ausführbaren Programmen gesucht wird.
- LD_LIBRARY_PATH: Verzeichnispfade für dynamische Bibliotheken.
- MANPATH: Verzeichnispfade für die man-Seiten (Hilfeseiten).
-
LANG: Bestimmt die Sprache; z.B.
export LANG=de_DE.UTF8für Deutsch. -
SHELL: Gibt die aktuell verwendete Shell an, z.B. über
echo $SHELLgibt es/usr/bin/bashzurück. - Shell-Variablen werden mit
$für den Zugriff auf ihren Wert verwendet und mitVAR=Wertoderexport VAR=WERTdefiniert.
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Description
In diesem Quiz testen Sie Ihr Wissen über grundlegende Linux-Befehle zur Verwaltung von Verzeichnissen und Dateien. Fragen zu Befehlen wie 'mkdir', 'rm' und 'chmod' helfen Ihnen, Ihre Kenntnisse über die Linux-Befehlszeile zu vertiefen.
