Prozesssynchronisation und Mutex
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Questions and Answers

Was ist das Ziel der Synchronisation durch Sperren?

  • Um Dateninkonsistenzen oder Rennbedingungen zu vermeiden (correct)
  • Um den Arbeitsspeicher zu reduzieren
  • Um den Prozessor zu beschleunigen
  • Um den Zugriff auf eine Ressource zu beschleunigen

    • Was ist ein Mutex?

  • Eine Art von Netzwerkkommunikation
  • Eine Form von Hardware
  • Ein Mechanismus zur Prozesssynchronisation (correct)
  • Eine Art von Prozessor-Kern

    • Wofür wird ein Mutex verwendet?

  • Für den Zugriff auf eine gemeinsam genutzte Datenstruktur
  • Für den Zugriff auf Dateien
  • Für alle oben genannten Optionen (correct)
  • Für die Kommunikation zwischen Prozessen

    • Welche Funktion wird verwendet, um einen Mutex zu erzeugen?

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

    Welche Funktion wird verwendet, um einen Mutex zu entsperren?

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

    Welches ist der Hauptzweck der Prozesssynchronisation?

    <p>Um die ordnungsgemäße Interaktion von Prozessen und den Zugriff auf gemeinsame Ressourcen zu sichern</p> Signup and view all the answers

    Welcher Standard definiert eine Schnittstelle zwischen Anwendungen und dem Betriebssystem?

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

    Wann ist die Prozesssynchronisation erforderlich?

    <p>Im Multitasking- oder Multiprozessor-System</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Funktionen gehört nicht zur POSIX-API?

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

    Warum ist die Prozesssynchronisation notwendig?

    <p>Um sicherzustellen, dass die Prozesse ordnungsgemäß miteinander interagieren und auf gemeinsame Ressourcen zugreifen können</p> Signup and view all the answers

    Was ist das Ziel der POSIX-API?

    <p>Die Erleichterung der Portabilität von Software zwischen verschiedenen UNIX-ähnlichen Betriebssystemen</p> Signup and view all the answers

    Was passiert, wenn ein Signalhandler aufgerufen wird?

    <p>Der Prozesszustand wird gesichert und der Signalhandler wird aufgerufen</p> Signup and view all the answers

    Was ist das Ziel von Sperren in der Systemprogrammierung?

    <p>Den Zugriff auf gemeinsame Ressourcen durch mehrere Prozesse oder Threads zu koordinieren</p> Signup and view all the answers

    Was ist das Hauptmerkmal des aktiven Wartens?

    <p>Ein Prozess überprüft wiederholt, ob eine bestimmte Bedingung erfüllt ist</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht, wenn ein Prozess in einen Wartezustand versetzt wird?

    <p>Der Prozess wird aktiviert, wenn die Bedingung erfüllt ist</p> Signup and view all the answers

    Wie funktioniert passives Warten?

    <p>Ein Prozess wird in einen Wartezustand versetzt und wartet auf die Erfüllung der Bedingung</p> Signup and view all the answers

    Was kann ein Signalhandler selbst veranlassen?

    <p>Beliebige Systemaufrufe</p> Signup and view all the answers

    Was passiert, wenn der Signalhandler beendet ist?

    <p>Der Prozess läuft an der Stelle weiter, wo er vorher unterbrochen wurde</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Hauptunterschied zwischen aktiven und passiven Warten?

    <p>Aktives Warten überprüft wiederholt, passives Warten wartet auf die Erfüllung der Bedingung</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Prozesssynchronisation

    • Das Ziel der Synchronisation durch Sperren besteht darin, sicherzustellen, dass nur ein Prozess oder Thread gleichzeitig auf eine bestimmte Ressource zugreifen kann, um mögliche Dateninkonsistenzen oder Rennbedingungen zu vermeiden.

    Mutex

    • Ein Mutex (Mutual Exclusion) ist eine Art von Sperre, die dazu verwendet wird, den exklusiven Zugriff auf eine Ressource zu steuern.
    • Ein Prozess oder Thread sperrt den Mutex, bevor er auf die Ressource zugreift, und entsperrt ihn nach Abschluss der Operation.
    • Verwendung in:
      • Dateizugriff
      • Netzwerkkommunikation
      • Zugriff auf gemeinsam genutzte Datenstrukturen
      • Hardware

    POSIX-API

    • pthread_mutex_t: Datentyp für Mutex
    • pthread_mutex_init: Erzeugen eines Mutexobjekts
    • pthread_mutex_unlock: Entsperren
    • pthread_mutex_lock: Sperren
    • pthread_mutex_trylock: Versuchendes Sperren
    • pthread_mutex_destroy: Löschen des Mutexobjekts

    Warum braucht man Synchronisation?

    • Synchronisation ist notwendig, um sicherzustellen, dass mehrere Prozesse in einem System koordiniert und in einer bestimmten Reihenfolge oder zeitlichen Abfolge arbeiten.

    Wann braucht man Synchronisation?

    • In Multitasking- oder Multiprozessor-Systemen, in denen mehrere Prozesse gleichzeitig oder parallel ausgeführt werden.

    Signalhandler

    • Beim Aufruf eines Signalhandlers:
      • Der Prozess wird bei Eintreffen eines Signals angehalten.
      • Der Prozesszustand wird gesichert.
      • Der Signalhandler wird aufgerufen.
      • Der Signalhandler darf selbst beliebige Systemaufrufe veranlassen.
      • Ist der Signalhandler beendet, läuft der Prozess an der Stelle weiter, wo er vorher unterbrochen wurde.

    Aktives Warten (Polling)

    • Aktives Warten ist eine Methode, bei der ein Prozess wiederholt überprüft, ob eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.
    • Verwendung in Warteschleifen oder Schleifenstrukturen, um auf bestimmte Ereignisse oder Zustände zu reagieren.

    Passives Warten

    • Im Gegensatz zum aktiven Warten, bei dem ein Prozess wiederholt überprüft, ob eine bestimmte Bedingung erfüllt ist, bezieht sich passives Warten auf eine Technik, bei der ein Prozess in den Wartezustand versetzt wird und nicht aktiv die Bedingung überprüft.
    • Der Prozess wird erst dann aktiviert, wenn die Bedingung erfüllt ist.

    Sperren

    • In der Systemprogrammierung bezieht sich der Begriff Sperren auf einen Mechanismus, der dazu dient, den Zugriff auf gemeinsame Ressourcen durch mehrere Prozesse oder Threads zu koordinieren.

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    Erfahren Sie, wie Synchronisation durch Sperren funktioniert und wie Mutex dazu verwendet wird, den exklusiven Zugriff auf Ressourcen zu steuern.

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