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Questions and Answers
Welche Methode ermöglicht eine proaktive Kommunikation zwischen Betriebssystem und Hardware?
Welche Methode ermöglicht eine proaktive Kommunikation zwischen Betriebssystem und Hardware?
- Interrupts
- Exception Handling
- Fault Management
- Polling (correct)
Was charakterisiert einen Hardware-Interrupt?
Was charakterisiert einen Hardware-Interrupt?
- Die CPU wird durch die Hardware unterbrochen. (correct)
- Es erfolgt eine sofortige Rückkehr zur Ausführung nach dem Interrupt.
- Das OS muss explizit anfragen, um neue Daten zu erhalten.
- Interrupts können nur von CPUs gesendet werden.
Was wird unter einem 'PageFault' verstanden?
Was wird unter einem 'PageFault' verstanden?
- Ein Hardware-Interrupt.
- Eine Software-Fehlerunterbrechung.
- Eine Interrupt-Quelle eines x86-64 Prozessors.
- Eine Ausnahme, die vor der Ausführung auftritt. (correct)
Wie viele Hardware-Interruptquellen kann ein moderner x86-64 Prozessor unterscheiden?
Wie viele Hardware-Interruptquellen kann ein moderner x86-64 Prozessor unterscheiden?
Wo können die seit Systemstart ausgeführten Interrupts unter Linux eingesehen werden?
Wo können die seit Systemstart ausgeführten Interrupts unter Linux eingesehen werden?
Was ist der Zweck von Systemcalls in einem Betriebssystem?
Was ist der Zweck von Systemcalls in einem Betriebssystem?
Welcher Begriff beschreibt eine Unterbrechung, die nach der Ausführung auftritt?
Welcher Begriff beschreibt eine Unterbrechung, die nach der Ausführung auftritt?
Wie viele Hauptmethoden zur Kommunikation zwischen Betriebssystem und Hardware existieren laut den Informationen?
Wie viele Hauptmethoden zur Kommunikation zwischen Betriebssystem und Hardware existieren laut den Informationen?
Was ist der Hauptzweck eines Betriebssystems?
Was ist der Hauptzweck eines Betriebssystems?
Was genau ist ein Shell Script?
Was genau ist ein Shell Script?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt den User-Mode?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt den User-Mode?
Was ist der Unterschied zwischen Software- und Hardwareinterrupts?
Was ist der Unterschied zwischen Software- und Hardwareinterrupts?
Wie können Systemaufrufe realisiert werden?
Wie können Systemaufrufe realisiert werden?
Welches der folgenden Merkmale trifft auf Threads zu?
Welches der folgenden Merkmale trifft auf Threads zu?
Welche Aussage beschreibt am besten die Funktion eines Interrupts?
Welche Aussage beschreibt am besten die Funktion eines Interrupts?
Was ist das Hauptziel von Prozessen im Vergleich zu Threads?
Was ist das Hauptziel von Prozessen im Vergleich zu Threads?
Welche Funktion bietet der Systemcall 'open' in einem Betriebssystem?
Welche Funktion bietet der Systemcall 'open' in einem Betriebssystem?
Was geschieht, wenn der Systemcall 'clone' aufgerufen wird?
Was geschieht, wenn der Systemcall 'clone' aufgerufen wird?
Welches Tool wird verwendet, um Systemcalls in einem Programm nachzuverfolgen?
Welches Tool wird verwendet, um Systemcalls in einem Programm nachzuverfolgen?
In welchem Speicherbereich laufen die Instruktionen eines Systemcalls?
In welchem Speicherbereich laufen die Instruktionen eines Systemcalls?
Was gibt der Systemcall 'gettimeofday' zurück?
Was gibt der Systemcall 'gettimeofday' zurück?
Wie viele Systemfunktionen bietet Linux (64bit) ungefähr?
Wie viele Systemfunktionen bietet Linux (64bit) ungefähr?
Welche API wird hauptsächlich zur Kommunikation zwischen Prozessen und dem Betriebssystem verwendet?
Welche API wird hauptsächlich zur Kommunikation zwischen Prozessen und dem Betriebssystem verwendet?
Welche der folgenden Funktionen gehört nicht zu den Beispielen für UNIX API?
Welche der folgenden Funktionen gehört nicht zu den Beispielen für UNIX API?
Was ist ein Prozess im Kontext eines Betriebssystems?
Was ist ein Prozess im Kontext eines Betriebssystems?
Welche Aussage beschreibt die Trennung zwischen User-Space und Kernel-Space?
Welche Aussage beschreibt die Trennung zwischen User-Space und Kernel-Space?
Wie funktioniert der Schutz zwischen Prozessen im Betriebssystem?
Wie funktioniert der Schutz zwischen Prozessen im Betriebssystem?
Wo laufen die Anwendungen in einem Betriebssystem?
Wo laufen die Anwendungen in einem Betriebssystem?
Welche Hardware-Komponente ist direkt an den Betriebssystemtreiber gekoppelt?
Welche Hardware-Komponente ist direkt an den Betriebssystemtreiber gekoppelt?
Was ermöglicht die CPU in Bezug auf den Betriebssystembetrieb?
Was ermöglicht die CPU in Bezug auf den Betriebssystembetrieb?
Was ist die Funktion des Kernel-Space?
Was ist die Funktion des Kernel-Space?
Welche Rolle spielt der Systemaufruf in einem Betriebssystem?
Welche Rolle spielt der Systemaufruf in einem Betriebssystem?
Was ist die Aufgabe des Bash-Programms, das im Beispiel beschrieben wird?
Was ist die Aufgabe des Bash-Programms, das im Beispiel beschrieben wird?
Welche Berechtigungen können für eine Datei in einem Unix-System festgelegt werden?
Welche Berechtigungen können für eine Datei in einem Unix-System festgelegt werden?
Was wird durch die Verwendung des Befehls 'ls -al' in einem Terminal angezeigt?
Was wird durch die Verwendung des Befehls 'ls -al' in einem Terminal angezeigt?
Welche Bedeutung hat das Zeichen 'd' in der Ausgabe des Befehls 'ls -al'?
Welche Bedeutung hat das Zeichen 'd' in der Ausgabe des Befehls 'ls -al'?
Was zeigt der Befehl 'fuser -n tcp $PORT' in einem Bash-Skript an?
Was zeigt der Befehl 'fuser -n tcp $PORT' in einem Bash-Skript an?
Welche der folgenden Optionen beschreibt nicht korrekt einen Teil der Dateiberechtigungen?
Welche der folgenden Optionen beschreibt nicht korrekt einen Teil der Dateiberechtigungen?
Welche der folgenden Befehlsausgaben würde nicht mit 'ls -al' generiert?
Welche der folgenden Befehlsausgaben würde nicht mit 'ls -al' generiert?
Welches dieser Elemente ist kein Bestandteil der Dateirechte in Unix-Systemen?
Welches dieser Elemente ist kein Bestandteil der Dateirechte in Unix-Systemen?
Study Notes
Systemcalls/Software-Interrupts/Hardware-Interrupts
- Systemcalls sind eine spezielle Schnittstelle zwischen Prozessen und Betriebssystemen, die es Prozessen ermöglichen, auf die Funktionalität des Betriebssystems zuzugreifen.
- Systemcalls laufen üblicherweise im Kernel-Space, einem geschützten Bereich des Speichers, der für den Kernel reserviert ist.
- Sie werden mit dem Tool SystemTrace nachverfolgt.
- Beispiele für Systemcalls:
open,read,clone,gettimeofday.
Hardware-Interrupts
- Hardware-Interrupts sind signale, die von der Hardware an die CPU gesendet werden, um diese zu unterbrechen und zu informieren, dass ein Ereignis aufgetreten ist.
- Die CPU kann viele (>100) Hardware-Interruptquellen unterscheiden.
- Eine moderne x86-64-Architektur kann Hardware-Interrupts von verschiedenen Quellen identifizieren, z.B. RAM, GPU, HDD, Chipsatz, USB-Controller.
- Das Betriebssystem kann Hardware-Interrupts verwenden, um auf Ereignisse wie Tastatureingaben, Mausklicks oder Netzwerkaktivitäten zu reagieren.
Intel- und Linux-Interrupts
- Intel und andere CPU-Hersteller liefern Dokumentationen über die Interrupt-Klassifizierung.
- Linux bietet die Möglichkeit, die seit Systemstart ausgeführten Interrupts in
/proc/interruptseinzusehen (s.kernel/irq/proc.c). - Linux-Interrupts können mit
/proc/interruptsnachverfolgt werden, das zeigt, welche CPUs (Cores) welche/wie viele Interrupts verarbeitet haben.
User-/Kernel-Mode
- Prozessen laufen üblicherweise im User-Space, der für den Kernel geschützt ist.
- Das Betriebssystem läuft im Kernel-Space.
- Die Trennung zwischen User- und Kernel-Space ermöglicht einen perfekten Schutz zwischen Prozessen und dem Kernel.
- Dieser Schutz wird durch die CPU-Unterstützung, z.B. “priviligierte Instruktion”, gewährleistet.
Betriebssystem & Prozesse
- Jeder Prozess ist für das Betriebssystem ist ein eigenständiger Prozess (= ausführbarer Thread).
- Prozesse laufen unabhängig voneinander.
- Jeder Befehl, der in der Befehlszeile ausgeführt wird, ist im Wesentlichen ein einzelner Prozess.
Definition "Betriebssystem"
- Ein Betriebssystem ist eine Software, die die Komplexität eines Computers vor dem Benutzer und dem Programmierer versteckt (abstrahiert).
- Es ermöglicht einer Gruppe von Benutzern und Programmen einen sicheren, gemeinsamen Zugriff auf Rechen-, Speicher- und Kommunikationsmittel.
Was sind Bash-Skripte?
- Ein Bash-Skript ist eine Textdatei, die eine Reihe von Kommandos beinhaltet.
- Befehle, die normal in der Befehlszeile ausgeführt werden können, lassen sich in einem Bash-Skript zusammenfassen.
- Shell-Skripte erleichtern die Arbeit, indem sie mehrere Befehle zusammenfassen und automatisieren.
File Permissions
- File Permissions (Dateirechte) erlauben Nutzern spezifische Rechte für bestimmte Dateien und Verzeichnisse und regeln den Zugriff auf Daten.
- Sie werden mit Kommandos wie
ls -alangezeigt. - Die Reihenfolge von Rechten ist: User, Group member, Other (World).
- Die Rechte beinhalten: r=read, w=write, x=execute.
Systemcalls: Anzahl und Quiz
- Informationen über die Anzahl an Systemfunktionen in Linux (64-bit) und Windows (Win64) finden Sie auf der Wikipedia-Seite "Systemaufruf" und auf der Website https://j00ru.vexillium.org/syscalls/nt/32/.
- Es ist eine gute Übung, die Anzahl der Systemfunktionen zu schätzen und dann mit den Informationen aus der Quelle zu überprüfen.
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Description
Dieses Quiz behandelt die Konzepte von Systemaufrufen und Interrupts in Betriebssystemen. Es wird erklärt, wie Systemaufrufe als Schnittstelle zwischen Prozessen und dem Betriebssystem dienen und wie Hardware-Interrupts von der CPU verarbeitet werden. Testen Sie Ihr Wissen über diese wichtigen Themen der Informatik.
