Kapitel 6

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Robert Jeutter 2020-12-15 11:25:15 +01:00
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@ -219,3 +219,177 @@ Fragen und Fragestellungen zum Verständnis zur Vorlesung
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> Was versteht man unter Interrupts auf Anwendungsebene und wie kann damit umgegangen werden?
# Speichermanagement
> Welche Eigenschaften sollte ein idealer Speicher haben?
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> Warum gibt es stattdessen in der Praxis Speicher-Hierarchien?
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> Charakterisieren Sie (grob) die bei Speicherhierarchien zum Einsatz kommenden Technologien und Speicherklassen.
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> Was sollte ein Arbeitsspeicher können?
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> Aus welchem Grund wurde die Relokation von Prozessen erforderlich und was wird hierdurch erreicht?
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> Welche Nachteile bringt die Relokation mit sich?
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> Wie „funktioniert“ Relokation technisch gesehen?
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> Welche Technik „steckt“ hinter dem Begriff „Swapping“?
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> Welche Probleme werden hiermit gelöst welche nicht?
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> Welche neuen Probleme entstehen durch diese Technik (Swapping)?
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> Welche Verfahren der Speicherverwaltung werden als Realspeicherverwaltung (im Gegensatz zu virtueller Speicherverwaltung) bezeichnet?
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> Welches sind Grundidee und Zweck des virtuellen Speichers?
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> Wie wird virtueller Speicher implementiert?
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> Welche Rolle spielt dabei eine Memory Management Unit (MMU)?
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> Was versteht man unter „virtueller Speicher“ und „virtuelles Speichermanagement“?
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> Was versteht man ganz allgemein unter einem Adressraum?
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> Erklären Sie die Begriffe „Adressraum eines Prozesses“, „physischer Adressraum“ und „virtueller Adressraum“ in ausreichender Tiefe.
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> Welchem Zweck dient die genannte Abbildung $vm_p$?
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> Warum wird für jeden virtuellen Adressraum eine individuelle Abbildung benötigt?
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> Aus welchem Grund gibt es unbenutzte bzw. undefinierte Adressbereiche?
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> Wieso realisiert vm p nur eine partielle Abbildung des virtuellen in den physischen Adressraum?
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> Durch welchen Effekt wird durch vm p die Isolation verschiedener virtueller Adressräume erreicht?
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> Warum kann es Ausnahmen von dieser Isolation geben und was soll hierdurch ermöglicht werden?
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> Welche Aufgaben hat eine MMU?
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> Könnten die Aufgaben einer MMU auch ohne eine solche gelöst werden und welche Nachteile hätte dies gegebenenfalls?
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> Was versteht man jeweils unter „Seite“ (page) und Seitenrahmen (page frame) im Kontext der virtuellen Speicherverwaltung?
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> Welche Aufgaben hat die Seiten(abbildungs)tabelle?
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> Welche Struktur hat ein Seitentabelleneintrag?
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> Welche Problemfelder existieren bei der virtuellen Speicherverwaltung (VMM)?
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> Welche Lösungsmöglichkeiten existieren für die Probleme 1 bis 3?
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> Was ist unter einem Seitenfehler zu verstehen und wie kommt ein solcher zustande?
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> Was ist ein Seitenfehler-Interrupt und welchem Zweck dient er?
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> Welche Aufgaben lösen jeweils die Hardware bzw. die Software im Zusammenhang mit einem Seitenfehler-Interrupt?
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> Was ist der Translation Look-aside Buffer und welche Funktion hat er?
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> Was ist bei der Verwaltung (Management) des TLB zu beachten?
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> Welche prinzipielle Frage stellt sich bei den Seitenaustausch-Algorithmen?
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> Was versteht man unter der optimalen Seitenaustausch-Strategie und warum wendet man diese aber nicht an?
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> Worin besteht die Grundannahme bei der First-In-First-Out-Strategie und was ist von dieser zu halten?
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> Welche Vorteile besitzt sie trotzdem?
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> Wodurch verbessert die Second-Chance-Strategie die FIFO-Strategie?
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> Welche Vor- und Nachteile besitzt die Second-Chance-Strategie?
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> Wie unterscheidet sich die Grundannahme der LRU-Strategie von derder Second-Chance-Strategie?
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> Warum sind die Voraussetzungen zur Realisierung von LRU „teuer“ und wie sehen tatsächliche technische Realisierungen aus?
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> Welche Komponenten eines Seitentabelleneintrags sind für die technischen Realisierungen von LRU erforderlich?
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> Was versteht man unter dem Working Set („Arbeitsmenge“) eines Prozesses?
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> Von welcher Grundannahme geht die Working-Set-Strategie aus und welcher Typ von Seiten sind hier Auslagerungskandidaten?
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> Wie ist die Arbeitsmenge eines Prozesses definiert?
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> Welche Komponenten eines Seitentabelleneintrags sind zu einer technischen Realisierung der Working-Set-Strategie erforderlich?
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> Wie ist die Working-Set-Strategie einzuschätzen (Bewertung)?
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> Wie funktioniert die WSClock-Strategie?
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> Welche (schon vorher bekannten) Ideen wurden für die WSClock verwendet?
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> Welche Probleme werden mittels Segmentierung gelöst?
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> Wie funktioniert Segmentierung mit Paging und wozu ist diese Verfahrensweise gut?