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ristovel committed Jun 21, 2020
1 parent d3d7632 commit 9e47a4af625030d030e4cefc83c214b9ac0b5793
@@ -28,7 +28,7 @@ This repo contains my own solutions to the 'uebungen' for the ZHAW course BSy, h
| U04 | Scheduling | first iteration done | Lernzieltests more or less done, still some Aufgaben open
| U05 | Deadlocks, Concurrency und Synchronisation | first iteration reviewed | lernziele DONE // aufgaben: tasks 1,2,4,5 unclear
| U06 | Interprozesskommunikation und Synchronisation | first iteration reviewed | _lernziele:_ tasks 9,11-14 small questions // _Aufgaben:_ still unclear
| U07 | Memory Management, Virtual Memory | there is something | not sure
| U07 | Memory Management, Virtual Memory | first iteration reviewed | _lernziele:_ last couple of tasks are just copied, not understood // _Aufgaben:_ not complete, but also not so relevant for oral exam
| U08 | Input / Output | there is something | not sure

## Mistakes
Binary file not shown.
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@@ -3,46 +3,65 @@
## Lernzieltest

**1. Wieso kann Speicherschutz nicht schon zur Kompilationszeit erreicht werden?**

_ML:_ Der Speicherbedarf ist zur Kompilationszeit in den meisten Fällen nicht bekannt: dynamische Speicherallokation, Stack, etc.

**2. Was ist der Unterschied zwischen interner und externer Fragmentierung?**
Interne Fragmentierung: Alle Blöcke sind gleich gross, aber es kann sein dass ein Block nicht vollständing gebraucht wird.

Externe Fragmentierung: Blöcke sind nicht gleich gross, dafür sind Blöcke so gross wie sie sein müssen, werden immer vollständig gebraucht => nie grösser als nötig.
![Fixed partitioning](img/l07_s11_fixed_partitioning.png)

Bei der fixed partitioning kann es zur _internen Fragmentierung_ kommen. Die Grösse der Partitionen ist fixiert und Prozesse werden denn Prozessen zugewiesen werden -> Prozesse sind kleiner als fixierte Partition und die Differenz davon ist die interne Fragmentierung.

![Dynamic partitioning](img/l07_s12_dynamic_partitioning.png)

Bei der dynamic partitioning hingegen gibt es keine grössen-fixierte Partitionen, die Prozesse werden 'freier' verteilt. Da aber Prozesse ausgelagert werden und mit nicht gleich grossen Prozesse ersetzt werden, enstehen _externe Fragmentierungen_.

**3. Was ist der Unterschied zwischen logischer und physikalischer Adresse?**
Screenshot slide 8
=> MMU bildet logische Adressen auf physikalische ab

![Logische vs. physikalische Adresse](img/l07_s08_logische-physikalische.png)

**4. Aus welchen Gründen wollen mehrere Programme auf gleiche Speicherbereiche zugreifen?**

Programme arbeiten zusammen und koordinieren ihre Aufgaben => brauchen deshalb Zugriff auf die selben Speicherbereiche.

**5. Was ist der Unterschied zwischen Page und Frame?**
Logischer Adressraum der Prozesse wird in Pages aufgeteilt.

physikalischer Adressraum wird in Frames aufgeteilt.
![Paging](img/l07_s16_paging.png)

_Page_ := Der logische Adressraum eines Prozesses wird in Pages aufgeteilt.

_Frame_ := Der physikalische Adressraum wird in Frames aufgeteilt.

Dabei gilt, dass Page- und Frame-Grösse gleich sind => Pages werden ja auf Frames abgebildet.

Zusatz: Das Betriebssystem führt pro Prozess eine _page Tabelle_, damit es weiss welches Frame zu welchem Prozess gehört.

**6. Was ist der Unterschied zwischen Page und Segment?**

Segment beinhaltet logische Organisation, sprich Programme, Daten, Stack
=> Screenshot von Slide 19

**7. Erklären Sie den Unterschied zwischen einfachem Paging und Virtual Memory Paging.**
Bei einfachem Paging steht der ganze Prozess im Hauptspeicher, bei Virtual Memory Paging werden nur die gerade benötigten Pages in den Speicher geladen → Prozess kann grösser sein als phys. Speicher zur Verfügung steht.

Bei einfachem Paging steht der ganze Prozess im Hauptspeicher, bei Virtual Memory Paging werden nur die gerade benötigten Pages in den Speicher geladen → Prozess kann grösser sein als der physikalischer Speicher, der zur Verfügung steht.

**8. Wieso hat das Lokalitätsprinzip einen sehr grossen Einfluss auf das Virtual Memory Management?**
- VM basiert auf Lokalitätsprinzip

- Virtual Memory basiert auf Lokalitätsprinzip
- Und weil sonst Pages in den physikalischen Speicher geladen werden müsste => dauerndes Aus- und Einlagern von Pages führt für den Prozessor zu Swapping => _Thrashing_

**9. Welche Einträge finden sich typischerweise in einer Page Table?**
=> Screenshot Slide 25

**10. Erklären und diskutieren Sie, um was es beim Translation Lookaside Buffer geht. Wie ist er
typischerweise organisiert?**
![Virtual Memory - Page Table](img/l07_s25_vm-page-table.png)

**10. Erklären und diskutieren Sie, um was es beim Translation Lookaside Buffer geht. Wie ist er typischerweise organisiert?**

Translation Lookaside Buffer(TLB) := spezieller Hardware Cache für Page Tabellen

Wie ist er organisiert => Associative Mapping, siehe Screenshot Slide 32

**11. Was ist der Unterschied zwischen Resident Set und Working Set?**

Resident set => anzahl zugewiesener Frames
Working set => referenzierte Frames während eines Zeitfensters Delta-T
=> beides immer auf einen Prozess bezogen

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