OS: Exercise 1: Basics, Linux

You can do this exercise in any size group you wish. Don't worry if you find some of the questions difficult to answer, since they may be intended to initiate a discussion rather than have a single correct answer.

There might also be more questions than you have time to answer, but do as many as you can.

Preparations

Before this exercise, you should (ideally) have:

Watched (Swedish) video lectures 1-7 from the playlist. Total viewing time is 1 hour 33 minutes.
Read the (Swedish) introduction to Linux Att komma igång med Linux i Örebro (at least quickly).

Uppgift 1

a) Vad är ett operativsystem?

b) Vilka är operativsystemets viktigaste uppgifter?

c) Vad menas med operativsystemkärnan? Hur är den relaterad till kärnorna i en flerkärnig CPU?

d) Behöver alla datorerer ha operativsystem? Diskutera!

e) Programvaran som finns på en dator brukar indelas i operativsystemkärna, systemprogram och applikationsprogram. Datorvirus är skadliga program som sprider sig genom att lägga en kopia av sig själva inuti andra program, så att när det programmet körs kan viruset spridas ytterligare. Är datorvirus systemprogram eller applikationsprogram? Diskutera!

Uppgift 2

Man brukar säga att operativsystemet erbjuder en virtuell maskin. Samtidigt finns det virtualisering, som också handlar om virtuella maskiner. Vad är skillnaden? Är det helt olika saker, eller hänger de ihop på något sätt? Jämför och förklara!

Uppgift 3

Vad är det för likheter och skillnader mellan ett funktionsanrop och ett systemanrop?

Uppgift 4

Förklara kort:

buss
avbrott
cache
DMA
minneshierarkin
lokalitet
cache-koherens
samtidighet (engelska: concurrency)
parallellitet (engelska: parallelism)
time-sharing
time-slice
exekveringsmoder
kernel mode
user mode
kernel space
user space
monolitisk kärna
mikrokärna

Uppgift 5

Det här är datorn ENIAC (foto av U. S. Army):

Datorn ENIAC. U. S. Army Photo.

ENIAC var en av världens första datorer. Den var byggd av radiorör och reläer och vägde över 20 ton. Så tidiga datorer var förstås mycket begränsade jämfört med moderna datorer. Det var många saker de inte kunde göra eftersom de saknade hårdvara för det. Till exempel kunde ENIAC inte visa grafik, för den hade ingen skärm. Tidiga datorer hade heller inget operativsystem.

Nämn något som dessa tidiga datorer inte kunde göra, just för att de saknade operativsystem, och förklara varför avsaknaden av ett OS hindrade dem från att göra det.

Thomas Padron-McCarthy (thomas.padron-mccarthy@oru.se), April 26, 2023