Speichermanagement in der Informatik: Virtueller Speicher, Paging und Segmentierung

Question 1

Welches Verfahren ermöglicht es, mehrere Prozesse gleichzeitig in einem System mit begrenztem Arbeitsspeicher auszuführen?

Accepted Answer

Paging

Answer

Zeilenorientierte Segmentierung

Answer

Spaltenorientierte Segmentierung

Answer

Speicherzuweisung

Question 2

Welches Verfahren wird verwendet, um den physikalisch verfügbaren Speicher zu erweitern, indem ein Teil des Hauptspeichers als Erweiterung des physischen Speichers genutzt wird?

Accepted Answer

Paging

Answer

Segmentierung

Answer

Caching

Answer

Multitasking

Question 3

Welche Aussage über Segmentierung ist korrekt?

Accepted Answer

Teilt den virtuellen Speicher in Blöcke variabler Größe.

Answer

Teilt den virtuellen Speicher in Blöcke fester Größe.

Answer

Erfordert keine spezielle Hardwareunterstützung.

Answer

Ist einfacher zu implementieren als Paging.

Question 4

Was ist ein wesentlicher Nachteil von Paging im Vergleich zu Segmentierung?

Accepted Answer

Höherer Overhead

Answer

Kleinere Speicherblöcke

Answer

Komplexere Implementierung

Answer

Geringere Leistung

Question 5

Welche Aufgabe zählt NICHT zur Verantwortung des Betriebssystems im Zusammenhang mit dem Speichermanagement?

Accepted Answer

Prozessplanung

Answer

Speicherzuweisung

Answer

Speicherfreigabe

Answer

Speicherschutz

Question 6

Welche Aussage über virtuellen Speicher ist korrekt?

Accepted Answer

Ermöglicht Prozessen den Zugriff auf mehr Speicher, als physisch verfügbar ist.

Answer

Verbessert die Systemleistung, indem häufig verwendete Daten im Hauptspeicher zwischengespeichert werden.

Answer

Erfordert keine spezielle Hardwareunterstützung.

Answer

Ist nur in Betriebssystemen mit Multitasking verfügbar.

Question 7

Wann kann ein Seitenfehler auftreten?

Accepted Answer

Wenn eine nicht im Hauptspeicher befindliche Seite angesprochen wird.

Answer

Wenn eine im Hauptspeicher befindliche Seite als schreibgeschützt markiert ist.

Answer

Wenn eine im Hauptspeicher befindliche Seite als ungültig markiert ist.

Answer

Wenn eine im Hauptspeicher befindliche Seite nicht verwendet wird.

Question 8

Welche Hardwarekomponente spielt eine zentrale Rolle bei der Umsetzung des virtuellen Speichers?

Accepted Answer

Speicherverwaltungseinheit (MMU)

Answer

Zentrale Recheneinheit (CPU)

Answer

Hauptspeicher

Answer

Ein- und Ausgabegeräte

Question 9

Was versteht man unter virtuellem Speicher?

Accepted Answer

Einen logischen Speicher, der die Größe des physischen Speichers überschreiten kann

Answer

Einen physischen Speicher, der in kleinere Einheiten unterteilt ist

Answer

Einen Cache, der häufig verwendete Daten speichert

Answer

Einen Speicherbereich, der Daten enthält, die nicht mehr benötigt werden

Question 10

Was ist ein Segment?

Accepted Answer

Eine logische Einheit, die Daten und Code enthält

Answer

Eine physische Einheit, die durch eine Adresse identifiziert wird

Answer

Ein Cache, der Daten speichert, die aus dem Hauptspeicher ausgelagert wurden

Answer

Eine Schnittstelle zwischen einem Programm und dem Betriebssystem

Question 11

Welche Aufgabe hat ein Page-Table?

Accepted Answer

Zuordnung virtueller Adressen zu physischen Adressen

Answer

Speicherung des Status von Seiten im Hauptspeicher

Answer

Verhinderung von Speicherzugriffsverletzungen

Answer

Verwaltung der Fragmentierung des Speichers

Question 12

Welches Problem tritt auf, wenn Prozesse versuchen, gleichzeitig auf denselben Speicherbereich zuzugreifen?

Accepted Answer

Speicherkollision

Answer

Segmentierungsfehler

Answer

Seitenfehler

Answer

Cache-Konflikt

Question 13

Welche der folgenden Methoden der Speicherallokation weist die geringste Fragmentierung auf?

Accepted Answer

Buddy-System

Answer

First-Fit

Answer

Best-Fit

Answer

Worst-Fit

Question 14

Was ist das Hauptziel der Speicherkomprimierung?

Accepted Answer

Reduzierung des Platzbedarfs von Daten

Answer

Beschleunigung des Datenzugriffs

Answer

Verhinderung von Datenverlust

Answer

Verbesserung der Datensicherheit

Question 15

Welche Technik des virtuellen Speichers weist Bereiche im Hauptspeicher zu?

Accepted Answer

Paging

Answer

Segmentierung

Answer

Swapping

Answer

Adressübersetzung

Question 16

Welche Aussage über Hauptspeicher trifft zu?

Accepted Answer

Ist eine Hardwarekomponente

Answer

Wesentlich langsamer als Sekundärspeicher

Answer

Speichert Daten dauerhaft

Answer

Hat unbegrenzte Kapazität

Question 17

Welcher Vorteil ergibt sich aus der Verwendung von virtuellem Speicher gegenüber reinem Hauptspeicher?

Accepted Answer

Erhöhte Speicherkapazität

Answer

Verbessertes Paging

Answer

Schnellere Verarbeitung

Answer

Geringerer Stromverbrauch

Question 18

Welche Aussage über Speicherverwaltung ist richtig?

Accepted Answer

Zielt auf die effiziente Nutzung von Speicherressourcen ab

Answer

Nur für Betriebssysteme relevant

Answer

Erfordert keine Programmierkenntnisse

Answer

Unabhängig von der Hardwarearchitektur

Question 19

Welches Speicherverwaltungssystem ermöglicht die Trennung von Code und Daten in unterschiedlichen Bereichen?

Accepted Answer

Sowohl Paging als auch Segmentierung

Answer

Nur Paging

Answer

Nur Segmentierung

Answer

Keines von beiden

Question 20

Welcher Algorithmus entscheidet typischerweise, welche Seite aus dem Hauptspeicher entfernt werden soll, wenn eine neue Seite geladen werden muss?

Accepted Answer

Least Recently Used

Answer

First-In-First-Out

Answer

Most Recently Used

Answer

Optimal

Question 21

Was passiert, wenn in einen geschützten Speicherbereich geschrieben wird?

Accepted Answer

Der Prozessor löst eine Ausnahme aus

Answer

Das Betriebssystem beendet den Prozess

Answer

Die Daten werden in einen anderen Bereich geschrieben

Answer

Es passiert nichts

Question 22

Welcher Begriff beschreibt einen Speicherbereich, der einen bestimmten Prozess repräsentiert?

Accepted Answer

Segment

Answer

Frame

Answer

Partition

Question 23

Welcher der folgenden Faktoren hat keinen Einfluss auf die Effizienz des Seitenersatzes?

Accepted Answer

Die Anzahl der Prozessoren

Answer

Die Arbeitslast des Prozesses

Answer

Die Größe der Seiten

Answer

Die Geschwindigkeit des Hauptspeichers

Question 24

Welche der folgenden Techniken wird verwendet, um Speicherfragmentierung zu reduzieren?

Accepted Answer

Speicherkonsolidierung

Answer

Speicherdeduplizierung

Question 25

Welche der folgenden Aufgaben gehört NICHT zu den Verantwortlichkeiten eines Speichermanagers?

Accepted Answer

Prozess-Scheduling

Answer

Speicherfreigabe

Answer

Speicherschutz

Question 26

Was ist der Unterschied zwischen Paging und Segmentierung?

Accepted Answer

Paging teilt den Speicher in gleich große Seiten auf, während die Segmentierung ihn in logisch zusammenhängende Abschnitte aufteilt.

Answer

Segmentierung teilt den Speicher in gleich große Seiten auf, während Paging ihn in logisch zusammenhängende Abschnitte aufteilt.

Answer

Paging und Segmentierung teilen den Speicher auf die gleiche Weise auf.

Answer

Paging wird in modernen Betriebssystemen nicht verwendet, während Segmentierung verwendet wird.

Question 27

Was ist ein Seitenfehler?

Accepted Answer

Ein Fehler, der auftritt, wenn eine Seite nicht im physischen Speicher vorhanden ist

Answer

Ein Fehler, der auftritt, wenn eine Seite im physischen Speicher beschädigt ist

Answer

Ein Fehler, der auftritt, wenn eine Seite in den virtuellen Speicher geschrieben wird

Answer

Ein Fehler, der auftritt, wenn eine Seite aus dem physischen Speicher entfernt wird

Question 28

Was ist der Hauptzweck eines Translation Lookaside Buffer (TLB)?

Accepted Answer

Zwischenspeichern von Seitenzuordnungen

Answer

Bereitstellung von Seitenrahmennummern

Answer

Verwaltung von virtuellem Speicher

Answer

Verhinderung von Seitenfehlern

Question 29

Was ist eine Speicherhierarchie?

Accepted Answer

Eine Organisation von Speichern mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Kapazitäten

Answer

Eine Methode zur Zuordnung von virtuellen Adressen zu physischen Adressen

Answer

Ein Algorithmus zur Verwaltung von freiem Speicherplatz

Answer

Ein Mechanismus zur Verhinderung von Datenverlust

Question 30

Welches Speichermanagement-Konzept teilt den Speicher logisch in Abschnitte auf, um die Speicherschutz- und Zugriffsrechte zu steuern?

Accepted Answer

Segmentierung

Answer

Paging

Answer

Caching

Answer

Multitasking

Question 31

Welcher Algorithmus wird häufig verwendet, um zu entscheiden, welche Seite aus dem Arbeitsspeicher entfernt werden soll, wenn eine neue Seite geladen werden muss?

Accepted Answer

Least Recently Used (LRU)

Answer

First-In-First-Out (FIFO)

Answer

Optimale Ersetzung

Answer

Zufällige Ersetzung

Question 32

Welche der folgenden Aufgaben gehört NICHT zur Speicherverwaltung?

Accepted Answer

Verwaltung der CPU-Auslastung

Answer

Verwaltung der Größe und Position von Speicherbereichen

Answer

Schutz des Speichers vor unbefugtem Zugriff

Answer

Optimierung der Zugriffszeit auf Daten

Question 33

Welcher Begriff bezieht sich auf einen Speicherbereich, der einem einzelnen Programm zugewiesen ist?

Accepted Answer

Segment

Answer

Seite

Answer

Rahmen

Answer

Seitentabelle

Question 34

Welche Anweisung führt dazu, dass eine Seite aus dem Arbeitsspeicher auf den Festplattenspeicher ausgelagert wird?

Accepted Answer

Zugriff auf eine Seite, die nicht im Arbeitsspeicher vorhanden ist

Answer

Festlegen der Seite als schreibgeschützt

Answer

Kopieren einer Seite in einen anderen Speicherbereich

Answer

Ändern der Seitengröße

Question 35

Welchem Zweck dient Paging?

Accepted Answer

Ermöglichung des Zugriffs auf nicht zusammenhängende Speicherbereiche.

Answer

Aufteilung von Speicherblöcken in kleinere Einheiten.

Answer

Verschieben von Daten aus dem physikalischen Speicher in den virtuellen Speicher.

Answer

Bereitstellung geschützter Speicherbereiche für verschiedene Prozesse.

Question 36

Welche Art der Speicherverwaltung verwendet separate Speicherbereiche für unterschiedliche Programme?

Accepted Answer

Segmentierung

Answer

Virtueller Speicher

Answer

Paging

Answer

Caching

Question 37

Welcher Algorithmus wird eingesetzt, um zu bestimmen, welche Seiten aus dem physikalischen Speicher entfernt werden sollen?

Accepted Answer

Least Recently Used (LRU)

Answer

First-In-First-Out (FIFO)

Answer

Optimal

Answer

Least Frequently Used (LFU)

Question 38

Welcher Mechanismus ermöglicht es einem Computersystem, scheinbar mehr Speicherplatz zu haben, als physisch vorhanden ist?

Accepted Answer

Virtueller Speicher

Answer

Caching

Answer

Swapping

Answer

Segmentation

Question 39

Wie wird auf einen Speicherbereich zugegriffen, der sich nicht im physischen Hauptspeicher befindet?

Accepted Answer

Seitenfehler

Answer

Cache-Zugriff

Answer

Direkter Zugriff

Answer

Lazy Loading

Question 40

Welche Aussage über die Speicherverwaltung in einem Multitasking-System ist korrekt?

Accepted Answer

Das Betriebssystem ist für die Zuteilung und Freigabe von Speicher verantwortlich.

Answer

Jeder Prozess erhält seinen eigenen physischen Speicherbereich.

Answer

Prozesse können den Speicher anderer Prozesse überschreiben.

Answer

Speicherverwaltung ist für die Effizienz eines Multitasking-Systems irrelevant.

Question 41

Welches Tool wird zur Analyse und Optimierung der Speichernutzung verwendet?

Accepted Answer

Speicherprofiler

Answer

Task-Manager

Answer

Debugger

Answer

Befehlszeile

Question 42

Welches Speicherverwaltungsproblem tritt auf, wenn ein Prozess mehr Speicher benötigt, als verfügbar ist?

Accepted Answer

Speicherüberlauf

Answer

Speicherleck

Answer

Speicherfragmentation

Answer

Speicherzugriffsverletzung

Question 43

Welche Aufgabe gehört NICHT zu den Verantwortlichkeiten eines Speichermanagers in einem Betriebssystem?

Accepted Answer

Ausführen von Programmen

Answer

Zuweisung von Speicherplatz an Prozesse

Answer

Freigabe von Speicherplatz nach Beendigung von Prozessen

Answer

Überwachung virtueller Speicheradressen

Question 44

Was versteht man unter einer Page Fault Exception?

Accepted Answer

Ein Fehler, der auftritt, wenn eine Seite nicht im Hauptspeicher vorhanden ist

Answer

Ein Fehler, der auftritt, wenn eine Seite im Hauptspeicher beschädigt ist

Answer

Ein Fehler, der auftritt, wenn eine Seite zu oft abgerufen wird

Answer

Ein Fehler, der auftritt, wenn eine Seite nicht in den virtuellen Speicher passt

Question 45

Welches Verfahren lagert Seiten vom Hauptspeicher auf die Festplatte aus?

Accepted Answer

Swapping

Answer

Paging

Answer

Segmentierung

Answer

Partitionierung

Question 46

Welche Voraussetzung ist für die Implementierung virtuellen Speichers unerlässlich?

Accepted Answer

Eine Hardware-Speicherverwaltungseinheit (MMU)

Answer

Ein großes und schnelles Hauptspeichersystem

Answer

Ein effizienter Algorithmus zur Seitenverwaltung

Answer

Ein Mehrprozessorsystem

Question 47

Welcher Algorithmus wird verwendet, um zu entscheiden, welche Seiten aus dem Hauptspeicher ausgelagert werden sollen?

Accepted Answer

Least Recently Used (LRU)

Answer

First-in-First-out (FIFO)

Answer

Optimal Page Replacement (OPR)

Answer

Most Frequently Used (MFU)

Question 48

Welches Konzept ermöglicht es, den Hauptspeicher eines Rechners zu vergrößern, indem ein Teil des Massenspeichers als virtueller Speicher genutzt wird?

Accepted Answer

Virtueller Speicher

Answer

Segmentierung

Answer

Caching

Question 49

Welche Technik unterteilt den physischen Speicher in gleich große Blöcke, die als Seiten bezeichnet werden?

Accepted Answer

Paging

Answer

Segmentierung

Answer

Multitasking

Question 50

Welche Technik unterteilt den physischen Speicher in logische Blöcke, die als Segmente bezeichnet werden?

Accepted Answer

Segmentierung

Answer

Paging

Answer

Speicherverwaltung

Answer

Multitasking

Question 51

Welche Komponente ist für die Verwaltung des virtuellen Speichers verantwortlich?

Accepted Answer

Betriebssystem

Answer

CPU

Answer

Festplatte

Answer

RAM

Question 52

Welcher Vorteil ist mit Paging verbunden?

Accepted Answer

Verbesserte Speicherverwaltung

Answer

Höhere Geschwindigkeit

Answer

Geringerer Speicherbedarf

Question 53

Was ist der Zweck von Paging?

Accepted Answer

Aufteilung des virtuellen Speichers in gleich große Blöcke, sogenannte Seiten.

Answer

Aufteilung des Hauptspeichers in gleich große Segmente.

Answer

Zuweisung von Speicherplatz für Programme und Daten.

Question 54

Welche Aufgabe übernimmt die Segmentierung?

Accepted Answer

Aufteilung des virtuellen Speichers in logische Abschnitte, sogenannte Segmente.

Answer

Optimierung des Zugriffs auf den Hauptspeicher.

Answer

Zuweisung von Speicherplatz für Heap und Stack.

Question 55

Welcher Vorteil ergibt sich durch die Segmentierung?

Accepted Answer

Isolierung von Code und Daten, wodurch die Sicherheit erhöht wird.

Answer

Verringerte Zugriffszeit auf den Hauptspeicher

Answer

Erhöhte Speicherkapazität

Answer

Bessere Cache-Trefferquote

Question 56

Welches Betriebssystemmerkmal ist für die Verwaltung des virtuellen Speichers verantwortlich?

Accepted Answer

Memory Manager

Answer

Prozess-Manager

Answer

Gerätetreiber

Answer

Dateisystem

Question 57

Was versteht man unter einem Page Fault?

Accepted Answer

Ein Fehler, der auftritt, wenn eine angeforderte Seite nicht im Hauptspeicher vorhanden ist.

Answer

Ein Fehler, der auftritt, wenn ein Programm zu viel Speicherplatz belegt.

Answer

Ein Fehler, der auftritt, wenn eine Seite beschädigt ist.

Question 58

Welche Optimierungstechnik wird verwendet, um die Häufigkeit von Page Faults zu verringern?

Accepted Answer

Pre-Paging

Answer

Lazy Loading

Answer

Thread-Pooling

Answer

Garbage Collection

Question 59

Was ist der Hauptnachteil von Paging?

Accepted Answer

Erhöhter Verarbeitungsaufwand für die Verwaltung der Seitentabellen.

Answer

Schlechtere Zugriffsleistung

Answer

Erhöhtes Sicherheitsrisiko

Answer

Verringerte Speicherkapazität

Question 60

Welchen zentralen Vorteil bietet virtueller Speicher?

Accepted Answer

Programme können mehr Speicher nutzen als physikalisch verfügbar ist.

Answer

Der Zugriff auf den Hauptspeicher wird beschleunigt.

Answer

Programme laufen generell schneller.

Answer

Der gesamte Speicherbedarf von Programmen wird reduziert.

Question 61

Was passiert, wenn der Page-Fault-Handler aktiviert wird?

Accepted Answer

Eine fehlende Seite wird vom Massenspeicher in den Hauptspeicher geladen.

Answer

Der virtuelle Adressraum wird erweitert.

Answer

Freie Speicherblöcke werden neu zugewiesen.

Answer

Die Zugriffsrechte auf den Speicher werden neu vergeben.

Question 62

Wie erhält ein Prozess seinen eigenen Speicherbereich im Hauptspeicher?

Accepted Answer

Ihm wird ein eigener Adressraum zugewiesen.

Answer

Durch die automatische Erstellung eines Stacks.

Answer

Durch die Definition von Variablen im Programmcode.

Answer

Durch die dynamische Allokation von Speicher im Heap.

Question 63

Welcher Speicherbereich hat keine vordefinierte Größe und kann während der Programmausführung wachsen?

Accepted Answer

Heap

Answer

Stack

Answer

Statischer Speicher

Answer

Registerspeicher

Question 64

Welche Speicherverwaltungsmethode wird häufig in Systemen mit begrenztem Speicherplatz eingesetzt, wie z.B. eingebetteten Systemen?

Accepted Answer

Statische Speicherzuweisung

Answer

Virtueller Speicher

Answer

Dynamische Speicherzuweisung

Answer

Segmentierung