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Writerside/in.tree

@@ -15,6 +15,8 @@
             <toc-element topic="08_Threads.md"/>
             <toc-element topic="09_Interprozesskommunikation.md"/>
             <toc-element topic="10_Scheduling.md"/>
+            <toc-element topic="11_Energieeffizienz.md"/>
+            <toc-element topic="12_Virtualisierung.md"/>
         </toc-element>
         <toc-element toc-title="OOAD">
             <toc-element topic="IntroductionOOAD.md"/>

Writerside/topics/BS/11_Energieeffizienz.md

@@ -0,0 +1,62 @@
+# Energieeffizienz
+## Energieverwaltung
+- Frequenzskalierung der CPU
+- Spannungs- und Frequenzanpassung
+- [Stromsparmodi](#stromsparmodi-und-profile)
+- Bildschirmhelligkeit und -abschaltung
+- [Energieeffizientes Scheduling](#energieeffizientes-scheduling)
+- [I/O Effizienz](#i-o-effizienz)
+- Wärme- und Lüftermanagement
+- [Netzwerkmanagement](#netzwerkmanagement)
+- Energieprofile und -richtlinien
+- Advanced Configuration and Power Interface (ACPI)
+
+## Prozessor- und Gerätesteuerung
+- Strategien und Mechanismen, um _Leistung und Energieeffizienz_ 
+  - von CPUs und anderen Hardwarekomponenten zu optimieren
+- Moderne Betriebssysteme
+  - integrierte Mechanismen zur Steuerung von Hardwarekomponenten
+
+## Energieeffizientes Scheduling
+- CPU-Energieeffizienz maximieren durch Verteilung von Prozessen auf CPU-Kernen
+  - Kernzusammenlegung
+  - Dynamisches Kernabschalten
+  - Aufgabenplanung basierend auf Prozessoreigenschaften
+  - Scheduling basierend auf Workload Charakteristiken
+  - Adaptive Scheduling-Richtlinien
+  - Anpassung an Hardware-Topologie
+
+## I/O-Effizienz
+- Optimierung von Ein- und Ausgabeoperationen 
+  - Effiziente Nutzung von Ressourcen und Reduzierung des Energieverbrauchs
+  - Batching von I/O-Operationen
+  - Asynchrone I/O
+  - Pufferung von Daten
+  - Intelligente Catching-Strategien
+  - Effizientes Dateisystem-Layout
+  - Adaptive Datenkompression
+
+## Leistungsüberwachung und -profiling
+- Bewertung und Analyse der Leistung eines Computers
+  - Engpässe identifizieren
+  - Ressourcennutzung optimieren
+  - Effizienz steigern
+- Im Wesentlichen Werkzeuge für SysAdmins, Entwickler, Ingenieure
+  - Leistung von Computern und Anwendungen verstehen
+  - Bottlenecks beheben
+
+## Netzwerkmanagement
+- Planung, Implementierung, Überwachung, Optimierung von Netzwerkinfrastrukturen
+  - zusätzlich: Lastenausgleich, Netzwerkprotokolle & -standards
+
+## Optimierung von Hintergrundprozessen
+- Gewährleistung von Gesamtleistung, Stabilität, Effizienz
+  - Priorisierung
+  - Ressourcenzuweisung
+  - Zeitgesteuerte Ausführung
+  - Intelligente Aktivierung
+  - Parallelisierung
+  - Caching
+
+## Stromsparmodi und -profile
+- Funktionen müssen entsprechend der Anforderungen und Nutzungsmuster angepasst werden.

Writerside/topics/BS/12_Virtualisierung.md

@@ -0,0 +1,90 @@
+# Virtualisierung
+> Technologie, die es ermöglicht mehrere virtuelle Instanzen auf einem einzigen
+> physischen System auszuführen
+> 
+> Spielt eine entscheidende Rolle bei der effizienten Nutzung von Ressourcen, der Erhöhung von
+> Flexibilität und Skalierbarkeit sowie der Verbesserung der Verfügbarkeit von Anwendungen und Daten
+
+
+## Vorteile der Virtualisierung
+- **Ressourceneffizienz**
+  - mehrere VMs können auf einem physischen Server laufen
+- **Isolation**
+  - VMs sind voneinander isoliert
+    - verbessert Stabilität und Sicherheit
+- **Snapshot- und Wiederherstellungsfunktion**
+- **Portabilität**
+  - VMs können auf verschiedenen physischen Servern verschoben und ausgeführt werden
+
+
+## Virtualisierungstypen
+### Hypervisor-basierte Virtualisierung
+- [Hypervisor](https://www.youtube.com/watch?v=LMAEbB2a50M) (~Virtual Machine Monitor)
+  - wird direkt auf Hardware ausgeführt
+    - ermöglicht Ausführung mehrerer Betriebssysteme als VMs
+#### Typ 1 (Bare-Metal-Hypervisor)
+- direkte auf Hardware installiert
+  - benötigt kein Host-Betriebssystem
+- _bspw.: VMware ESXi, Microsoft Hyper-V_
+
+#### Typ 2 (Hosted-Hypervisor)
+- Läuft auf Host-Betriebssystem
+- _bspw: VMware Workstation, Oracle VirtualBox_
+
+### Container-Virtualisierung
+- Container teilen sich Kernel des Host-Betriebssystems
+  - bieten leichtgewichtige Möglichkeit Anwendungen zu isolieren und auszuführen
+
+## Partitionierung von VMs
+- Aufteilung einer _physischen oder virtuellen Ressource_ in mehrere logische Einheiten (Partitionen)
+- ![image_248.png](image_248.png)
+  - können unterschiedliche Betriebssysteminstanzen/Anwendungen beherbergen
+  - Vorteile u.a. Ressourcenisolierung, verbesserte Sicherheit, bessere Verwaltbarkeit
+
+## Hardware-Emulation
+- Nachbildung oder Simulation von Hardware auf einer anderen Hardware- oder Softwareplattform
+  - Replikation von Hardware-Komponenten, Geräten oder ganzen Systemen auf einer virtuellen Ebene
+- ![image_249.png](image_249.png)
+- **Entwicklung neuer Hardware**
+  - Simulation von Hardware-Designs bevor tatsächliche Hardware erstellt wird
+- **Fehlerbehebung und Debugging**
+  - Identifizierung von Fehlern in Hardware-Komponenten oder -Systemen
+- **Testen von Software**
+
+### Hardware-Emulator vs. Simulator
+| **Emulator**                                                                | **Simulator**                                                                          |
+|-----------------------------------------------------------------------------|----------------------------------------------------------------------------------------|
+| Reproduziert Verhalten der tatsächlichen Hardware genau                     | Ahmt Verhalten von Hardware nach                                                       |
+| arbeitet auf niedriger Ebene, indem er Hardwarekomponenten genau nachbildet | Arbeitet auf höherer Ebene, Konzentration auf Funktionalität statt exakter Nachbildung |
+
+## Anwendungsvirtualisierung
+- Einzelne anwendung in virtueller Umgebung ausführen, die alle benötigten Komponenten bereitstellt
+- ![image_250.png](image_250.png)
+- virtuelle Maschine befindet sich zwischen Anwendung und Betriebssystem
+- _bspw.: Java Virtual Machine (JVM)_
+
+## Betriebssystem-Virtualisierung
+- [Container](https://www.youtube.com/watch?v=TvnZTi_gaNc) laufen unter ein und demselben BS-Kern
+  - mehrere abgeschottete, identische Systemumgebungen
+- ![image_251.png](image_251.png)
+- bei Start einer VM wird im Gegensatz kein zusätzliches BS gestartet
+  - Erzeugung isolierte Laufzeitumgebung
+
+## Vollständige Virtualisierung
+- Hypervisor bietet einer VM eine komplette virtuelle PC-Umgebung inkl. eigenem BIOS
+- ![image_252.png](image_252.png)
+- Gast-BS erhält eigene VM mit virtuellen Ressourcen
+  - Prozessor(en)
+  - Hauptspeicher
+  - Laufwerke
+  - Netzwerkkarten
+  - etc.
+- Kern der Lösung ist Virtueller Maschinen-Monitor (VMM)
+  - Aufgabe ist Zuweisung der Hardwareressourcen an VMs
+
+## Virtualisierungslösungen
+- [docker](https://www.docker.com)
+- [vmware](https://www.vmware.com)
+- [virtualbox](https://www.virtualbox.org)
+- [getutm (mac)](https://mac.getutm.app)
+

Writerside/topics/OOAD/UMLKlassenDiagramme.md

@@ -1,4 +1,7 @@
 # Klassen Diagramme
+
+https://www.hanser-elibrary.com/doi/epdf/10.3139/9783446431973
+
 - Klassen werden als Boxen dargestellt mit
     - Name
     - Attribute