Билет № 50

1. Функции операционной системы по управлению памятью в мультипрограммных системах.

2. Синхронизация процессов и потоков. Методы взаимоисключений. Блокирующие переменные. Системные функции для работы с критическими секциями.

Вопрос 1.

Операционная система - это набор программ, контролирующих работу прикладных программ и системных приложений и исполняющих роль интерфейса между пользователями, программистами, приложениями и аппаратным обеспечением компьютера.

Назначение

1. Обеспечение удобного интерфейса [приложения, пользователь] - компьютер за счет предоставляемых сервисов:

   1. Инструменты для разработки программ

   2. Автоматизация исполнения программ

   3. Единообразный интерфейс доступа к устройствам ввода-вывода

   4. Контролируемый доступ к файлам

   5. Управление доступом к совместно используемой ЭВМ и ее ресурсам

   6. Обнаружение ошибок и их обработка

   7. Учет использования ресурсов

2. Организация эффективного использования ресурсов ЭВМ

   1. Планирование использования ресурса

   2. Удовлетворение запросов на ресурсы

   3. Отслеживание состояния и учет использования ресурса

   4. Разрешение конфликтов между процессами, претендующими на одни и те же ресурсы

3. Облегчение процессов эксплуатации аппаратных и программных средств вычислительной системы

   1. Широкий набор служебных программ (утилит), обеспечивающих резервное копирование, архивацию данных, проверку, очистку, дефрагментацию дисковых устройств и др.

   2. Средства диагностики и восстановления работоспособности вычислительной системы и операционной системы:

      1. диагностические программы для выявления ошибок в конфигурации ОС;

2. средства восстановления последней работоспособной конфигурации;

3. средства восстановления поврежденных и пропавших системных файлов и др.

1. Возможность развития

   1. Обновление и возникновение новых видов аппаратного обеспечения

   2. Новые сервисы

   3. Исправления (обнаружение программных ошибок)

   4. Новые версии и редакции ОС

Состав компонентов и функции операционной системы:

1. Управление процессами

2. Управление памятью

3. Управление файлами

4. Управление внешними устройствами

5. Защита данных

6. Администрирование

7. Интерфейс прикладного программирования

8. Пользовательский интерфейс

• ОС — это комплекс взаимосвязанных программ, предназначенный для повышения эффективности аппаратуры компьютера путем рационального управления его ресурсами, а также для обеспечения удобств пользователю путем предоставления ему расширенной виртуальной машины.

• К числу основных ресурсов, управление которыми осуществляет ОС, относятся процессоры, основная память, таймеры, наборы данных, диски, накопители на магнитных лентах, принтеры, сетевые устройства и некоторые другие. Ресурсы распределяются между процессами. Для решения задач управления ресурсами разные ОС используют различные алгоритмы, особенности которых в конечном счете и определяют облик ОС.

• Наиболее важными подсистемами ОС являются подсистемы управления процессами, памятью, файлами и внешними устройствами, а также подсистемы пользовательского интерфейса, защиты данных и администрирования.

• Прикладному программисту возможности ОС доступны в виде набора функций, составляющих интерфейс прикладного программирования (API).

• Термин «сетевая операционная система» используется в двух значениях: во-первых, как совокупность ОС всех компьютеров сети и, во-вторых, как ОС отдельного компьютера, способного работать в сети.

• К основным функциональным компонентам сетевой ОС относятся средства управления локальными ресурсами и сетевые средства. Последние, в свою очередь, можно разделить на три компонента: средства предоставления локальных ресурсов и услуг в общее пользование — серверная часть ОС, средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам — клиентская часть ОС (редиректор) и транспортные средства ОС, которые совместно с коммуникационной системой обеспечивают передачу сообщений между компьютерами сети.

• Совокупность серверной и клиентской частей, предоставляющих доступ к конкретному типу ресурса компьютера через сеть, называется сетевой службой. Сетевая служба предоставляет пользователям сети набор услуг — сетевой сервис. Каждая служба связана с определенным типом сетевых ресурсов и/или определенным способом доступа к этим ресурсам. Наиболее важными для пользователей сетевых ОС являются файловая служба и служба печати. Сетевые службы могут быть либо глубоко встроены в ОС, либо объединены в виде некоторой оболочки, либо поставляться в виде отдельного продукта.

• В число требований, предъявляемых сегодня к сетевым ОС, входят: функциональная полнота и эффективность управления ресурсами, модульность и расширяемость, переносимость и многоплатформенность, совместимость на уровне приложений и пользовательских интерфейсов, надежность и отказоустойчивость, безопасность и производительность.