1. Системное программное обеспечение. Цели, задачи, классификация системного ПО.

2. Операционная система. Основные функции ОС. Структура операционной системы.

3. Общая характеристика операционных систем Microsoft: семейства DOS, Windows

4. Интерфейс прикладных программ (API). APIDOS (программные прерывания) и Win32

5. Дисковая подсистема в архитектуре IBMPC

6. Низкоуровневая организация дисковой памяти. Сервис BIOS доступа к дисковой подсистеме.

7. Понятие файловой системы. Назначение, требования, функции. Способы организации ФС.

8. Объекты файловой системы: файлы, директории, логические устройства, другие виды объектов.

9. Файловые системы на основе FAT

10. Служебные структуры FAT и их использование

11. Программный интерфейс файловой системы (функции для взаимодействия с ФС, файлового ввода-вывода) – DOS, Windows

12. …

13. = 21.

14. Адресное пространство процесса (задачи).

15. Приложения Windows (Win 32), разновидности. Структура оконных приложений

16. Окно Win32: назначение, виды, свойства. Оконные классы.

17. Создание и управление окнами.

18. Событийное управление в Win32. Сообщения и очереди сообщений Windows (Windowsmessages): назначение, структура, отсылка, доставка, обработка

19. Цикл обработки сообщений. Оконная процедура: назначение, выполнение, способы активизации и завершения.

20. Многозадачность, многозадачные операционные системы, особенности выполнения приложений в многозадачной среде.

21. Состояния процессов (многозадачная среда).

22. Многозадачность в win32. Планирование и выполнения программ в win32

23. Процессы win32. Атрибуты и состояния процессов. Порождение процессов и управление ими. Основы управления процессами Win32

24. Потоки и многопоточные приложения. Порождение потоков, состояние потоков, управление ими. Основы управления процессами Win32

25. Нити – альтернативное управление выполнением программы

26. Распределение времени выполнения программ в многозадачной системе. Приоритеты.

27. Приоритеты процессов и потоков win32. Управление приоритетами

28. Взаимодействие процессов/потоков, взаимное исключение, синхронизация (базовые сведения)

29. Реализация взаимного исключения. Механизм criticalsection.

30. Синхронизация при управлении процессами и потоками

31. Функция ожидания

32. Использование каналов и почтовых ящиков для обмена данными

33. Использование файловой системы для обмена данными

34. Графическая подсистема win32 – общая характеристика, основные принципы.

35. Основные объекты win32 gdi. Средства векторной и растровой графики

36. Подсистема памяти. Основные задачи, функции, требования

37. Виртуальное адресное пространство, управление памятью.

38. Динамическое распределение памяти программами (heap). HeapAPIWin32.

39. Подсистема памяти win32. Регионы(области) памяти. Группы функций API подсистемы памяти.

40. Управление на уровне менеджера вирнуальной памяти. (vmm)

41. Отображение файлов в память

42. Системный реестр windows: назначение, организация, доступ

1. Системное по. Цели, задачи, классификация

В сложившейся терминологии принято деление всего программного обеспечения (ПО) на 2 основные категории: системное и прикладное. Критерием деления служит функциональное назначение программ: прикладные решают конкретные задачи пользователя, а системные обеспечивают работу вычислительной системы в целом и исполнение ею прикладных программ. Функции системного ПО и его набор обычно мало зависят от характера прикладных задач.

Примечание. Согласно иному подходу, под системным программированием понимается решение высокоуровневых задач проектирования сложных программных систем, разработка системы в целом. В рамках данного курса системным называется программирование на нижнем уровне, написание системных программ, взаимодействие с ними и с аппаратными средствами.

В свою очередь, системное программное обеспечение делится на следующие группы:

– операционные системы (ОС);

– драйверы;

– прочие системные программы (утилиты).

Операционная система – часть программного обеспечения, набор программ для обеспечения функционирования вычислительной системы (ее аппаратного и программного обеспечения) как единого комплекса для решения конкретных задач (подробнее см. ниже).

Драйвер – программа, управляющая работой некоторого устройства (физического, логического, виртуального). Как правило, когда идет речь об обращении к логическому устройству, имеется в виду взаимодействие именно с драйвером этого устройства. Толкование понятия драйвера в различных системах может существенно различаться, равно как и технологические особенности самих драйверов.

К т.н. прочих системным программам относятся: трансляторы (компиляторы и интерпретаторы), т.е. средства программирования, редакторы, отладчики, дисковые утилиты и т.д. Критерием классификации их как системных может служить универсальность выполняемых функций по отношению к прикладным задачам, ориентация на собственно вычислительную систему и приближенность к техническим средствам.

Можно также делить ПО на базовое (универсальное) и специализированное. К универсальному будут относиться системные программные средства и прикладные наиболее "общего", не зависящего от направленности вычислительной системы функциями: редакторы документов, файловые менеджеры, архиваторы и т.п.

2. Операционная система. Основные функции ос. Структура операционной системы.

Назначение и общая структура ОС

ОС является центральным элементом системного ПО. Ее основные функции:

– обеспечение согласованного функционирования аппаратных и программных средств;

– предоставление возможности общего управления системой.

К основным задачам ОС относятся:

– управление процессами (задачами, потоками, программами, т.е. объектами, потребляющими процессорное время);

– управление ресурсами: памятью, внешними устройствами, файловой системой;

– управление вводом-выводом;

– общее управление и синхронизация.

Саму ОС можно представить как ядро и его программный интерфейс (см. рис. хх).

Ядро ОС осуществляет планирование и управление всеми ресурсами и процессами системы, т.е. выполняет функции, указанные выше.

Программный интерфейс ядра (ApplicationProgramInterface – API) обеспечивает доступ к функциям (и объектам) ядра со стороны прикладных программ.

Основные подсистемы ядра функционируют в привилегированном режиме (если в системе вообще предусмотрены уровни привилегий), все остальные программы – в "пользовательском", и они не имеют возможности обращаться к ресурсам вычислительной системы (аппаратуре) напрямую. Таким образом, "правильно" организованная ОС должна изолировать прикладные программы от аппаратуры, защищая одновременно и от сложностей взаимодействия с аппаратурой, и от некорректного поведения прикладных программ.

(В относительно несложных ОС, не требующих многозадачности, или в специализированных деление на привилегированный системный и непривилегированный пользовательский уровень отсутствует, т.к. не требуется. Пример – MS-DOS.)

3) подсистемы, относимые к ОС, но не входящие в ядро.

В некоторых случаях операционную систему можно считать целиком состоящей из одного ядра, к которому обращаются прочие системные и прикладные программы. В других – ядро имеет более или менее сложно внутреннее деление на части, обладающие различной функциональностью и привилегиями (см. ниже).