1. Определение и назначение операционной системы. Примеры конкретных операционных систем.

2. Характеристика основных ресурсов вычислительной системы: процессор, оперативная память. Другие виды ресурсов

вычислительной системы.

3. Структура программного обеспечения вычислительной системы.

4. Структура операционной системы. Назначение основных компонентов ОС.

5. Классификации операционных систем.

6. Классификация ОС по характеру использования и характеристика режимов использования ОС.

7. Характеристика одноранговой и двухранговой вычислительной сети. Назначение сетевой ОС.

8. Понятие процесса, образ процесса, дескриптор и контекст процесса, PID процесса.

9. Состояния процесса и граф состояний процесса.

10. Понятие потока, отличия потока от процесса. Примеры многопроцессных и многопоточных ОС.

11. Принципы управления процессами: критерии выбора процесса для активации, время выполнения процессов

(обслуживание с относительными и абсолютными приоритетами).

12. Характеристика невытесняющей и вытесняющей многозадачности.

13. Понятие критического ресурса, примеры критических ресурсов.

14. Понятие гонки процессов. Пример гонки процессов.

15. Способы исключения гонок процессов.

16. Понятие критической секции процесса и принцип взаимного исключения.

17. Понятие семафора, операции с семафором.

18. Понятие тупика. Примеры тупиков.

19. Способы преодоления тупиков.

20. Алгоритм банкира. Назначение алгоритма и принцип работы.

21. Основные классы алгоритмов выделения оперативной памяти процессам.

22. Понятие виртуальной памяти. Ресурсы вычислительной системы, используемые для работы механизма виртуальной

памяти.

23. Страничная организация виртуальной памяти.

24. Схема отображения виртуального адреса на физический адрес.

25. Организация жесткого диска: цилиндр, головка, сектор. Контроллер диска.

26. Назначение и понятие файловой системы. Примеры конкретных файловых систем в ОС.

27. Понятие раздела диска, виды разделов диска. Главная загрузочная запись – MBR.

28. Логическая организация файловых систем FAT16/FAT32: файл, каталог. Команды управления файлами: просмотр

каталога, создание/удаление каталога, смена каталога, копирование/переименование файла, удаление файла.

29. Физическая организация файловых систем FAT16/FAT32: кластер, структура FAT-таблицы. Средства ОС Windows для

создания файловой системы.

30. Характеристика файловой системы NTFS.

31. Механизм взаимодействия с внешними устройствами через порты ввода/вывода.

32. Контроллер внешнего устройства и запрос контроллера к процессору через прерывание.

33. Схема организации ввода/вывода в ОС. Назначение драйвера внешнего устройства.

34. Классификация внешних устройств. Номенклатура системных вызовов для внешних устройств разных типов.

35. Понятие о базовой системе ввода/вывода - BIOS. Назначение BIOS.

36. Причины объединения компьютеров в сеть.

37. Виды каналов связи, используемые для объединения в сеть. Понятие сетевого протокола.

38. Стек сетевых протоколов ISA/ISO. Характеристика уровней стека протоколов.

39. Варианты протоколов канального уровня: Ethernet, Toking Ring.

40. Назначение сетевого протокола IP. Формат сетевого IP-адреса. Понятие хоста.

41. Классы IP-адресов. Маска подсети.

42. Публичные и внутренние IP-адреса. MAC-адрес. ARP-протокол.

43. Структура системы доменных имен. Примеры доменов первого уровня. Примеры именования хостов с помощью доменов.

44. Схема отбражения доменного имени в IP-адрес хоста.

45. Понятие порта процесса и сокета. Примеры портов для сетевых служб.

46. Назначение транспортного протокола. Виды транспортных протоколов.

47. Характеристика протоколов TCP, UDP.

48. Назначение сетевого экрана и прокси-сервера.

49. Назначение и основные возможности файловой оболочки. Примеры файловых оболочек.

50. Назначение и основные возможности программы архивации.

1. Определение и назначение операционной системы.

Примеры конкретных операционных систем - комплекс программ, которые обеспечивают управление аппаратурой ЭВМ, планирование эффективного использования её ресурсов и решение задач по заданиям пользователей. Основная цель ОС, обеспечивающей работу ЭВМ в любом из описанных режимов, - динамическое распределение ресурсов и управление ими в соответствии с требованиями вычислительных процессов (задач). Ресурсом является всякий объект, который может распределяться операционной системой между вычислительными процессами в ЭВМ. Различают аппаратные и программные ресурсы ЭВМ. К аппаратным ресурсам относятся микропроцессор (процессорное время), оперативная память и периферийные устройства; к программным ресурсам – доступные пользователю программные средства для управления вычислительными процессами и данными. Важнейшими программными ресурсами являются программы, входящие в систему программирования; средства программного управления периферийными устройствами и файлами; библиотеки системных и прикладных программ; средства, обеспечивающие контроль и взаимодействие вычислительных процессов (задач). Операционная система распределяет ресурсы в соответствии с запросами пользователей и возможностями ЭВМ и с учетом взаимодействия вычислительных процессов. Функции ОС также реализуются рядом вычислительных процессов, которые сами потребляют ресурсы (память, процессорное время и др.) Вычислительные процессы, относящиеся к ОС, управляют вычислительными процессами, созданными по запросу пользователей. Считается, что ресурс работает в режиме разделения, если каждый из вычислительных процессов занимает его в течение некоторого интервала времени. Например, два процесса могут разделять процессорное время поровну, если каждому процессу дается возможность использовать процессор в течение одной секунды из каждых двух секунд. Аналогично происходит разделение всех аппаратурных ресурсов, но интервалы использования ресурсов процессами могут быть неодинаковыми. Например, процесс может получить в своё распоряжение часть оперативной памяти на весь период своего существования, но микропроцессор может быть доступен процессу только в течение одной секунды из каждых четырёх. Операционная система является посредником между ЭВМ и её пользователем. Она делает работу с ЭВМ более простой, освобождая пользователя от обязанностей распределять ресурсы и управлять ими. Операционная система осуществляет анализ запросов пользователя и обеспечивает их выполнение. Запрос отражает необходимые ресурсы и требуемые действия ЭВМ и представляется последовательностью команд на особом языке директив операционной системы. Такая последовательность команд называется заданием.

2. Характеристика основных ресурсов вычислительной системы: процессор, оперативная память. Другие виды ресурсов вычислительной системы.

Оперативное ЗУ предназначено для хранения быстро и непрерывно изменяющихся данных в ходе выполнения процессором вычислительных операций. Под управлением процессора из ОЗУ считываются данные и код команды, результаты выполнения которой (новые данные) пересылаются и записывается в ОЗУ. Измененные данные могут быть размещены в тех же ячейках памяти, что и исходные, т.е. за цикл обращения к памяти происходит обновление содержимого ОЗУ. Такой режим работы обеспечивают ЗУ с произвольной выборкой (Random Access Memory), обладающих примерно одинаковыми интервалами времени записи и чтения данных.

Процессор - устройство, предназначенное для выполнения команд. Каждый процессор характеризуется:  - набором выполняемых команд;  - скоростью выполнения команд в миллионах операций в секунду (mips);  - объемом адресуемой памяти;  - размерами обрабатываемых слов;  - разрядностью используемой шины.  В зависимости от набора и порядка выполнения команд процессоры подразделяются:  - на классические процессоры CISC;  - на процессоры RISC с сокращенным набором команд;  - на процессоры MISC c минимальным набором длинных команд;  - на процессоры VLIW с набором сверхдлинными командами.

Типы вычислительных ресурсов

Процессорное время

Память (оперативная и виртуальная)

Место на жёстком диске (постоянная память)

Пропускная способность сети.

Процессорное время это время, которое потратил процессор сервера на обработку задачи. За базовое время можно взять общее время решения задачи (генерации страницы и т.д.), однако, в него не входит время, которое было затрачено на генерацию других параллельных задачи или ожидание внешних событий.

Виртуальная память виртуальная память - Временное хранилище, используемое компьютером для выполнения программ, превышающих размер доступной оперативной памяти.

Постоянная память программируется при изготовлении ПК,  во время работы используется только в режиме чтения и хранит программу тестирования ПК при включении  питания,  а также драйверы управления модулями ПК (BIOS),  т.е. обработчики аппаратных и программных прерываний BIOS. Микросхемы ПЗУ имеют байтовую  структуру  (емкостью  от  16 Кбайт до 256 Кбайт)  и разделяются на ПЗУ которые: программируются при их производстве (наиболее дешевые); программируются специальными устройствами (программаторами); перепрограммируемые ПЗУ (ППЗУ) с ультрафиолетовым стиранием,  которые  программируются программатором,  но есть возможность стирать информацию путем облучения микросхем ультрафиолетовыми лучами  для  повторного программирования.

Пропускная способность сети – это максимально допустимая скорость обработки трафика, которая определяется стандартами сети. Она показывает, какой максимальный объем может быть передан в единицу времени (чаще всего это одна секунда). Эта величина не зависит от загруженности сети, так как отражает именно максимально возможную скорость. Чаще всего она измеряется в битах в секунду (в современных сетях обычно в мегабитах), однако также допустимо характеризовать пропускную способность сети по количеству переданных в единицу времени пакетов. Фактически, пропускная способность показывает, с какой скоростью выполняются внутренние сетевые операции, такие, как передача пакетов с данными (в случае видеонаблюдения под данными понимается цифровой поток видео) по сети через все коммуникационные узлы. Пропускная способность зависит от качеств и характеристик физической среды, то есть от наличия медного кабеля или оптического волокна. Еще один параметр, отвечающий за скорость передачи видео потока по сети, - это технология передачи данных (например, Ethernet).