
- •Определение ос. Функции ос. Ос как виртуальная машина и как система управления ресурсами.
- •Монолитная архитектура. Преимущества и недостатки монолитной архитектуры. Архитектура ос. Ядро и вспомогательные модули
- •Микроядерная архитектура. Преимущества и недостатки микроядерной архитектуры
- •Понятия «процесс» и «поток». Состояния потока. Диаграмма состояний потока. Контекст и дескриптор.
- •Вытесняющие алгоритмы планирования процессов и потоков. Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования
- •Алгоритмы распределения памяти с использованием дискового пространства. Страничное распределение виртуальной памяти.
- •Физическая организация файлов
- •Классификация ос.
- •Архитектура ос. Ядро и вспомогательные модули ос. Архитектура современных ос.
- •Ядро в привилегированном режиме. Многослойная структура ядра.
- •Аппаратная зависимость и переносимость ос. Типовые средства аппаратной поддержки ос. Машинно-зависимые и машинно-независимые компоненты ос.
- •Мультипрограммирование и мультипроцессорная обработка. Понятия «процесс» и «поток». Создание, планирование и диспетчеризация потоков.
- •Вытесняющие и не вытесняющие алгоритмы планирования.
- •Мультипрограммирование на основе прерываний. Назначение и типы прерываний. Контроллер прерываний.
- •Механизм обработки прерываний в реальном и защищенном режимах процессоров Intel.
- •Синхронизация процессов и потоков. Блокирующие переменные. Системные функции Post() и Wait().
- •V(s): переменная s увеличивается на 1 единым действием. Выборка, наращивание и запоминание не могут быть прерваны. К переменной s нет доступа другим потокам во время выполнения этой операции.
- •Тупики. Условия возникновения тупиков. Задачи ос, связанные с решением проблемы тупиков.
- •Функции ос по управлению памятью. Типы адресов. Способы преобразования адресов.
- •Алгоритмы распределения памяти без использования дискового пространства.
- •Виртуальная память. Алгоритмы распределения виртуальной памяти.
- •Адресация в защищенном режиме микропроцессора Intel. Плоская модель памяти. Pae режим адресации.
- •Иерархия запоминающих устройств. Кэширование данных.
- •Задачи ос по управлению вводом/выводом. Физическая организация устройств ввода/вывода. Асинхронный и синхронный ввод/вывод.
- •Понятие о файле. Задачи ос по управлению файлами. Типы файлов. Файловые структуры. Атрибуты файлов. Логическая организация файлов.
- •Общая модель файловой системы. Архитектура переключаемых файловых систем.
- •Файловые системы fat, ntfs, ext2(3)fs.
- •Назначение и состав bios. Настройка параметров bios.
- •Integrated Peripherals — настройка параметров интегрированных периферийных устройств, которые поддерживаются южным мостом — таких, как гибкие и жесткие диски, адаптеры, порты и др.
На 3.
Определение ос. Функции ос. Ос как виртуальная машина и как система управления ресурсами.
Операционная система – комплекс взаимосвязанных программ, обеспечивающих взаимодействие пользователя с вычислительной системой, а также управления ресурсами вычислительной системы.
Функции:
· Предоставление пользователю вместо реальной аппаратуры виртуальной машины (виртуальной аппаратуры);
· Повышенная эффективность использования аппаратуры путём рационального использования ресурсов.
Ресурсы: память, процессорное время, устройства ввода\вывода.
ОС регулирует конфликты, возникающие между процессами при разделении ресурсов. ОС удовлетворяет запросы на ресурсы, учитывая их свободность или занятость. в начало
Место ОС в структуре вычислительной системы
Вычислительная система – программно-аппаратный комплекс, который предоставляет услуги пользователю.
Основные функции:
Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).
Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.
Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).
Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.
Обеспечение пользовательского интерфейса.
Сохранение информации об ошибках системы.
Дополнительные функции:
Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами.
Разграничение доступа различных процессов к ресурсам.
Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам.
Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.
Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.
Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа.
ОС как система управления ресурсами
ОС должна управлять всеми ресурсами вычислительной машины таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность ее функционирования. Критерием эффективности может быть, например, пропускная способность или реактивность системы. Управление ресурсами включает решение двух общих, не зависящих от типа ресурса задач:
планирование ресурса - то есть определение, кому, когда, а для делимых ресурсов и в каком количестве, необходимо выделить данный ресурс;
отслеживание состояния ресурса - то есть поддержание оперативной информации о том, занят или не занят ресурс, а для делимых ресурсов - какое количество ресурса уже распределено, а какое свободно.
Для решения этих общих задач управления ресурсами разные ОС используют различные алгоритмы, что в конечном счете и определяет их облик в целом, включая характеристики производительности, область применения и даже пользовательский интерфейс. Так, например, алгоритм управления процессором в значительной степени определяет, является ли ОС системой разделения времени, системой пакетной обработки или системой реального времени