
- •Операционные системы. Определение, назначение, функции.
- •Види ос. Характеристика наиболее распространенных систем.
- •Структурная схема ос. Основные компоненты.
- •Загрузчик ос. Этапы загрузки на примере Lilo и grub
- •Характеристики ядра ос. Назначения и функции ядра.
- •Способы организации памяти. Достоинаства и недостатки каждого способоа.
- •Способы и средства организации виртуальной памяти.
- •Основные принципы и характеристики защищенного режима Intel x86
- •Физическая и виртуальная раскладка памяти в Linux.
- •Понятие задачи и процесса. Контекст процесса.
- •Диаграмма состояний процесса. Характеристика и назначение состояний.
- •Режим пользователя и режим ядра в контексте процессов ос.
- •Переключение процессора между процессами.
- •Понятие прерывания. Принцип работы программируемого контроллера прерывания.
- •Планировщик процессов. Основные способы и алгоритмы планирования процессов.
- •Требования к аппаратным средствам для современных ос.
- •Основные структуры данных для реализации процессов в Linux
- •Буферизация ввода-вывода. Принципы работы cash буферов.
- •Основы организации дискового пространства на внешних носителях.
- •Принцип отложенной записи для буферов ввода-вывода.
Билет №1
Операционные системы. Определение, назначение, функции.
Операционная система компьютера представляет собой комплекс взаимосвязанных программ, который действует как интерфейс между приложениями и пользователями с одной стороны, и аппаратурой компьютера с другой стороны. Каждая ОС состоит как минимум из 3-х обязательных частей.
Первая – ядро, командный интерпретатор, «переводчик» с программного языка на «железный», язык машинных кодов.
Вторая – специализированные программы для управления различными устройствами, входящими в состав компьютера. Такие программы называются драйверами. Сюда же относятся так называемые «системные библиотеки», используемые как самой операционной системой, так и входящими в ее состав программами.
Третья часть – удобная оболочка, с которой общается пользователь – интерфейс. Это своего рода красивая обертка, в которую упаковано скучное и не интересное для пользователя ядро. Сравнение с упаковкой удачно еще и потому, что именно на нее обращают внимание при выборе ОС, - о ядре же, главной части ОС, вспоминают уже потом.
Операционная система должна решать две основные задачи:
□ взаимодействовать с аппаратными компонентами, обслуживая низкоуровневые программируемые элементы платформы;
□ предоставлять среду выполнения приложениям, работающим на компьютере (так называемым пользовательским программам).
Основные функции (простейшие ОС):
Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение;
Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода);
Управление оперативной памятью (распределение между процессами, виртуальная память);
Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как Жёсткий диск, Компакт-диск и т. д.), как правило, с помощью файловой системы;
Пользовательский интерфейс;
Сетевые операции, поддержка стека протоколов
Многопользовательская система — это компьютер, способный параллельно выполнять несколько независимых приложений, принадлежащих двум и более пользователям.
Многопользовательские операционные системы должны обладать следующими функциональными особенностями:
□ механизмом аутентификации для проверки личности пользователя;
□ механизмом защиты от пользовательских программ с ошибками, которые могут мешать работе других программ в системе;
□ механизмом защиты от злонамеренных пользовательских программ, которые могут вмешаться в действия других пользователей или шпионить за ними;
□ механизмом ограничения объема ресурсов, выделяемых каждому пользователю.
Види ос. Характеристика наиболее распространенных систем.
Самые распространенные на сегодняшний день операционные системы – это все операционные системы компании Microsoft, Linux и Mac OS.
Linux — результат работы тысяч проектов. Некоторые из этих проектов централизованы, некоторые сосредоточены в фирмах. Многие проекты объединяют хакеров со всего света, которые знакомы только по переписке. Создать свой проект или присоединиться к уже существующему может любой и, в случае успеха, результаты работы станут известны миллионам пользователей. Пользователи принимают участие в тестировании свободных программ, общаются с разработчиками напрямую, что позволяет быстро находить и исправлять ошибки и реализовывать новые возможности.
Последней в списке самых распространенных операционных систем является ОС Mac OS. Самое важное - Mac OS X устанавливается только на компьютеры Мacintosh производства фирмы Apple. Кроме того, в отличие от открытой Linux, Mac OS X является проприетарным обеспечением, т.е. имеется запрет на свободное распространение, внесение изменений и т. д.
Билет №2