Оглавление

1. Описание формальной модели операционной системы. 3

2. Взаимосвязь ресурсов и процессов в многопроцессорной ЭВМ. 4

3. Базовые операции над графом ресурсов и процессов и правила преобразования. 5

4. Формальная модель операционной системы многопроцессорной ЭВМ. 6

5. Математическое определение графа Γ_t , отображающего структуру ОС в момент tєТ. 7

6. Понятие ориентированного и неориентированного рёбер графа структуры ОС. 8

7. Режим мультипрограммирования 9

8. Виды запросов на основную память. 10

9. Осуществление многозадачного режима при статическом и динамическом распределении памяти 11

10. Понятие подпула. Управлением подпулами: создание и уничтожение. 12

11. Организация управления задачами в многозадачном режиме. 13

12. Блок ТСВ и его роль в многозадачном режиме. 14

13. Структура и расположение очереди задач в основной памяти при различных режимах управляющей программы. 15

14.Понятие приоритета задачи; виды приоритетов. 16

15.Мультипрограммирование и мультиобработка – общее и особенное. 17

16.Схемы работы ОС в различных режимах мультипрограммирования. 18

17.Причины появления новой ОС в конце XX века, факторы успеха и предназначение операционной системы. 19

18.Понятие ОС ЮНИКС. Основные преимущества и недостатки. 20

19.Основные центральные идеи ОС ЮНИКС и их реализация. 21

20.Особенности архитектуры UNIX. 22

21.Организация ввода-вывода в ОС ЮНИКС, характерные особенности. 23

22.Понятие конвейера в ОС ЮНИКС, связь с в/в, фильтр. 25

23.Понятие процесса в ОС ЮНИКС, отличие от предыдущих ОС, утилиты. 26

24.Компоненты ОС ЮНИКС: SCCS и MAKE. 27

25.Планирование в ОС ЮНИКС. 28

26.Файловая система ОС ЮНИКС: понятие, возможности, структурные особенности. 29

27.Структура файловой системы ОС ЮНИКС (на диске). 30

28.Ядро системы ЮНИКС – понятие и основные секции. 31

29.Идеология структуры ядра ОС ЮНИКС. 32

30.Генеалогия ОС ЮНИКС и основные этапы разработки. 33

31.Интерфейсы ОС ЮНИКС. 34

32.Компоненты ядра ОС ЮНИКС и структура программного обеспечения. 35

33.Утилиты ОС ЮНИКС. 37

34.Идеология структуры и базовый состав ядра ОС ЮНИКС. 38

35. Концепция безопасности в ОС ЮНИКС, пользователи и группы. 40

36. Права доступа в ОС ЮНИКС. 41

37. Сетевой интерфейс в ОС ЮНИКС. 42

38.Аутентификация и права пользователей в ОС ЮНИКС. 43

1. Описание формальной модели операционной системы.

Рассмотрим работу блоков ОС в виде формальной модели для абстрактной многопроцессорной ЭВМ. Т=[t₀,t₁] , где t₀ –время инициирования, t₁- время уничтожения системы. Структура ОС в некоторый момент времени tєT может быть представлен графом Г_t , где Р={p₀,p₁…p_n}- класс процессов, R ={r₁, r₂,…,r_q} – класс ресурсов. Элементы множеств являются вершинами графа Г_t . Считаем, что P и R конечные и непустые множества. Т.к. ОС является динамически изменяющейся системой, то в некоторый момент времени t₁, t₂ єT; t₁≠t₂ структура может быть представлена графами Г_t1­, Г_t2. Рассмотрим изменение графа Г_t , отражающего структуру ОС в любой момент времени tєT. Выделим в некоторое множество σ все возможные вершины и ребра, которые могут быть получены [t₀,t_k]. Каждый элемент множества σ (вершину или ребро) обозначим через σ_j j≥1. Определим множество Е как совокупность правил, фиксирующих изменение структуры графа Г_t для любого tєT. Каждое правило из множества Е будет иметь вид:

Где номер правила.

означает , что в момент времени tєT заменяется на набор элементов

означает номер правила, на которое осуществляется переход, если активен или блокирован.

Пусть V – множество номеров правил из Е. σ₀ некоторый начальный процесс, инициирующий работу системы. Тогда М – формальная модель ОС, может быть определена:М=<Т,σ, Е, V, σ₀>

2. Взаимосвязь ресурсов и процессов в многопроцессорной эвм.

Обозначим через граф процессов. При , а класс в некоторый момент времени t. Если р₀ начальный процесс, то . Будем считать, что с каждой вершиной (процессом) связан некоторый граф граф ресурсов, требуемых для нормального развития. Тогда граф Г_t определяется так:

Вершины графа могут быть соединены ориентированными и неориентированными ребрами. Ориентированное ребро указывает, что вершина P_{b ­}находится в подчинении Р_а , т.е Рь является потомком Ра. Неориентированное ребро указывает, что существует связь между Ра и Рь. Считается, что все вершины графа располоагаются по уровням, причем на нулевом уровне находится существенная вершина Р₀. На уровне Ui ≥1 находятся вершины, каждая из которых завясят хотя бы от одной вершины предыдущего уровня и не зависят от последующих уровней. одноуровневые вершины не зависят друг от друга. Например, пусть некоторый процесс Ра , расположенный в графе Гt на уровне U₁ порождает процессы Рь и Рс, расположенные на уровне U₂ и U_3­. Для нормальной работы процесса Ра требуются ресурсы r₁, r₂, r₃ , где ресурс r₃ ресурс типа «память с сегментами» r₃₁, r₃₂, r₃₃ . для работы процессора требуются ресурсы в виде: для Рь – r₁, r₄, r₅ , для Рс – r₁, r₆

Ребра ориентированные, указывают что Рь и Рс являются потомками Ра.

Ребра устанавливают связи между вершинами Ра, Рь, Рс и соответствующими им графам . Ребро указывает, что Рь и Рс используют общий ресурс r1. Ребра соединяют ресурсы процессов Ра, Рь и Рс.

3. Базовые операции над графом ресурсов и процессов и правила преобразования.

_{Над графом Г}t можно сделать следующие базовые операции:

_{f1 – добавление новой вершины в графе Гt. Например, при формировании процесса Pj порождаемого Pi.}

_{f2 –установление связи (добавление ребра) между вершинами σ и графом Гt. например добавление ребра (Рj , Pi) после выполнения операции f1 над процессами Pi и Pj.}

_{f3- удаление элемента из графа Гt. Например при уничтожении процесса Рi.}

_{f4 – удаление ребер между вершиной и графом Гt. Например, после применения операций f3 в случае уничтожения Рi уничтожается весь граф и все связи этого графа с графом Гt.}

_{f5 – изменение состояния элемента , например при переводе процесса Рi из активного состояния в состояние ожидания.}

_{f6 – изменение элемента , например при изменении имени процесса.}