- •1. Основні складові системного програмного забезпечення.
- •2. Охарактеризуйте узагальнену структуру програмного забезпечення обчислювальних систем.
- •3. Типова структура системного програмного забезпечення.
- •4. Основні функції операційної системи.
- •5. Охарактеризуйте основні типи операційних систем.
- •1. За призначенням.
- •4. За способом побудови
- •6. Основні концепції побудови операційних систем.
- •7. Класифікація ос, за призначенням.
- •8. Класифікація ос, за режимом обробки задач.
- •9. Класифікація ос, за способами взаємодії із системами.
- •10. Класифікація ос, за способами побудови.
- •11. Охарактеризуйте підсистему керування ресурсами.
- •12. Охарактеризуйте підсистему керування введенням-виведенням.
- •13. Охарактеризуйте підсистему керування файлами та файлові системи.
- •14. Призначення та особливості ядра операційної системи
- •15. Основні функції ядра операційної системи.
- •16. Основні види архітектури операційних систем.
- •17. Операційні системи з монолітним ядром.
- •18. Багаторівневі операційні системи.
- •19. Операційні системи з мікроядром.
- •20. Концепція віртуальних машин в побудові операційних систем.
- •21. Засоби апаратної підтримки операційних систем
- •22. Інтерфейс прикладного програмування.
- •23. Варіанти реалізації інтерфейсу прикладного програмування
- •24. Особливості базової архітектури ос unix.
- •25. Призначення ядра ос Linux та його особливості
- •26. Концепція модулів ядра в ос Linux
- •27. Основні компоненти архітектури ос Windows
- •28. Призначення рівня абстрагування від апаратури в ос Windows
- •29. Основні компоненти підсистеми виконання в ос Windows
- •30. Об’єктна модель архітектури ос Windows
- •31. Розкрийте поняття „обчислювальний процес”.
- •32. Основні стани обчислювального процесу.
- •33. Умови переходу обчислювального процесу із стану в стан.
- •34. Призначення та основні функції блоку керування процесами (pcb).
- •35. Потоки („нитки”), призначення та застосування.
- •36. Поняття „переривання” та їх призначення.
- •37. Основні групи „переривань” та події, що їх викликають
- •38. Обробка „переривань” та механізм перемикання контексту „переривань”.
- •39. Механізми, що використовуються для планування процесорів
- •40. Інтервальний таймер, призначення та застосування у плануванні процесорів
- •41. Пріоритети, призначення та застосування у плануванні процесорів.
- •42. Планування процесорів за принципом fifo
- •43. Циклічне планування завантаження процесорів
- •44. Планування завантаження процесорів за принципом „найкоротше завдання-перший”.
- •45. Планування завантаження процесорів за „найменшим часом, що залишився”.
- •46. Планування процесорів із використанням багаторівневих черг зі зворотними зв’язками.
- •47. Витісняючі та невитісняючі алгоритми планування процесів.
- •48. Рівні планування процесів
- •49. Задачі, що вирішуються на кожному з рівнів планування процесів.
- •50. Основні вимоги до планування процесов.
- •51. Планування процесів з переключенням та без переключення.
- •52. Особливості процесів в ос unix.
- •53. Недоліки традиційної багато потоковості в Linux.
- •54. Особливості нової реалізації багато потоковості в Linux.
- •55. Особливості планування процесів у ос Windows
- •56. Створення потоків у ос Windows
- •57. Особливості планування потоків у ос Windows.
- •58. Планування потоків у ос Windows: пріоритети.
- •59. Планування потоків у ос Windows: вибір кванту часу.
- •60. Планування потоків у ос Windows: динамічна зміна пріоритету та кванту часу.
13. Охарактеризуйте підсистему керування файлами та файлові системи.
Для користувачів ОС і прикладних програмістів дисковий простір надається у вигляді сукупності файлів, організованих у файлову систему.
Файл — це набір даних у файловій системі, доступ до якого здійснюється за іменем. Термін «файлова система» може вживатися для двох понять: принципу організації даних у вигляді файлів і конкретного набору даних (зазвичай відповідної частини диска), організованих відповідно до такого принципу. У рамках ОС може бути реалізована одночасна підтримка декількох файлових систем.
Файлові системи розглядають на логічному і фізичному рівнях. Логічний рівень визначає зовнішнє подання системи як сукупності файлів (які звичайно перебувають у каталогах), а також виконання операцій над файлами і каталогами (створення, вилучення тощо). Фізичний рівень визначає принципи розміщення структур даних файлової системи на диску або іншому пристрої.
14. Призначення та особливості ядра операційної системи
Усі операції, що пов’язані з процесами, виконуються під керуванням ядра. Ядро – невелика частина ОС, але вона відноситься до найбільш інтенсивно використовуваних компонентів ОС.
З цієї причини ядро, зазвичай, резидентно розміщено в оперативній пам’яті, в той час як інші частини ОС переміщаються у зовнішню пам’ять та назад за необхідністю.
Одною з найважливіших операцій ядра є обробка переривань. У великих, багато абонентських системах у процесор надходить постійний потік переривань. Коли ядро обробляє біжуче переривання, воно заблоковує інші переривання і дозволяє їх знову тільки після завершення обробки біжучого переривання. При постійному потоці переривань може скластися, ситуація, що ядро блокуватиме переривання протягом тривалого часу, тоді система не буде мати можливості ефективно реагувати на переривання. Тому, ядро розробляється таким чином, щоб воно виконувало тільки мінімально можливу попередню обробку кожного переривання, а потім передавало це переривання на подальшу обробку відповідному системному процесові. Після передачі обробки переривання іншому процесові, ядро може дозволити наступні переривання. Таким чином, середня швидкість реакції системи суттєво зростає.
15. Основні функції ядра операційної системи.
Ядро, як правило, містить програми для реалізації наступних функцій:
- обробка переривань;
- створення та знищення процесів;
- перемикання процесів зі стану в стан;
- диспетчеризація;
- припинення та активізація процесів;
- синхронізація процесів;
- організація взаємодії між процесами;
- маніпуляція блоками керування процесами (PCB);
- підтримка операцій вводу-виводу;
- підтримка розподілу та перерозподілу пам’яті;
- підтримка механізму виклику-повернення при звертанні до процедур;
- підтримка функцій з обліку роботи машини.
Функції, що реалізовані в ядрі є примітивними.
16. Основні види архітектури операційних систем.
Операційну систему можна розглядати як сукупність компонентів, кожен з яких відповідає за певні функції. Набір таких компонентів і порядок їхньої взаємодії один з одним та із зовнішнім середовищем визначається архітектурою операційної системи.
Виділяють такі основні архітектури операційних систем:
Монолітні системи
ОС, у яких усі базові функції сконцентровані в ядрі, називають монолітними системами. У разі реалізації монолітного ядра ОС стає продуктивнішою, бо процесор не перемикається між режимами під час взаємодії між її компонентами, але менш надійною, бо весь її код виконується у привілейованому режимі, і помилка в кожному з компонентів є критичною.
Багаторівневі системи
Компоненти багаторівневих ОС утворюють ієрархію рівнів (шарів), кожен з яких спирається на функції попереднього рівня. Найнижчий рівень безпосередньо взаємодіє з апаратним забезпеченням, на найвищому рівні реалізуються системні виклики.
У традиційних багаторівневих ОС передача керування з верхнього рівня на нижній реалізується як системний виклик. Верхній рівень повинен мати права на виконання цього виклику, перевірка цих прав виконується за підтримки апаратного забезпечення.
Практичне застосування цього підходу сьогодні обмежене через низьку продуктивність.
Системи з мікроядром
Мікроядро — це мінімальна реалізація функцій ядра ОС. Інші функції ОС виконуються процесами режиму користувача (серверами). Мікроядро здійснює зв'язок між компонентами системи і виконує базовий розподіл ресурсів
Системи віртуальних машин
У системах віртуальних машин програмним шляхом створюють копії апаратного забезпечення (відбувається його емуляція). Ці копії (віртуальні машини) працюють паралельно, на кожній із них функціонує програмне забезпечення, з яким взаємодіють прикладні програми і користувачі.