Скачиваний:
11
Добавлен:
03.06.2014
Размер:
4.63 Mб
Скачать

Процессы

Важнейшей частью операционной системы, непосредственно влияющей на функционирование вычислительной машины, является подсистема управления процессами. Процесс (или по-другому, задача) - абстракция, описывающая выполняющуюся программу. Для операционной системы процесс представляет собой единицу работы, заявку на потребление системных ресурсов. Подсистема управления процессами планирует выполнение процессов, то есть распределяет процессорное время между несколькими одновременно существующими в системе процессами, а также занимается созданием и уничтожением процессов, обеспечивает процессы необходимыми системными ресурсами, поддерживает взаимодействие между процессами.

В многозадачной (многопроцессной) системе процесс может находиться в одном из трех основных состояний:

ВЫПОЛНЕНИЕ - активное состояние процесса, во время которого процесс обладает всеми необходимыми ресурсами и непосредственно выполняется процессором;

ОЖИДАНИЕ - пассивное состояние процесса, процесс заблокирован, он не может выполняться по своим внутренним причинам, он ждет осуществления некоторого события, например, завершения операции ввода-вывода, получения сообщения от другого процесса, освобождения какого-либо необходимого ему ресурса;

Г

Рис. 5.8. Основные состояния процесса

ОТОВНОСТЬ - также пассивное состояние процесса, но в этом случае процесс заблокирован в связи с внешними по отношению к нему обстоятельствами: процесс имеет все требуемые для него ресурсы, он готов выполняться, однако процессор занят выполнением другого процесса.

В ходе жизненного цикла каждый процесс переходит из одного состояния в другое в соответствии с алгоритмом планирования процессов, реализуемым в данной операционной системе. Типичный граф состояний процесса показан на рис. 5.8.

П

Рис. 5.9. Уровни планирования заданий

роцессы получают возможность работать, если им выделены физические процессоры. Распределение процессоров по процессам называется планированием загрузки процессоров. Этим занимается ОС. Существует три уровня планирования заданий (рис. 5.9):

  1. планирование на верхнем уровне (планирование заданий): решается, какие процессы могут конкурировать за захват ресурсов машины;

  2. планирование на промежуточном уровне: решается, какие процессы могут захватывать процессор;

  3. планирование на нижнем уровне: решается, какой процесс захватит процессор.

При планировании заданий необходимо руководствоваться следующими принципами:

  1. справедливость;

  2. максимальная пропускная способность;

  3. приемлемое время ответа;

  4. предсказуемость;

  5. исключение тупиковых ситуаций;

  6. учет приоритетов.

По мере развития аппаратных средств вычислительной техники и средств связи функции операционных систем непрерывно расширяются, а средства их исполнения совершенствуются. Чем шире функциональные возможности операционной системы, тем большие требования они предъявляют к техническим ресурсам компьютерной системы, но тем проще работа с компьютером с точки зрения пользователя. Вопрос ресурсной обеспеченности компьютера, универсальности операционной системы, ее надежности, обеспеченности прикладными программами и драйверами устройств, а также простоты и удобства ее использования, – это сложный вопрос баланса, который может по-разному решиться на каждом рабочем месте в зависимости от конкретных задач.

При подведении итогов усвоения рассмотрений темы полезно обратиться к приводимому ниже перечню вопросов с указанными вариантами ответов. Оценка вопросов ведется по 10-бальной шкале в зависимости от уровня сложности.

Можно выделить следующие типы вопросов по уровню сложности:

  • легкие (1-3 баллов);

  • средние (4-7 баллов);

  • сложные (8-10 баллов).

N

баллы

Вопрос

Ответ

Программное обеспечение ЭВМ

1

6

Что включает понятие “программное обеспечение ЭВМ”?

  • Технология проектирования программ (например, нисходящее проектирование, структурное программирование и др.);

  • Совокупность программ, выполняемых компьютером;

  • Методы тестирования программ;

  • Методы доказательства правильности программ;

  • Анализ качества работы программ;

  • Разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования ПО, и многое другое.

Классификация программного обеспечения

2

3

Приведите классификацию программного обеспечения.

  1. прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ;

  2. системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции (управление ресурсами ЭВМ, создание копий используемой информации, проверку работоспособности устройств компьютера, выдачу справочной информации о компьютере и др.);

  3. инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.

Прикладные программы

3

2

Дайте определение прикладной программы.

Прикладная программа – это любая конкретная программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах

Системные программы

4

3

Каково назначение системного ПО?

Системные программы служат для управления ресурсами ЭВМ – центральным процессором, памятью, вводом-выводом.

5

3

Для чего служит операционная система?

Операционная система обеспечивает управление ресурсами ЭВМ с целью их эффективного использования.

6

5

Что такое “утилиты” и для чего они предназначены?

Утилиты - важный класс системных программ вспомогательного назначения. Они либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные важные задачи.

7

1 – 6

Перечислите известные вам разновидности утилит.

  • программы контроля, тестирования и диагностики ЭВМ: используются для проверки правильности функционирования устройств ЭВМ и для обнаружения неисправностей и процессе эксплуатации, указывают причину и место неисправности;

  • драйверы: расширяют возможности ОС по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д.; с помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся устройств;

  • архиваторы: позволяют записывать информацию на дисках более плотно, т.е. создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;

  • антивирусные программы: предназначены для предотвращения заражения компьютерным вирусом и ликвидации последствий заражения;

  • коммуникационные программы: предназначены для организации обмена информацией между компьютерами;

  • программы для печати на принтере копий содержимого экрана дисплея.

8

3

Какие функции выполняют программы контроля, тестирования и диагностики ЭВМ?

Они используются для проверки правильности функционирования устройств ЭВМ и для обнаружения неисправностей и процессе эксплуатации, указывают причину и место неисправности.

9

3

Для чего предназначены драйверы устройств?

Драйверы расширяют возможности ОС по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д. С помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся устройств.

10

2

Для чего служат архиваторы?

Архиваторы позволяют записывать информацию на дисках более плотно, т.е. создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл.

11

2

В чем состоит назначение антивирусных программ?

Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютерным вирусом и ликвидации последствий заражения.

12

3

Для чего предназначены коммуникационные программы?

Коммуникационные программы предназначены для организации обмена информацией между компьютерами.

Операционные системы

13

1 – 8

Перечислите функции операционной системы.

В функции ОС входит:

  • осуществление диалога с пользователем;

  • ввод-вывод и управление данными;

  • планирование и организация процесса обработки программ;

  • распределение ресурсов (оперативной памяти, процессора, внешних устройств и т.д.);

  • запуск программ на выполнение;

  • всевозможные вспомогательные операции обслуживания;

  • передача информации между различными внутренними устройствами;

  • программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, накопителей на дисках, принтера и др.).

14

4

Какое свойство по определению присуще компьютерным вирусам:

  1. они способны “размножаться”;

  2. они наносят вред информации на компьютере;

  3. они наносят вред человеку;

  4. они портят информацию и технику.

  1. они способны “размножаться”.

Классы операционных систем

15

2 – 4

Назовите известные вам классы операционных систем в зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей, которое могут обслуживать ОС.

Различают четыре основных класса ОС:

  1. однопользовательские однозадачные: поддерживают одного пользователя и могут работать (в данный момент) только с одной задачей;

  2. однопользовательские однозадачные с фоновой печатью: позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать;

  3. однопользовательские многозадачные;

  4. многопользовательские многозадачные (требуют значительных машинных ресурсов).

Составные части операционной системы

16

5

Назовите основные составные части (компоненты) операционной системы.

Операционная система для персонального компьютера должна содержать следующие основные компоненты:

  • файловая система;

  • драйверы – программы управления вводом-выводом;

  • процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные ОС.

Файловая система ОС

17

5

Дайте определение понятию “файловая система”?

Файловая система – структура хранения данных на внешнем устройстве, определяющая доступ пользователя к данным.

18

5

Дайте определение понятию “файл”?

Файл – место постоянного хранения информации: программ, данных для их работы, текстов, закодированных изображений и др.

Файл – поименованная совокупность логических записей, однотипных по структуре и методу доступа, оформленная как единое целое средствами языка программирования или системными средствами.

19

5

Что такое “каталог” и какие действия с ним можно выполнять?

Каталог – оглавление файлов. Каталог доступен пользователю через командный язык ОС. Его можно просматривать, переименовывать зарегистрированные в нем файлы, переносить их содержимое на новое место, удалять.

20

5

Каким образом формируются иерархические файловые структуры?

Иерархические файловые структуры образуются, когда каталог хранится в другом каталоге наряду с обычными файлами.

Ядро операционной системы и процессы

21

5

Что такое “ядро операционной системы”?

Ядро ОС – небольшая часть кода ОС, относящаяся к числу наиболее используемых компонент системы.

22

1 – 5

Перечислите функции ядра операционной системы.

Функции ядра заключаются в следующем:

  1. обработка прерываний;

  2. управление процессами;

  3. поддержка операций ввода-вывода;

  4. поддержка управления памятью;

  5. поддержка работы файловой системы.

23

7

Как соотносятся понятия “процесс” и “программа”?

Процесс – программа в стадии выполнения.

24

9

В каких состояниях может быть процесс?

Процесс м.б. в следующих состояниях:

  • выполнения (выделен процессор);

  • готов (в состоянии готовности);

  • блокировка (ждет выполнения некоего события).

25

10

Какую информацию содержит блок управления процессами?

Блок управления процессами содержит следующую информацию:

  1. уникальный идентификатор;

  2. текущее состояние;

  3. приоритет – числовое выражение способности процесса конкурировать за захват ресурсов машины; приоритеты бывают статические и динамические;

  4. указатели памяти;

  5. указатели выделенных процессу ресурсов;

  6. область сохранения регистров.

26

8

Назовите основные отличия одно- и многозадачной операционных систем.

В многозадачной ОС имеется сложная подсистема распределения ресурсов: процессора (процессоров), памяти, устройств ввода-вывода. Она поддерживает очередь задач на выполнение, обеспечивает выделение каждой задаче в начале работы и по требованию, защиту памяти от несанкционированного доступа других задач, распределение процессорного времени с учетом приоритетов задач, освобождение ресурсов после выполнения задачи.

27

6

Какие процессы называют параллельными?

Процессы называются параллельными, если они существуют одновременно.

28

6

Какой способ взаимодействия процессов называют взаимоисключением?

Взаимоисключением называется способ взаимодействия, при котором во время обращения одного процесса к разделяемым ресурсам всем другим процессам это запрещается.

29

6

Когда процесс находится на критическом участке?

Процесс находится на критическом участке, если он обращается к разделяемым данным.

Взаимодействие пользователя с ОС

30

5

Для чего предназначен командный процессор ОС?

Командный процессор ОС осуществляет анализ и выполнение команд пользователя.

31

7

На какие две группы можно разделить языки общения пользователя с ОС?

Языки общения пользователя с ОС можно разделить на две группы:

  1. командные языки – пользователь вводит команды в командной строке; среди достоинств можно отметить большую гибкость, отрицательными чертами являются необходимость помнить большое количество команд и ключей и возможность ошибок при вводе команды;

  2. иконические языки – все ресурсы представляются специальными значками на экране (“иконками”), взаимодействие с компьютером осуществляется путем выбора или нажатия иконок, соответствующих ресурсам или действиям.

Работа с файлами

32

3

Какие операции можно совершать с файлами?

С файлами можно совершать ряд действий: создание, редактирование, переименование и перемещение, удаление, запуск на выполнение.

33

1 * 4

Какие характеристики задаются файлу при создании?

При создании файла ему необходимо задать следующие характеристики:

  • имя1;

  • расширение2 – является одним из атрибутов файла, определяет тип файла и возможность совершения над ним некоторых действий; в различных ОС используются разные расширения файлов;

  • место расположения файла в файловой системе;

  • дата и время создания (устанавливаются автоматически по системному таймеру).

34

2

Какая из перечисленных характеристик файла не является обязательной:

  1. имя;

  2. расширение;

  3. время создания;

  4. дата создания.

2) расширение.

35

3

Что такое “атрибут файла”?

Атрибутом называется характеристика, которая определяет, кто и какие действия может совершать с данным файлом.

36

1 –4

Перечислите известные вам атрибуты файлов.

Среди наиболее употребительных можно отметить следующие атрибуты:

  • Архивный (A);

  • Только для чтения (R);

  • Скрытый (H);

  • Системный (S).

Необходимо отметить, что набор атрибутов зависит от конкретной ОС.

37

2

Какая характеристика файла определяет можно или нет запустить его на выполнение?

Для того, чтобы программу можно было запустить на выполнение, ее файл должен иметь расширение, соответствующее исполнимому файлу.

38

1 –3

Какие файлы являются исполнимыми в MS DOS?

В MS DOS исполнимые файлы имеют расширения .exe, .com, .bat.

1 Количество символов в имени (длина имени) и их возможный набор зависит от используемой ОС.

2 не является обязательным атрибутом

20

Соседние файлы в папке Конспекты (old)