Вопросы к экзамену «Операционные системы»

1. Определение и основные функции ОС.

2. ОС - система реального времени.

3. Определение и функции ОС..

4. ОС - система разделения времени.

5. Пакетные системы.

6. Механизмы вытесняющей и коллективной многозадачности.

7. Синхронные и асинхронные очереди сообщений

8. Процессы последовательные и параллельные.

9. Способы синхронизации параллельных процессов.

10. Способы выполнения последовательных процессов.

11. Механизм диспетчирования.

12. Концепция отображаемой памяти.

13. .Механизм временного запрещения доступа.

14. Стратегии управления ресурсами в зависимости от размеров программ.

15. Механизм прерываний и типы прерываний.

16. Понятие ядра и свойства функций, помещенных на нулевой уровень ОС.

17. Примитив. Различие между работой процесса и примитива.

18. Механизм коллективной многозадачности.

19. Стратегия замков в зависимости от размеров критической секции.

20. Р- и V-операции.

21. Реальный режим работы ОС..

22. Типы виртуальной памяти. Определение виртуальной памяти.

23. Защищенный режим работы ОС.

24. Статическая настройка адресов.

25. Динамическая настройка адресов.

26. Алгоритмы замещения элементов буфера быстрой переадресации (TLB) FIFO,LFU,LRU.

27. Понятие свопинга. «Пробуксовка» системы.

28. Управляющие и обрабатывающие программы.

29. Методы записи и считывания в FAT

30. Системы хранения файлов FAT и HPFS.

31. Основные причины фрагментации в FAT.

32. Основные характеристики ОС Windows

33. Основные компоненты технологии Plug and Play.

34. Модель обращения прикладных программ в ОС Windows NT.

35. Основные характеристики и версии ОС UNIX.

36. Операции, соответствующие стандарту Plug and Play, выполняющиеся после включения компьютера.

37. Подсистемы ОС Windows NT, обеспечивающие работу прикладных программ..

38. Особенности работы модуля Executive ОС Windows NT 4.0.

39. Архитектура ОС Windows NT 4.0..

40. Архитектура ОС Windows9х.

41. Основные характеристики ОС Windows9х.

42. Выполнение 16-разрядных приложений в ОС Windows.

43. Выполнение 32-разрядных приложений в ОС Windows..

44. Интерфейс ОС Windows. Основные системные DLL.

45. Основные функции командного процессора ОС MS DOS.

46. Сравнение требования ресурсов ОС Windows9х и ОС WindowsNT.

47. Фрагментация в HPFS , NTFS и FAT.

48. Составляющие подсистемы WIN 32 ОС Windows NT 3.х и CSR ОС Windows NT 4.0.

49. Основные характеристики и модули ОС MS DOS.

50. Запись и поиск файлов в HPFS и NTFS.

51. Основные характеристики и модули ОС СР/M.

52. Архитектура ОС OS\2 WARP.

53. Архитектура ОС Windows 9х.

1. Определение и основные функции ос.

Операционная система (ОС) – это комплекс взаимосвязанных системных программ для организации взаимодействия пользователя с компьютером и выполнения всех других программ. ОС относятся к составу системного программного обеспечения и являются основной его частью. Операционные системы: MS DOS 7.0, Windows Vista Business, Windows 2008 Server, OS/2, UNIX, Linux.

Основные функции ОС:

• управление устройствами компьютера (ресурсами), т.е. согласованная работа всех аппаратных средств ПК: стандартизованный доступ к периферийным устройствам, управление оперативной памятью и др.

• управление процессами, т.е. выполнение программ и их взаимодействие с устройствами компьютера.

• управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жесткий диск, компакт-диск и т.д.), как правило, с помощью файловой системы.

• ведение файловой структуры.

• пользовательский интерфейс, т.е. диалог с пользователем.

Дополнительные функции:

• параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).

• взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.

• защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от злонамеренных действий пользователей или приложений.

• разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы (аутентификация, авторизация).

Состав операционной системы

В общем случае в состав ОС входят следующие модули:

• Программный модуль, управляющий файловой системой.

• Командный процессор, выполняющий команды пользователя.

• Драйверы устройств.

• Программные модули, обеспечивающие графический пользовательский интерфейс.

• Сервисные программы.

• Справочная система.

Драйвер устройства (device driver) – специальная программа, обеспечивающая управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами.

Командный процессор (command processor) – специальная программа, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их (интерпретатор программ).

Интерпретатор  команд отвечает за загрузку приложений и управление информационным потоком между приложениями.

Для упрощения работы пользователя в состав современных ОС входят программные модули, обеспечивающие графический пользовательский интерфейс.   Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между устройствами. В ОС имеется программный модуль, управляющий файловой системой.

Сервисные программы позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и др.), выполнять операции с файлами (копирование, переименование и др.), работать в компьютерных сетях.

Для удобства пользователя в состав ОС входит справочная система, позволяющая оперативно получить необходимую информацию о функционировании как ОС в целом, так и о работе ее отдельных модулей.

5. Пакетные системы.

7. Синхронные и асинхронные очереди сообщений.

Синхронными сообщениями называются сообщения, которые Windows помещает в очередь сообщений приложения. Такие сообщения извлекаются и диспетчери-зуются в цикле обработки сообщений. Асинхронные сообщения передаются непосредственно окну, когда Windows вызывает оконную процедуру. Приведем примеры синхронных сообщений. Прежде всего, к ним относятся сообщения о событиях пользовательского ввода, таких как нажатие клавиш (WM_KEYDOWN и WM_KEYUP), перемещение мыши (WM_M0USEM0VE) или щелчок левой кнопкой мыши (WM_LBUTT0ND0WN). Кроме этого синхронными являются сообщения от таймера (WM_TIMER), сообщение о необходимости перерисовки клиентской области (WM_PAINT) и сообщение о выходе из программы (WM_QUIT). Приложение может само направить в очередь синхронное сообщение, вызвав функцию PostMessage. Остальные сообщения, как правило, являются асинхронными. Во многих случаях асинхронные сообщения являются результатом обработки синхронных сообщений. Вообще, когда асинхронное сообщение обрабатывается функцией DefWindowProc, Windows часто генерирует другие сообщения, направляемые оконной процедуре. Приложение также может послать асинхронное сообщение, вызвав функцию SendMessage. Таким образом, оконная процедура должна быть повторно входимой (reentrant program). Это означает, что Windows часто вызывает функцию WndProc с новым сообщением, появившимся в результате вызова DefWindowProc из WndProc при обработке предыдущего сообщения. В большинстве случаев повторная входимость оконной процедуры не создает каких-то особых проблем, но знать об этом полезно. Рассмотрим, например, какие события произойдут после щелчка кнопкой мыши на кнопке закрытия окна приложения Hellol. Все начнется с того, что Windows отправит асинхронное сообщение WM_SYSCOMMAND оконной процедуре WndProc. Оконная процедура передаст это сообщение на обработку функции DefWindowProc. Функция DefWindowProc реагирует на него, отправляя сообщение WM_CL0SE оконной процедуре. В рассматриваемом примере предусмотрена обработка этого сообщения — вызывается функция DestroyWindow. Однако если не предусмотреть эту обработку, то функция DefWindowProc сделала бы то же самое, то есть вызвала бы функцию DestroyWindow. Функция DestroyWindow заставляет Windows отправить оконной процедуре сообщение WM_DESTROY. И наконец, WndProc, обрабатывая это сообщение, вызывает функцию PostQuitMessage, которая посылает синхронное сообщение WM_QUIT в очередь сообщений приложения. Сообщение WM_QUIT прерывает цикл обработки сообщений в WinMain, и приложение завершает свою работу. Сообщения не похожи на аппаратные прерывания. Пока оконная процедура обрабатывает одно сообщение, программа не может быть прервана другим сообщением. Только в том случае, когда функция, выполняемая в теле оконной процедуры, генерирует новое асинхронное сообщение, оно вызывает повторно оконную процедуру, и только после его обработки выполнение прерванной функции продолжается.