- •Список вопросов для подготовки к экзамену по сппо (2013-2014 уч. Год)
- •Понятие программного обеспечения (по). Классификация программного обеспечения по выполняемым функциям, структура системного по. Основные свойства системного программного обеспечения.
- •1)Управление процессами (программ во время выполнения);
- •Классификация ос (по структуре и архитектурным принципам построения, по режимам работы). Примеры.
- •Программные методы реализации взаимного исключения: примеры на псевдокоде, анализ и сравнение вариантов. Примеры.
- •Понятие семафора, семафорные примитивы, бинарные и считающие семафоры. Примеры объектов диспетчеризации в ms Windows, которые могут использоваться как «семафоры».
- •Применение бинарных семафоров для реализации взаимного исключения и синхронизации процессов. Примеры.
- •Общие семафоры, решение задачи «писателей и читателей» при работе с циклическим буфером. Сравнить варианты решения.
- •Проблема тупика и задачи, связанные с решением проблемы тупика: формулировки задач и подходы к решению. Примеры.
- •Задача предотвращения тупика, подходы к решению, анализ Примеры.
- •Модель системы с повторно используемыми ресурсами (граф повторно используемых ресурсов). Примеры.
- •Модель системы с потребляемыми ресурсами (граф потребляемых ресурсов). Примеры.
- •Система с повторно используемыми и потребляемыми ресурсами (граф обобщённых ресурсов). Примеры.
- •Решение задачи распознавания тупика для систем с повторно используемыми ресурсами: основная теорема о тупике. Алгоритм редукции. Примеры редукции.
- •Распознавание тупиков в системах с повторно используемыми ресурсами с ограничениями на выполнение операций. Примеры.
- •Распознавание тупиков в системах с потребляемыми ресурсами и в системах с обобщёнными ресурсами: алгоритм редукции. Примеры.
- •Распознавание тупиков в системах с потребляемыми ресурсами и в системах с обобщёнными ресурсами: системы с ограничениями на выполнение операций. Примеры.
- •Вывод системы из тупика. Общий подход к решению задачи и частный случай.
- •Обходы тупиков. Алгоритм банкира. Примеры.
- •Иерархия запоминающих устройств вс, характеристики устройств и связь, механизмы создания иерархии. Примеры.
- •Способы распределения памяти: статическое и динамическое распределение, связные и несвязные распределения. Сравнение.
- •Сегментная организация памяти. Страничная организация памяти. Сегментно-страничная организация памяти. Аппаратная поддержка в процессорах Intel.
- •Общие принципы организации виртуальной памяти. Управление виртуальной памятью: стратегии загрузки, стратегии размещения, стратегии замещения. Пример реализации в Intel.
- •Средства защиты памяти: изоляция адресных пространств. Поддержка в Intel.
- •Средства защиты памяти: защита по уровням привилегий, привилегированные команды и команды, чувствительные к уровням привилегий). Поддержка в Intel.
- •Статическая и динамическая компоновка программ: определение, сравнение и примеры.
- •Упрощённая структура объектного модуля и принцип работы связывающего загрузчика, редактора связей (одно- и двухпроходовые). Упрощённая структура исполнимого файла.
- •Понятие прерывания, классификация прерываний. Примеры (Intel).
- •Общая схема обработки прерываний, программно-аппаратная реализация, аппаратная поддержка механизма прерываний в Intel.
- •Структурная схема обработки исключений в Windows (seh): обработка завершения и локальная раскрутка.
- •Структурная схема обработки исключений в Windows (seh): обработка исключений и глобальная раскрутка.
- •Определение файла, атрибуты файлов и именование файлов, понятие каталога (справочника, директории, папки). Примеры.
- •Понятие и функции файловой системы как подсистемы ос.
- •Логическая и физическая организация файлов. Буферизация ввода/вывода. Примеры.
- •Логическая организация файлов: файлы с последовательной организацией и индексированные файлы. Поиск на внешних устройствах, b-деревья: определение и построение, выполнение операций. Примеры.
- •Управление внешней памятью: карты памяти и списки. Примеры (fat, ntfs).
- •Управление вводом/выводом, понятие драйвера внешнего устройства, драйверы виртуальных устройств.
- •Понятие драйвера файловой системы. Иерархическая организация файловых систем. Примеры.
- •Понятие защищённой вс. Классификация угроз и вторжений. Структура системы защиты.
- •Контроль прав доступа и матрица прав доступа как математическая модель защиты объектов. Примеры: одноранговое разделение ресурсов и защита на уровне пользователей.
- •Криптографическая защита. Понятие ключа. Симметричное и асимметричное шифрование. Понятие криптографического протокола. Понятие цифровой подписи.
- •Примеры задач по обработке исключений
- •Задания по разработке командных файлов и изучение команд пакетной обработки
- •Задачи на использование программных методов решения проблемы взаимного исключения
- •Задачи на работу с семафорами
- •Решение:
- •Решение:
- •Задачи на понимание алгоритмов решения задач, связанных с тупиками
- •Задачи на анализ состояний системы для выявления тупиков
- •Задачи по теме «Хранение и поиск информации на взу»
- •Файлы для подготовки
Распознавание тупиков в системах с потребляемыми ресурсами и в системах с обобщёнными ресурсами: системы с ограничениями на выполнение операций. Примеры.
Вывод системы из тупика. Общий подход к решению задачи и частный случай.
Существуют два общих подхода к решению задачи вывода системы из тупика:
прекращение процессов (процессы, попавшие в тупик последовательно уничтожаются в определенном порядке);
перехват ресурсов (у процессов в определенном порядке отнимаются выделенные ресурсы).
При реализации первого подхода завершение процессов продолжается до тех пор, пока не высвободится достаточное число ресурсов для распределения их между оставшимися процессами так, чтоб они вышли из тупика. В самом худшем случае в системе может остаться только один процесс в распоряжение которого и передаются освобожденные ресурсы.
Второй подход предполагает “принудительное” перераспределение ресурсов, текущее распределение которых привело к тупику, в системе, которое выполняется до тех пор, пока процессы, в пользу которых перераспределяются ресурсы, не выйдут из тупика. В этом случае процессы, у которых перехватываются выделенные им ресурсы, остаются в системе с повторными запросами на те ресурсы, которые были у них отобраны. Однако во многих случаях перераспределение ресурса равносильно уничтожению процесса, у которого этот ресурс отобрали. В худшем случае в активном состоянии может остаться только один процесс, а остальные блокируются и переходят в состояние ожидания.
Для реализации этих подходов необходимо установить порядок уничтожения процессов или порядок перехвата ресурсов.
Самой простой стратегией является выбор процессов-“кандидатов” на завершение или перехват ресурсов в порядке увеличения цены завершения процесса или цены принудительного перераспределения выделенных ему ресурсов. Стоимость этих операций в системе может определяться, например, приоритетами процессов, “ценой” повторного запуска или оживления процессов, затратами, которые могут быть следствием нарушения нормального выполнения процессов (например, затратами на восстановление информации в БД после ее разрушения из-за прерывания транзакции). Цена перехвата ресурса может быть связана с каждой единицей ресурса.
После удаления процесса из системы (эта операция ведет к освобождению всех занимаемых им ресурсов, снятию запросов (в графе состояния системы удаляются соответствующие дуги и изменяются пометки вершин, представляющих возвращаемы в систему ресурсы, а также удаляется сама вершина, соответствующая завершаемому процессу)) или перераспределения его ресурсов (в данном случае дуги выделения перераспределяемых ресурсов превращаются в дуги запросов с соответствующим весом, а пометки вершин, представляющих освобожденные ресурсы изменяются (увеличиваются счетчики доступных единиц)) анализируется новое состояние системы (выполняется алгоритм распознавания тупика), если новое состояние остается тупиковым, процедура повторяется для следующего процесса в установленном порядке.