- •1.Определение ос. Ос как виртуальная машина и как диспетчер аппаратных и прораммных ресурсов.
- •2.Назначение и основные функции ос. Классификация ос. Варианты классификации.
- •5.Многопроцессорные ос. Симметричная и несимметричная параллельная обработка.
- •3.Эволюция ос. Современные ос, их характеристики и области применения.
- •4.Однозадачные и многозадачные ос. Преимущества многозадачности и ее реализация в ос.
- •Сетевые компоненты ос.
- •Оc с разделением времени. Основные свойства, классы решаемых задач. Примеры современных реализаций.
- •Ос реального времени. Жесткие и нежесткие системы. Интерфейс с внешней средой.
- •Операционные системы unix. Основные линии развития (at&t и bsd unix). Современные реализации для пэвм.
- •Операционные системы Microsoft Windows. Основные версии и реализации, их характеристики и свойства.
- •Современные типы ос для пэвм. Назначение, характеристики и свойства.
- •Функциональная организация (структура) типовой многозадачной ос. Базовые функциональные подсистемы. Ядро и пользовательский слой ос.
- •Архитектурные принципы (принципы разработки и организации) современной мультипрограммной ос. Модульная структура ос.
- •Подсистема планирования (управления) процессов и потоков в ос. Понятие процесса, потока и ресурса. Типы ресурсов. Информационные структуры процесса (потока).
- •Жизненный цикл процесса. Диаграмма состояний. Переходы между состояниями. Диаграмма состояний потоков в ос ms Windows (2000/xp).
- •16. Алгоритмы планирования. Квантование времени (вытеснение). Планирование на основе приоритетов. Приоритетное планирование потоков в ms Windows (2000/xp).
- •Организация взаимодействия (синхронизация) параллельных процессов и потоков. Эффект гонок. Критическая секция. Типовые задачи синхронизации.
- •Системные механизмы для синхронизации потоков. Блокирующие переменные, мьютексы, семафоры.
- •Подсистема управления памятью. Основные функции. Сегментная и страничная программные модели памяти.
- •Концепция виртуальной памяти. Трансляция виртуальных адресов.
- •Иерархическая организация памяти эвм. Принцип кэширования. Устройство кэш-памяти (созу) на процессоре. Алгоритмы работы кэш-памяти.
- •Алгоритмы распределения основной памяти эвм.
- •Страничный обмен (замещение), как метод реализации виртуальной памяти. Таблицы страниц процесса. Свопинг процессов.
- •Структура виртуального адресного пространства процесса в ms Windows nt (2000/xp).
- •Архитектура (модель) ос ms Windows nt (2000/xp). Компоненты ядра и компоненты пользовательского режима. Файловое дерево ос ms Windows на загрузочном томе.
- •Порядок и основные процедуры для загрузки ос на аппаратной платформе ibm-совместимых пэвм. Мультисистемная организация, диспетчеры загрузки ос.
- •Подсистема ввода-вывода ос. Буферизация обмена данными между внешней и основной памятью. Дисковый (системный) кэш.
- •Управление устройствами (аппаратурой) в ос. Независимость программ от устройств. Типы устройств. Драйверная подсистема ос. Модель драйвера в ос Windows.
- •Файловая система ос (fs). Внешняя модель (архитектура) fs. Правила именования и пространства имен в ос Windows. Элементы полного имени. Типы файловых объектов и их атрибуты.
- •Внутренняя организация файловой системы (fs). Системные данные fs на томе. Типы файловых систем.
- •Множественность файловых систем (fs) современных ос. Файловые системы ос Windows: fat12, fet16, fat32, cdfs, ntfs (ntfs5), сетевые fs. Диспетчер файловых систем (ifs ), драйверы fs.
- •Файловая система faTхх. Назначение и организация таблицы распределения файлов. Типы записей в fat.
- •Структура элемента каталога в файловой системе faTхх. Опорные и дополнительные элементы. Метка тома.
- •Поддержка и внутренняя организация длинных имен в ос Windows для файловых систем faTxx. Псевдоним длинного имени в пространстве имен dos.
- •Система операций над файлами. Типы доступа к данным файла. Защита файлов и данных в ос. Обеспечение целостности fs. Восстанавливаемость после сбоев ос и аппаратуры.
- •Файловая система ntfs. Основные свойства и возможности. Обеспечение целостности и отказоустойчивости ntfs. Управление доступом к данным и защита данных в ntfs.
- •Внутренняя организация ntfs на логическом томе. Метафайлы и их назначение. Структура главной таблицы файлов (мfт).
- •Интерфейс прикладного программирования в ос. Библиотеки функций api, системные вызовы. Назначение и реализация в инструментальных системах (системах программирования).
- •Командный (консольный) интерфейс ос. Виртуальная машина ms-dos, интерпретатор команд и его функции. Синтаксис консольных команд. Система команд и их классификация.
- •Внутренние команды командного интерфейса ос. Формат вызова, механизм внутренней реализации. Примеры внутренних команд vdm.
- •Команды-фильтры. Конвейеризация (потоковое сцепление) команд в командном интерфейсе. Перенаправление стандартного ввода-вывода в файлы и другие устройства.
- •Конфигурационные, диагностические и информационные команды ос.
- •Среда окружения командного интерфейса и ее назначение. Команды формирования окружения. Системные переменные.
- •Система команд ос для операций с файлами. Команды для работы с каталогами.
- •Программирование в среде командного интерфейса. Пакетные командные файлы: - внутренние команды, передача параметров.
- •Графический интерфейс конечного пользователя (gui). Концепция рабочего стола. Стандартные элементы оформления и управления в gui. Способы запуска приложений.
- •Защита данных и программ в ос. Модель безопасности ос ms Windows (2000/xp). Механизм учетных записей пользователей, регистрация в системе. Права доступа.
- •Инструменты конфигурирования и настройки ос ms Windows (2000/xp). Панель управления. Системное администрирование.
- •Системная база данных ос ms Windows - реестр. Общая организация, типы параметров. Утилиты для работы с реестром. Экспорт и импорт данных реестра.
- •51. Развертывание (инсталляция) ос на аппаратной платформе. Дистрибутив ос. Утилиты для установки.
- •52. Поддержка сетей в ос ms Windows. Сетевые компоненты, конфигурирование стека сетевых протоколов. Сетевые утилиты ос. Прикладные пользовательские сетевые сервисы.
5.Многопроцессорные ос. Симметричная и несимметричная параллельная обработка.
Вплоть до недавнего времени вычислительные системы имели один центральный процессор. В результате требований к повышению производительности появились многопроцессорные системы, состоящие из двух и более процессоров общего назначения, осуществляющих параллельное выполнение команд. Поддержка мультипроцессирования является важным свойством ОС и приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами.
Многопроцессорная обработка реализована в таких ОС, как Linux, Solaris, Windows NT, и ряде других. Многопроцессорные ОС разделяют на симметричные и асимметричные.
В симметричных ОС на каждом процессоре функционирует одно и то же ядро, и задача может быть выполнена на любом процессоре, то есть обработка полностью децентрализована. При этом каждому из процессоров доступна вся память. 2) В асимметричных ОС процессоры неравноправны. Обычно существует главный процессор (master) и подчиненные (slave), загрузку и характер работы которых определяет главный процессор.
3.Эволюция ос. Современные ос, их характеристики и области применения.
Первый период (1945-1955). Ламповые машины. Операционные систем отсутствовали. В середине 40-х были созданы первые ламповые вычислительные устройства, и появился принцип программы, хранимой в памяти машины. Второй период (1955-Начало 60-х). Компьютеры на основе транзисторов. Пакетные операционные системы. С середины 50-х годов начался новый период в эволюции вычислительной техники, связанный с появлением новой технической базы - полупроводниковых элементов. Применение транзисторов вместо часто перегоравших электронных ламп привело к повышению надежности компьютеров. Теперь они смогли непрерывно работать настолько долго, чтобы на них можно было возложить выполнение действительно практически важных задач. Снизилось потребление вычислительными машинами электроэнергии. Проще стали системы охлаждения. Размеры компьютеров уменьшились. Третий период (Начало 60-х - 1980). Компьютеры на основе интегральных микросхем. Первые многозадачные ОС. В это время в технической базе произошел переход от отдельных полупроводниковых элементов типа транзисторов к интегральным микросхемам. Вычислительная техника становится более надежной и дешевой. Растет сложность и количество задач, решаемых компьютерами. Повышается производительность процессоров. Четвертый период (1980-настоящее время). Персональные компьютеры. Классические, сетевые и распределенные системы. В эти годы произошло резкое возрастание степени интеграции и удешевление микросхем. Компьютер, не отличающийся по архитектуре от PDP-11, по цене и простоте эксплуатации стал доступен отдельному человеку, а не отделу предприятия или университета. Наступила эра персональных компьютеров. Современные ОС: Операционная система Microsoft Windows XP, известная также под кодовым наименованием Microsoft Codename Whistler, является новой ОС семейства Windows, созданной на базе технологии NT. Windows XP объединяет в себе достоинства уже знакомых пользователям операционных систем предыдущих поколений: удобство, простоту в инсталляции и эксплуатации ОС семейства Windows 98 и Windows ME, а также надежность и многофункциональность Windows 2000. В настоящее время Windows XP для настольных ПК и рабочих станций выпускается в трех модификациях: Home Edition для домашних персональных компьютеров, Professional Edition — для офисных ПК Минимальные системные требования. Windows 7 : • Операционная система обладает поддержкой мультитач-управления. • Меню Пуск в Windows 7 стало короче и лишилось иконок. • Дополнительным преимуществом Windows 7 можно считать более тесную интеграцию с производителями драйверов. Большинство из них определяются автоматически, при этом в 90 % случаев сохраняется обратная совместимость с драйверами для Windows Vista.
• Windows 7 поддерживает псевдонимы для папок на внутреннем уровне. К примеру, папка Program Files в некоторых локализованных версиях Windows была переведена и отображалась с переведённым именем, однако на уровне файловой системы оставалась англоязычной.
MacOS - является полноценным эквивалентом Microsoft Windows XP для компьютеров Apple Macintosh. Имеется широчайший набор программного обеспечения, рассчитанного на работу под управлением MacOS X, а сама платформа отличается поразительным быстродействием, эффективностью и надежностью. Сегодняшняя OS/2 - это мощная многозадачная операционная система с оконным графическим интерфейсом и набором созданных специально для нее прикладных программ, ориентированная на рынок персональных компьютеров и рабочих станций. Интерфейс OS/2 включает все необходимые элементы современных OS - рабочий стол и корзину, иконки и панель задач, программу просмотра содержимого дисков, часы и драйвера множества периферийных устройств, таких как, например, порты USB или инфракрасный порт.
Операционная система UNIX – это набор программ, который управляет компьютером, осуществляет связь между пользователем и компьютером и обеспечивает инструментальными средствами, чтобы помочь выполнить работу. Unix функционирует как на PC, так и на мощных рабочих станциях с RISC- процессорами, под Unix написаны действительно мощные САПР и геоинформационные системы. Своей масштабируемостью Unix из-за его многоплатформенности на порядок превосходит любую другую операционную систему.
Linux - очень простая, надежная и дружественная операционная система. Совершенствование и эволюция Linux продолжаются по сей день: новые версии ядра, новые оконные менеджеры и новое программное обеспечение для Linux появляются каждый месяц. Графические оконные интерфейсы, доступные пользователям Linux, отличаются завидным разнообразием. Каждый, кто использует на своем компьютере эту операционную систему, может выбрать себе оконный менеджер по вкусу, руководствуясь техническими характеристиками своей машины, либо собственными эстетическими и художественными предпочтениями.
