- •Вопросы и литература по курсу аос (по всем вопросам должен быть представлен краткий рукописный конспект в общей тетради)
- •Структура программного обеспечения персонального компьютера.
- •Понятие операционной системы персонального компьютера. Основные интерфейсы компьютерной системы.
- •Краткая история операционных систем.
- •Доисторический период
- •Первый период (1945-1955)
- •Основные функциональные компоненты ос.
- •Подсистема управления процессами
- •Управления памятью
- •Управление файлами и внешними устройствами
- •Защита данных и администрирование
- •Интерфейс прикладного программирования
- •Пользовательский интерфейс
- •Сетевые и распределенные операционные системы.
- •Требования к современным операционным системам.
- •Базовая архитектура операционной системы. Понятие ядра системы. Классификация операционных систем в зависимости от особенностей архитектуры ядра.
- •По архитектуре ядра системы можно разделить на:
- •-2) Слоистая архитектура ядра
- •Аппаратная зависимость и переносимость операционных систем.
- •Совместимость операционных систем и множественные прикладные среды.
- •Подсистема управления процессами, основные задачи. Понятие многозадачности.
- •Многозадачность в системах пакетной обработки, разделения времени и реального времени. Системы пакетной обработки.
- •Системы разделения времени
- •Системы реального времени
- •Состояния потока
- •Планирование и диспетчеризация потоков
- •Квантование – каждому потоку последовательно выделяется квант процессорного времени.
- •Алгоритмы планирования, основанные на приоритетах
- •Смешанные алгоритмы планирования
- •Приоритеты и концепции планирования потоков в Windows 2000, ос Unix System V и os/2. Система ос Unix System V Release 4
- •Система os/2
- •Система Windows 2000
- •Планирование процессов и потоков в системах реального времени.
- •Назначение
- •Механизм прерываний
- •Реализация системных вызовов. Использование механизма прерываний для реализации системных вызовов.
- •Понятие гонок
- •Критическая секция кода и исключение гонок
- •Блокирующие переменные
- •Понятие семафора и его использование для целей синхронизации.
- •Синхронизация и проблема тупиков.
- •Синхронизирующие объекты в операционных системах.
- •Методы распределения памяти
- •Фиксированные разделы
- •Динамические разделы
- •Перемещаемые разделы
- •Остальные методы требуют использования внешней памяти
- •Свопинг
- •Виртуальная память
- •Страничная организация памяти
- •2 Базисных свойства страничной организации:
- •Сегментное распределение памяти
- •Сегментно-страничное распределение
- •Организация виртуальной памяти, преобразование адреса.
- •Обмен данными между процессами на основе виртуальной памяти.
- •Аппаратная поддержка сегментной организации памяти в системах на основе процессоров с архитектурой ia32. Небольшое вступление про процессоры ia-32 и аппаратную поддержку мультипрограммирования
- •Регистры сегментов
- •Управляющие регистры:
- •Регистры системных адресов
- •Регистры отладки и тестирования
- •Средства поддержки сегментной организации памяти в процессорах Пентиум (собственно ответ на билет)
- •Итак, процесс обратился за памятью. Что происходит?
- •Защита данных в системах с сегментной организацией памяти на основе процессоров с архитектурой ia32.
- •Привилегии подробнее:
- •Смешанная сегментно-страничная организация памяти в системах на основе процессоров с архитектурой ia32. Трансляция адреса. Буфер ассоциативной трансляции (tlb).
- •Кэширование данных
- •Принципы работы кэш - памяти.
- •Проблема согласования данных.
- •Вытеснение данных из кэШа
- •Случайное отображение
- •Детерминированный способ отображения
- •Управление памятью в реальном режиме адресации на примере консоли Windows xp.
- •Задачи подсистемы управления внешними устройствами.
- •Организация параллельной работы устройств ввода-вывода и процессора
- •Согласование скоростей обмена
- •Разделение устройств и данных между процессами
- •Обеспечение удобного и логического интерфейса между устройствами и остальной частью системы
- •Поддержка широкого спектра драйверов с возможностью расширения
- •Динамическая загрузка и выгрузка драйверов.
- •Поддержка синхронных и асинхронных операций ввода-вывода
- •Поддержка нескольких файловых систем.
- •Типы файлов
- •Иерархическая структура фс
- •Имена файлов
- •Монтирование
- •У файла есть:
- •Логическая организация файла:
- •Физическая организация данных на диске.
- •Физическая организация файла.
- •Связанный спискок кластеров дисковой памяти
- •Связанный список индексов – фс фат.
- •Файловые операции.
- •Универсальные действия:
- •Стандартные файлы ввода и вывода, перенаправление ввода-вывода.
- •Файловые системы Unix (s5 и ufs).
- •Обзор семейства операционных систем Microsoft Windows.
- •Системный реестр: структура системного реестра Windows;
- •Импорт и экспорт данных системного реестра;
- •Предопределенные ключи системного реестра;
Защита данных и администрирование
Можно поделить на:
- защиту системы от сбоев, отказов аппаратуры, ошибок ПО
- защиту от несанкционированного доступа
Защита от несанкционированного доступа
- процедура входа в систему
- права пользователя
Все это тесно связано с администрированием, т.к. именно админ определяет права юзеров.
- кроме того, система осуществляет т.н. аудит – фиксацию всех событий, связанных с безопасностью системы (попытки входа не того юзера, попытки доступа к защищенным файлам и тд)
Защита от сбоев:
- На основе резервирования (несколько копий важных данных, принтеров, устройств ввода-вывода)
- Мультипроцессирование (несколько процессоров, если один сломается, второй подхватит)
- подсистема обработки ошибок (ошибки есть, но не ведут к катастрофе, обнаружить и локализовать ошибку значит снизить ущерб)
5а) Служба времени – поддерживает отсчет времени, календарного и внутреннего
В системах разделения времени должно быть
- средство для измерения времени (интервальный таймер)
- обработка прерываний
- служба календарного времени.
Интерфейс прикладного программирования
Система предоставляет API – набор функций, доступных для взаимодействия с системой.
Системы могут быть разные, но если у них один АПИ, они для прогера выглядят одинаково.
Пользовательские прилаги обращаются к функциям АПИ через системные вызовы – очень похоже на вызов подпрограмм. В системном вызове ОС передаются какие то данные, она их записывает в регистры, после чего прога передает ей управление. Ось чего-то делает, и возвращает результаты (или код ошибки при неудаче) через память, регистры или стеки.
Как именно реализуются системные вызовы, зависит от конкретной Оси и от конкретного ЯП.
Пользовательский интерфейс
CUI – юзер использует набор команд и работает через командный интерпретатор.
GUI – окна, мышь и все такое.
Сетевые и распределенные операционные системы.
ОС по способности связывать несколько компов можно разделить на:
- Локальные
- Сетевые
- Распределенные
Локальные – работают на одном автономном компьютере и больше ничего не знают.
Но т.к. современные Оси являются сетевыми, нас больше интересуют именно они.
СОС – ОС, способная работать в сети, использовать ресурсы других компов и предоставлять им свои собственные ресурсы.
Чем она отличается от локальной сети:
У нее есть тоже локальная часть ОС, отвечающая за управление локальными ресурсами, но кроме этого, у нее есть специальная оболочка, отвечающая за взаимодействие компов в сети.
Оболочка состоит из серверной части, клиентской части и коммуникационных средств, обеспечивающих взаимодействие.
Раньше для того, чтобы «получить» сетевую ОС, эта оболочка устанавливалась как отдельное ПО, но сейчас все современные ОС являются сетевыми, и все в них уже давно встроено.
По типу взаимодействия:
- однородная сеть – ПК одновременно и клиент и сервер
- ПК только предоставляет свои ресурсы – сервер
- ПК только пользуется другими ресурсами – рабочая станция или тонкий клиент.
Сетевые ОС это хорошо, но они развивались, развивались и развились в распределенную ОС.
Распределенная ОС – совокупность компов, взаимодействующих друг с другом и связанных сетью, локально или глобальной, которая обеспечивает высокую степень прозрачности использования ресурсов.
Пользователь не знает, где конкретно лежат его файлы – у него на компе или удаленно.
В этих системах и ОС тоже распределенная, находится на разных компах, например – файловая подсистема на одном, а управление памятью – на втором.
+ Объединенные ресурсы нескольких компов более мощно решают емкие задачи.
HARD HARD
Сильносвязанный
Слабосвязанный
Локальная ОС Распределенная ОС Сетевая ОС
SOFT SOFT
Сильносвязанный Слабосвязанный
