- •2. Назначение и функции операционной системы.
- •3. Эволюция операционных систем.
- •4. Понятие процесса (потока). Состояние процессов. Управление процессами со стороны операционной системы.
- •5. Мультипрограммирование.
- •6. Ресурсы вычислительной системы. Виды ресурсов. Виртуальные ресурсы.
- •7. Управление ресурсами со стороны операционной системы.
- •8. Системы разделения времени.
- •9. Системы пакетной обработки.
- •Системы реального времени
- •Создание процессов. Очередь процессов, дескриптор процесса, контекст процесса.
- •Механизм прерываний. Виды прерываний.
- •Алгоритмы обработки прерываний различных типов.
- •Дисциплины обслуживания прерываний.
- •Классификации операционных систем.
- •Монолитные операционные системы.
- •Микроядерные операционные системы.
- •Реализация технологии клиент – сервер в микроядерных операционных системах.
- •Сетевые операционные системы. Локальные и распределенные сети.
- •Основные принципы построения операционных систем.
- •Планирование процессов. Долгосрочный и краткосрочный планировщики.
- •Проблемы синхронизации процессов. Понятие критической секции. Блокирующие переменные. Семафоры.
- •Тупики. Распознавание и предотвращение тупиков. Восстановление системы из состояния дедлока.
- •Функции операционной системы по управлению памятью. Понятие виртуального адресного пространства.
- •Методы управления памятью. Проблемы фрагментации памяти.
- •Сегментное распределение памяти. Таблица сегментов. Преобразование виртуального адреса в физический адрес.
- •Страничное распределение памяти. Преобразование виртуального адреса в физический адрес.
- •Сегментно-страничное распределение памяти. Преобразование виртуального адреса в физический адрес.
- •Задачи операционной системы по управлению файлами и устройствами ввода/вывода. Синхронный и асинхронный ввод/вывод.
- •Многослойная модель подсистемы ввода/вывода.
- •Файловые системы. Функции операционной системы по управлению файлами.
- •Основные файловые операции. Поддержка со стороны операционной системы.
- •Файловые системы. Общие принципы построения. !!!!!!!
- •Файловая система ufs. Принципы организации.
- •Файловая система fat. Принципы организации.
- •Файловая система ntfs. Принципы организации.
- •Основные понятия информационной безопасности. Классификация угроз.
- •Системный подход к обеспечению информационной безопасности. Политика информационной безопасности.
- •Базовые технологии информационной безопасности.
- •Технология клиент-сервер как основа построения микроядерных операционных систем. Поддержка технологии клиент-сервер со стороны операционной системы.
- •Распределенные вычислительные сети. Механизм обмена сообщений. Гарантированная доставка сообщений.
- •Модель osi.
- •Объектно-ориентированный подход к проектированию. Базовые принципы. Использование при разработке операционных систем.
Создание процессов. Очередь процессов, дескриптор процесса, контекст процесса.
Создать процесс - это значит:
1.создать информационные структуры, описывающие данный процесс, то есть его дескриптор и контекст; 2. включить дескриптор нового процесса в очередь готовых процессов; 3.загрузить кодовый сегмент процесса в оперативную память или в область свопинга. Очередь процессов
Дисциплина FCFS (first come – first served) реализует стратегию обслуживания «по возможности заканчивать вычисления в порядке их появления».
Задачи обслуживаются в порядке очереди, т.е. в порядке их появления.
Задачи, приостановленные для ожидания какого-либо ресурса, после перехода в состояние готовности становятся в эту очередь перед задачами, которые еще не выполнялись.
Образуются две очереди: новые задачи; ранее выполнявшиеся, но попавшие в состояние ожидания.
Дисциплина FCFS не требует внешнего вмешательства в ход вычислений и перераспределения процессорного времени. По классу диспетчеризации (вытесняющие и не вытесняющие) дисциплина FCFS относится к не вытесняющим.
Дисциплина обслуживания SJN (shortest job next) требует, чтобы пользователи указывали предположительное время выполнения. Диспетчер задач сравнивал указанное время с реальным временем выполнения и, если время выполнения превышало указанное, то помещал это задание в конец очереди.
Дисциплина обслуживания SRT (shortest remaining time), основана на том, что выбираемое на исполнение задание требует меньше всего времени для своего завершения.
Перечисленные три дисциплины обслуживания могут использоваться для пакетных режимов работы, когда не важно время отклика.
Для интерактивной работы надо обеспечить приемлемое время реакции системы и равенство в обслуживании, если система мультитерминальная. Интерактивные задания должны иметь преимущество перед фоновыми. Эти условия решены в дисциплине RR (round robin – круговая, карусельная). Дисциплина обслуживания RR предполагает, что каждая задача получает процессорное время порциями (квантами). После окончания выделенного кванта времени задача снимается с исполнения и на выполнение выбирается следующая задача.
Дескриптор процесса (описатель задач, блок управления задачей)
• идентификатор процесса (PID);
• тип (класс) процесса, по которому супервизор определяет правила обслуживания;
• приоритет процесса, по которому супервизор предоставляет ресурсы;
• переменную состояния (готов к работе, в состоянии выполнения, ожидание устройства ввода/вывода и т.д.);
• защищенную область памяти (контекст задач), в которой хранятся регистры процессора, если процесс прерывается, не закончив работу (доступ только из ядра, но примыкает к образу процесса и перемещается вместе с ним);
• информацию о ресурсах, которыми процесс владеет или имеет право пользоваться;
• место (или адрес) памяти для общения с другими процессами;
• параметры времени запуска;
• в случае отсутствия системы управления файлами – адрес задачи на диске в ее исходном состоянии и адрес на диске, куда она выгружается из оперативной памяти.
Контекст задач - защищенная область памяти, в которой хранятся регистры процессора, если процесс прерывается, не закончив работу (доступ только из ядра, но примыкает к образу процесса и перемещается вместе с ним);
