Вопросы для подготовки к экзамену по дисциплине "Операционные системы" Введение

1. Дайте определение операционной системе.

Операционная система – это набор программ (обычных и микро), которые обеспечивают пользователю возможность использования аппаратуры компьютера и его ресурсов в удобном для него виде.

2. Какова роль операционной системы в комплексе человек–вычислительная машина?

Именно она формирует интерфейс между аппаратурой компьютера и человеком, причем задача создателей ОС состоит в том, чтобы сделать этот интерфейс, как теперь принято говорить, как можно более дружественным. Свойства ОС зачастую оказываются не менее важными, чем свойства аппаратуры. Известны случаи, когда переход с одной ОС на другую на одной и той же машине приводил почти к пятикратному ускорению разработки программ. На “голой” машине в современном мире не работает практически никто, и именно это определяет интерес к операционным системам.

3. Какие факторы влияют на развитие операционных систем?

Поколения ОС также как и аппаратные средства отражают достижения в области электронных компонентов: 1 поколение – лампы, 2 поколение – транзисторы, 3 поколение – интегральные микросхемы (ИС), 4 поколение большие и сверхбольшие интегральные схемы – БИС и СБИС.

4. Как осуществлялось управление вычислительной машиной операционными системами нулевого поколения?

ОС в современном понятии отсутствуют. Полный доступ к ресурсам ВМ осуществляется программами, написанными в двоичном коде и реализующими машинный язык. Компьютеры использовались в монопольном интерактивном режиме, причём основное время работы компьютера приходилось на ожидание каких-либо действий пользователя или программиста

5. Чем характерно первое поколение операционных систем?

Возникновение системы пакетной обработки, предусматривающей:

• постоянное нахождение в машине управляющей программы;

• формирование очереди задач, включающих в себя программу и данные;

• выполнение в каждый момент работы ВМ одной прикладной программы;

• формирование задания на выполнение программы в виде пакета, представляющего собой совокупность отдельных программ и данных, разделенных специальными символами;

• вывод результатов выводятся на внешнее устройство в форме пакета результатов.

Пользователь общается с машиной через оператора, который принимает пакеты задач и выдаёт пакеты результатов.

6. Что такое пакет и пакетная обработка данных?

Пакет может быть составлен на перфокартах или МЛ. В машине постоянно находится управляющая программа, которая считывает последовательно пользовательские программы и данные из пакета и загружает их на выполнение. Управляющая программа должна фиксировать время исполнения каждой программы, реагировать на определенные ситуации по управлению программами по мере их исполнения (прекращать выполнение). Другими словами, она должна выполнять внутрисистемные операции управления, которые пользователь осуществлял ранее на физическом уровне. Дополнительно эта программа должна автоматически переключать машину на исполнение программ из пакета по последовательной схеме (FIFO). Такую системную программу можно назвать простейшей ОС, обеспечивающей обработку программ в однопрограммном пакетном режиме.

7. Каковы недостатки однопрограммной пакетной обработки данных?

Недостатки:

• использование части машинного времени на выполнение системной управляющей программы;

• простои процессора до завершения операций обмена данными между машиной и внешними устройствами;

• простой внешних устройств во время вычислений.

8. Что такое мультипрограммный пакетный режим обработки данных?

В мультипрограммном пакетном режиме в начале работы формируется пакет задание, содержащий требования к системным ресурсам, а из полученного пакета – мультипрограммная смесь задач, отличающихся по требованиям к ресурсам, в которой нагрузка на процессор и внешние устройства была сбалансирована. Переключение процессов с выполнения одной задачи на другую происходит только в том случае, если активная задача сама отказывается от процессора, например, для выполнения операции ввода/вывода, что делает невозможным выполнение интерактивных задач.

9. Что такое разделение времени?

Системы с разделением времени (РВ), предоставляли пользователям возможность непосредственно взаимодействовать с компьютером при помощи терминалов сначала телетайпного типа, а в последующем и с помощью клавиатуры и дисплея. В этих системах реализовывались диалоговый или интерактивный режимы.

Разделение времени предусматривает выделение каждой программе, готовой к выполнению, определенного интервала времени (кванта). Программа в течение одного кванта может быть не выполнена до конца, тогда она прерывается в момент окончания кванта и помещается в конец очереди программ. Из начала очереди извлекается другая программа, которой планируется свой квант времени. При этом пользователи, работающие за дисплеями, не ощущают переключение (мультиплексирования) процессора с программы на программу.