
- •1. Определение ос. Назначение и функции операционной системы. Место ос в структуре вычислительной системы.
- •3. Понятие ресурса. Основные ресурсы вычислительной системы. Управление ресурсами.
- •4. Критерии эффективности и классы ос.
- •8. Прерывания (понятие, классификация, обработка прерываний).
- •9. Требования, предъявляемые к современным ос.
- •10. Виртуализация. Гипервизор 1 и 2 типа. Контейнеры.
- •11. Архитектура ос. Ядро и вспомогательные модули.
- •12. Классическая архитектура ос. Монолитные и многослойные ос.
- •13. Микроядерная архитектура ос.
- •14. Процессы и потоки. Состояния потока
- •15. Планирование и диспетчеризация потоков, моменты перепланировки.
- •16. Алгоритм планирования, основанный на квантовании.
- •17. Приоритетное планирование.
- •18. Алгоритмы планирования в ос пакетной обработки: «первым пришел – первым обслужен», «кратчайшая задача – первая», «наименьшее оставшееся время выполнения».
- •Наименьшее оставшееся время выполнения
- •19. Алгоритмы планирования в интерактивных ос: циклическое, приоритетное, гарантированное, лотерейное, справедливое планирование.
- •Циклическое планирование (квантование)
- •Гарантированное планирование
- •Лотерейное планирование
- •Справедливое планирование
- •Приоритетное планирование
- •20. Алгоритм планирования Windows nt.
- •21. Алгоритмы планирования Linux: о(1), cfs.
- •22. Синхронизация процессов и потоков: цели и средства синхронизации.
- •23. Ситуация состязаний (гонки). Способы предотвращения.
- •24. Способы реализации взаимных исключений: блокирующие переменные, критические секции, мьютексы
- •25. Взаимные блокировки. Условия, необходимые для возникновения тупика.
- •26. Предотвращение взаимоблокировки. Алгоритм банкира для одного вида ресурсов.
- •27. Предотвращение взаимоблокировки. Алгоритм банкира для нескольких видов ресурсов.
- •28. Синхронизирующие объекты ос: системные семафоры, мьютексы, события, сигналы, барьеры, ждущие таймеры.
- •29. Организация обмена данными между процессами (каналы, разделяемая память, почтовые ящики, сокеты).
- •Каналы.
- •Разделяемая память
- •Почтовые ящики
- •Сокеты.
- •30. Функции ос по управлению памятью.
- •31. Алгоритмы распределения памяти без использования внешних носителей (фиксированные, динамические, перемещаемые разделы).
- •Распределение памяти динамическими разделами
- •32. Понятие виртуальной памяти Виртуализация памяти
- •Виртуальное адресное пространство - совокупность виртуальных адресов процесса. И эта совокупность может превышать объем физической памяти.
- •Структура виртуального адресного пространства
- •Виды виртуального адресного пространства:
- •33. Страничное распределение памяти.
- •34. Таблицы страниц для больших объемов памяти.
- •1 Многоуровневые таблицы страниц
- •2 Инвертированные таблицы страниц
- •35. Сегментное распределение памяти.
- •36. Сегментно-страничное распределение памяти.
- •37. Задачи ос по управлению файлами и устройствами.
- •38. Многослойная модель подсистемы ввода-вывода.
- •39. Физическая организация диска. Hdd, ssd устройства.
- •40. Файловая система. Определение, состав, типы файлов. Логическая организация файловой системы.
- •41. Физическая организация и адресация файлов.
- •42. Fat. Структура тома. Формат записи каталога. Fat12, fat16, fat32, exFat
- •43. Ufs, ext2: структура тома, адресация файлов, каталоги, индексные дескрипторы.
- •44. Ntfs: структура тома, типы файлов, организация каталогов.
- •45. Файловые операции. Процедура открытия файла.
- •46. Организация контроля доступа к файлам. Контроль доступа к файлам на примере Unix.
- •47. Отказоустойчивость файловых систем.
- •48. Избыточные дисковые подсистемы raid.
- •49. Многоуровневые драйверы.
- •50. Ускорение выполнения дисковых операций: традиционный дисковый кэш, кэш на основе механизма виртуальной памяти.
- •Классические задачи синхронизации: “производители-потребители”, “проблема обедающих философов”, “проблема спящего брадобрея”.
- •1. Официант
- •2. Иерархия вилок
- •3. Монитор
Список вопросов к экзамену по дисциплине «Операционные системы»
оранжевое - Никита Г.
красный - Михайлов М.Р. + Чернышов Д.В.
голубой - Сережа
синий - Алиса
Розовый Аня
Егор
Желтенький - ВерОчка
1. Определение ос. Назначение и функции операционной системы. Место ос в структуре вычислительной системы.
ОС - это комплекс взаимосвязанных программ, обеспечивающих взаимодействие пользователя с вычислительной системой, а также управляющий ресурсами вычислительной системы.
2. Области применения ОС: ОС мейнфреймов, серверные ОС, ОС многопроцессорных систем, персональных компьютеров, смартфонов и планшетов, встроенные ОС, ОС сенсорных узлов, смарт-карт, ОС для IoT устройств.
Linux доминирует в списке 500 самых мощных суперкомпьютеров в мире.
СЕРВЕРНЫЕ ОС
Операционные системы, ориентированные на работу с компьютерной сетью для организации доступа к общим ресурсам для нескольких компьютеров в сети, что позволяет давать общий доступ к данным для пользователей, групп, политик безопасности, приложений и других сетевых функций. Обычно сетевые ОС работают в локальной сети или в частной сети. Такое толкование в основном историческое, так как в большинство современных операционных систем входят такие же функции
Работают на серверах, которые представлены очень мощными персональными компьютерами, рабочими станциями, иногда универсальными машинами. Область применения – ЛВС, региональные сети, Intranet, Internet.
Типичные представители серверных ОС: Solaris FreeBSD, Linux: Red Hat Enterprise Linux (RHEL), Ubuntu Server, CentOS Server, SUSE Linux Enterprise Server (SLES), Oracle Linux Windows Server 201x, macOS Server
В ОС персональных компьютеров лидирует с большим отрывом Windows, на втором месте Apple с операционной системой OS X.
В ОС мобильных устройств самой популярной является Android, на втором месте Apple с операционной системой IOS. На третьем месте Samsung
В ОС планшетов лидирующую позицию занимает IOS, а только потом уже Android.
Популярные ОС для IoT-устройств
• Contiki – служит для связи маломощных контроллеров с сетью
Интернет, занимает не более 10 кбайт памяти
• TinyOS – написана на языке NESC, часто используется для
устройств беспроводных сенсорных сетей. TinyOS разрабатывается
консорциумом, который возглавляют Калифорнийский университет в
Беркли совместно с исследовательским подразделением компании
Intel.
• FreeRTOS – ОС реального времени, способная работать при 1
кбайте свободной памяти и до 10 кбайт оперативной памяти
• RIOT OS – для 16 и 32-разрядных процессоров, поддерживает
программирование на языках С/С++
• Brillo – представляет собой упрощенную версию системы Android,
работает при 32 Мбайт долговременной памяти и 128 Мбайт
оперативной
• Lite OS – основана на Ubuntu компанией Huawei, обладает
функцией быстрой загрузки, для работы необходима память не менее
10 кбайт
• Ostro Linux – для 32-разрядных процессоров, с поддержкой
брандмауэра и безопасной загрузки
• ARM Mbed OS – для 32-разрядных контроллеров, с
использованием языков С/С++, для работы необходимо 8 кбайт
памяти
• Windows 10 IoT – последняя версия ОС от компании Microsoft с
минимальными требованиями 256 Мбайт оперативной памяти и 2
Гбайт долговременной.
• Узлы такой сети представляют собой миниатюрные компьютеры, питающиеся от батареи и имеющие встроенную радиосистему.
• Они ограничены по мощности и должны работать длительный период времени в необслуживаемом режиме.
• Сеть должна быть достаточно надежной и допускать отказы отдельных узлов, что по мере потери емкости батарей питания будет случаться все чаще.
Каждый сенсорный узел является настоящим компьютером, оснащенным процессором, оперативной памятью и ПЗУ, а также одним или несколькими датчиками. На нем работает ОС, обычно управляемая событиями и откликающаяся на внешние сигналы или периодически производящая измерения по сигналам встроенных часов. Примером широко известной операционной системы для сенсорных узлов может послужить TinyOS.
Смарт — карта — это пластиковая карта, в которой установлена микросхема. Такие кадры предназначены для контроля и записи данных, также часто они способны проводить криптографические вычисления.
ТО, ЧТО НИЖЕ НЕТ В ВОПРОСЕ, НО ЕСТЬ НА СЛАЙДЕ, ПУСТЬ БУДЕТ НА ВСЯКИЙ
Интеллектуальные операционные системы - операционные системы на базе квантовых процессоров. Способны к принятию решений, пониманию алгоритмов и команд вне классической двоичной логики и обладающие ограниченной способностью к самообучению, но не обладающие способностью к адаптации. ИОС не следует путать с ИИ. Несмотря на то, что ИОС до определённых пределах способен имитировать человека, ИОС не способны к пробуждению.