Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
билеты операционные системы.docx
Скачиваний:
4
Добавлен:
18.04.2023
Размер:
49.55 Кб
Скачать

Билет 19

1. Знать, почему ос на основе микроядра менее производительная, чем ос с классическим ядром.

Операционная система на основе микроядра при прочих равных условиях всегда будет менее производительной, чем ОС с классическим ядром, поскольку при классической организации ОС выполнение системного вызова сопровождается двумя переключениями режимов, а при микроядерной организации – минимум четырьмя, на что тратится значительно больше процессорного времени.

2. Уметь определять, для чего имитируются обращения к библиотечным функциям.

Для сокращения времени на выполнение чужих программ прикладные среды имитируют обращения к библиотечным функциям. Таким образом достигается существенное ускорение выполнения программ с API другой операционной системы. Иногда такой подход называют транс-ляцией для того, чтобы отличать его от более медленного процесса эмулирования кода по одной команде за раз.

3. Владеть умением перечислить способы реализации прикладных программных сред.

Первый вариант реализации прикладных сред основывается на стандартной многоуровневой структуре ОС.

операционная система 1 поддерживает кроме своих приложений приложения операционных систем 2 и 3. Для этого в ее составе имеются специальные приложения - прикладные программные среды, - которые транслируют интерфейсы «чужих» операционных систем API 2 и API 3 в интерфейс своей «родной» операционной системы - API 1.

Во втором варианте реализации прикладных сред операционная система имеет несколько равноправных прикладных программных интерфейсов. Пусть операционная система поддерживает приложения, написанные для 1, 2 и 3. Для этого непосредственно в пространстве ядра системы размещены прикладные программные интерфейсы всех этих ОС: API 1, API 2 и API 3.

В этом варианте функции уровня API обращаются к функциям нижележащего уровня ОС, которые должны поддерживать все три в общем случае несовместимые прикладные среды.

Третий способ построения прикладных сред основан на микроядерном подходе.

При этом очень важно отделить базовые механизмы операционной системы от специфических для каждой из прикладных сред высокоуровневых функций.

Билет 20

1. Знать что такое планирование. Знать решение, каких задач оно включает в себя.

Работа по определению того, в какой момент необходимо прервать выполнение текущего активного потока и какому потоку предоставить возможность выполняться, называется планированием.

Планирование может выполняться двумя способами: планированием по времени, когда задачи выполняются в определенные промежутки времени, и планированием по событиям, когда задачи выполняются по мере поступления соответствующих событий.

2. Уметь определять какими бывают ос по режиму обработки задач, по организации работы с вычислительной системой и по основному архитектурному принципу.

По режиму обработки задач различают ОС, обеспечивающие однопрограммный или мультипрограммный режим работы.

Однопрограммные ОС в основном выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером.

Они включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем.

Мультипрограммирование, или многозадачность, - это способ организации вычислительного процесса, при котором на одном процессоре выполняются сразу несколько программ (создается видимость одновременного выполнения нескольких программ).

По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на:

  • однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, ранние версии OS/2);

  • многопользовательские (UNIX, Windows NT).

Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей.

По основному архитектурному принципу ОС подразделяются на

  • монолитные (Windows, Linux – можем сами собрать ядро, включив в него модули и драйверы, которые считаем целесообразным включить);

  • микроядерные (QNX).

Большинство ОС использует монолитное ядро, которое компонуется как одна программа, работающая в привилегированном режиме и использующая быстрые переходы с одной процедуры на другую, не требующие переключения из привилегированного режима в пользовательский и наоборот.

Альтернативой является построение ОС на базе микроядра, работающего также в привилегированном режиме и выполняющего только минимум функций по управлению аппаратурой, в то время как функции ОС более высокого уровня выполняют специализированные компоненты ОС - серверы, работающие в пользовательском режиме.

3. Владеть информацией, на какие типы в соответствии с использованными при их разработке критериями эффективности подразделяются многозадачные ОС. Владеть умением дать краткую характеристику каждого типа.

Многозадачные ОС подразделяются на три типа в соответствии с использованными при их разработке критериями эффективности:

  • системы пакетной обработки (например, OC EC),

  • системы разделения времени (UNIX, VMS),

  • системы реального времени (QNX, RT/11).

Системы пакетной обработки предназначались для решения задач в основном вычислительного характера, не требующих быстрого получения результатов. Главной целью и критерием эффективности систем пакетной обработки является максимальная пропускная способность, то есть решение максимального числа задач в единицу времени.

Системы разделения времени призваны исправить основной недостаток систем пакетной обработки - изоляцию пользователя-программиста от процесса выполнения его задач Критерием эффективности систем разделения времени является не максимальная пропускная способность, а удобство и эффективность работы пользователя.

Системы реального времени применяются для управления различными техническими объектами. Во этих случаях существует предельно допустимое время, в течение которого должна быть выполнена та или иная программа, управляющая объектом, в противном случае может произойти авария. Таким образом, критерием эффективности для систем реального времени является их способность выдерживать заранее заданные интервалы времени между запуском программы и получением результата (управляющего воздействия). Это время называется временем реакции системы, а соответствующее свойство системы – реактивностью.