Контрольные вопросы

1. Что такое процесс операционной системы? Каковы способы коммуникации процессов?

Процесс – это программа, загруженная в оперативную память и выполняемая процессором. Когда программа загружается в память, она становится процессом, а при разделении ресурсов – задачей (task).

JC управляет распределением ресурсов, включая оперативную и вторичную (внешнюю) память. Она выполняет системные процессы и переключает процессорное время между пользовательскими приложениями.

Виды многозадачности:

• Мультипрограммирование – переключение между процессами с задержкой более 1 секунды.

• Многозадачность (Multitasking) – переключение процессов менее чем за 1 секунду.

Способы взаимодействия процессов:

• Разделение памяти (оперативной или внешней) – требует синхронизации.

• Передача сообщений – используется для обмена данными между процессами.

• Сокеты – сетевое взаимодействие между процессами.

• Удалённые вызовы процедур (RPC) – выполнение кода на удалённой системе.

• Конвейеры (pipes) – передача данных от одного процесса к другому.

• Балансировка нагрузки – распределение вычислительных задач между процессами.

2. Каковы функции сетевой операционной системы? Каковы функции распределенной операционной системы? в чем различия между ними?

Функции сетевой операционной системы (Network OS):

• Управляет доступом к файловой системе, распределяя её ресурсы.

• Обеспечивает аутентификацию пользователей с помощью логинов и паролей.

Функции распределённой операционной системы (Distributed OS):

• Осуществляет управление всеми ресурсами сети как единой системой.

• Не отвечает за контроль несанкционированного доступа.

3. Что такое файловая система ос? Каковы ее составляющие?

Файловая система – это структура, используемая операционной системой для хранения, организации и управления данными на диске. Каждый файл является объектом с определёнными атрибутами, такими как имя и права доступа.

Операционная система всегда работает с файловой системой, так как весь процесс ввода-вывода основан на файловых операциях.

Основные компоненты файловой системы:

• Интерфейс файловой системы (File System Interface) – механизм доступа к файлам.

• Структура каталогов (Directory Index Structure) – организует хранение файлов, поддерживает монтирование файловых систем, совместное использование файлов и их защиту.

• Реализация файловой системы (File System Implementation) – включает методы размещения файлов, управление свободным пространством и оптимизацию производительности.

• Структура хранения данных (Mass Storage Structure) – отвечает за работу с дисковыми устройствами, подключение дисков и планирование их использования.

• Подсистема ввода-вывода – объединяет аппаратное обеспечение, драйверы, ядро ОС и обработку запросов, влияя на общую производительность системы.

4. Что такое подсистема дискового ввода/вывода? Каковы ее составляющие?

Подсистема дискового ввода/вывода – это часть операционной системы, отвечающая за взаимодействие с дисковыми накопителями и другими устройствами хранения данных. Она является частью периферийной подсистемы, включающей также ввод с клавиатуры, мыши и других устройств.

Основные компоненты подсистемы дискового ввода/вывода:

• Адаптер шины хоста (HBA – Host Bus Adapter) – интерфейс, соединяющий материнскую плату с дисковыми устройствами.

• Дисковый контроллер – управляет работой жестких дисков и других накопителей, обеспечивая передачу данных.

• Жесткие диски и твердотельные накопители (HDD/SSD) – основные устройства хранения информации.

Совокупность этих устройств образует канал ввода-вывода. Контроллер представляет собой набор микросхем, предназначенных для работы с портом или устройством. Его работа заключается в следующем: контроллер HBA преобразует команды операционной системы, переданные через драйвер, в команды соответствующего дискового контроллера, которые затем передаются по шине к контроллеру на диске. Дисковый контроллер выполняет операции чтения и записи данных.