Список вопросов к экзамену по дисциплине «Операционные системы»

1. Определение ос. Назначение и функции операционной системы. Место ос в структуре вычислительной системы.

Операционная система – это совокупность программных средств, обеспечивающих управление аппаратными ресурсами вычислительной системы и предоставляющих прикладным программам и пользователю удобный и унифицированный интерфейс для работы с этими ресурсами.

Назначение операционной системы заключается в организации эффективного использования аппаратных ресурсов компьютера и в создании среды для выполнения программ. Операционная система скрывает от пользователя и прикладных программ сложность аппаратной реализации, предоставляя более высокий уровень абстракции и обеспечивая защиту и изоляцию выполняемых программ.

Функции операционной системы включают управление процессами и потоками, планирование процессорного времени, управление оперативной и виртуальной памятью, организацию файловых систем и управление устройствами ввода-вывода, а также обеспечение защиты и безопасности данных и программ. Кроме того, операционная система предоставляет системные вызовы и пользовательские интерфейсы для взаимодействия с системой.

Место операционной системы в структуре вычислительной системы определяется её положением между аппаратным обеспечением и прикладными программами. Операционная система использует аппаратные ресурсы напрямую и предоставляет их в абстрагированном виде приложениям, выступая посредником между «железом» и программным обеспечением пользователя.

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.

ОС мейнфреймов – это ОС, предназначенные для централизованных высокопроизводительных вычислительных систем, ориентированных на обработку больших объёмов данных, массовое выполнение заданий и одновременную работу большого числа пользователей с повышенными требованиями к надёжности и отказоустойчивости.

Серверные ОС – это ОС, ориентированные на предоставление сетевых сервисов и непрерывную обработку запросов, характеризующиеся поддержкой многопользовательского режима, масштабируемости и развитых средств безопасности.

ОС многопроцессорных систем – это ОС, обеспечивающие эффективное управление вычислительными системами с несколькими процессорами или ядрами, поддерживающие параллельное выполнение задач и распределение нагрузки между процессорами.

ОС персональных компьютеров – это ОС общего назначения, ориентированные на интерактивную работу пользователя, выполнение прикладных программ и предоставление удобных пользовательских интерфейсов.

ОС смартфонов и планшетов – это ОС для мобильных устройств, оптимизированные по энергопотреблению, поддерживающие сенсорный ввод, беспроводные коммуникации и изоляцию приложений при ограниченных ресурсах.

Встроенные ОС – это ОС, предназначенные для специализированных устройств с заранее определёнными функциями, характеризующиеся малыми размерами, жёсткими ограничениями по ресурсам и нередко требованиями реального времени.

ОС сенсорных узлов – это ОС для автономных устройств сбора данных, ориентированные на минимальное энергопотребление, событийную модель выполнения и работу в распределённых беспроводных сетях.

ОС смарт-карт – это ОС для микроконтроллеров с крайне ограниченными вычислительными ресурсами и памятью, обеспечивающие выполнение защищённых приложений и строгий контроль доступа к данным.

ОС для IoT-устройств – это ОС, предназначенные для сетевых встраиваемых устройств, обеспечивающие взаимодействие по сетевым протоколам, удалённое управление и обновление программного обеспечения при минимальном потреблении ресурсов.