- •1) Что понимают под архитектурой, структурой и составом ос?
- •2) Каков типовой состав ос?
- •3) Представьте классическую архитектуру ос (на основе ядра), поясните состав и функции ядра и вспомогательных модулей ос.
- •4) Какие режимы, обеспечивающие привилегии ос, должна поддерживать аппаратура компьютера?
- •5) Какая задержка переключений процессора характерна для классической архитектуры ос?
- •6) Изобразите многослойную структуру ос и поясните ее основные особенности.
- •7) Какие действия выполняет ос при порождении процесса?
- •8) Что такое «описатель (дескриптор) процесса»?
- •9) Что такое «описатель (дескриптор) потока»?
- •10) Поясните суть и основные типы планирования потоков.
- •11) Чем динамическое планирование потоков отличается от статического?
- •12) Поясните суть и порядок диспетчеризации потоков.
- •13) Как организуются и переупорядочиваются очереди потоков?
- •14) Чем различаются вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования?
- •15) Поясните особенности алгоритмов планирования, основанных на квантовании.
- •16) Что такое «приоритет потока» и каким он бывает?
- •17) Чем динамические приоритеты потоков отличаются от статических?
- •18) Опишите схему назначения приоритетов в ос Windows nt.
- •19) Опишите смешанный алгоритм планирования в ос Windows nt.
- •20)Перечислите события, требующие перераспределения процессорного времени и поясните действия планировщика ос в каждом случае.
- •21) Опишите моменты перепланировки в среде ос рв.
- •22)Как осуществляются диспетчеризация и учёт приоритетов прерываний в ос?
- •23) Как работает диспетчер прерываний?
- •24)Как согласуется диспетчеризация прерываний с диспетчеризацией потоков?
- •25)Как организован диспетчер системных вызовов?
- •26) Опишите схему организации системных вызовов с диспетчером системных вызовов.
- •27)Опишите особенности и различия организации синхронных и асинхронных системных вызовов.
- •31)Что такое «критическая секция», «критические данные», «взаимное исключение» потоков.
- •32)Поясните суть использования блокирующих переменных.
- •33)Поясните суть использования семафоров.
- •34)Опишите пример использования семафоров при работе с буферным пулом записи/чтения.
- •36)Чем тупики отличаются от очередей?
- •37)Опишите идеи и средства выявления и устранения тупиков.
- •38)Поясните сложность синхронизации потоков разных процессов.
- •39)Какие методы используются в ос для разделения синхронизирующих объектов?
- •40)Какие обычные объекты ос могут использоваться как синхронизирующие и какие события переводят их в сигнальное состояние?
15) Поясните особенности алгоритмов планирования, основанных на квантовании.
В основе многих вытесняющих алгоритмов планирования лежит концепция квантования. В соответствии с ней, каждому потоку поочередно для выполнения предоставляется неограниченный, непрерывный интервал процессорного времени – квант.
Смена активного потока происходит, если:
1. Поток завершился и покинул систему
2. Произошла ошибка
3. Поток перешел в состояние ожидания
4. Исчерпан квант, отведенный данному потоку
Поток, исчерпавший свой квант, переводится в состояние готовности, активным делается новый поток из очереди готовых к выполнению. Потокам могут выделяться одинаковые или разные кванты. Величина кванта может быть постоянной или переменной. Учет отмеченных факторов увеличивает число возможных вариантов алгоритмов планирования.
Многозадачные ОС теряют некоторое количество процессорного времени для выполнения вспомогательных работ во время переключения контекстов задач. Затраты на эти вспомогательные действия не зависят от величины кванта времени, поэтому чем больше квант времени, тем меньше суммарные расходы на переключение потоков. В таких алгоритмах не используется никакой предварительной информации об особенностях решаемых задач. Подобная информация может накапливаться в ходе решения.
16) Что такое «приоритет потока» и каким он бывает?
Приоритетное обслуживание предполагает наличие у потока некоторой изначально известной характеристики – приоритета, на основе которой определяется порядок его выполнения.
Приоритет – число, характеризующее степень важности потока при использовании ресурсов ЭВМ. Приоритет может выражаться целым или дробным, положительным и отрицательным значением. В некоторых ОС принято, что приоритет потока тем выше, чем выше арифметическое значение, в других – наоборот.
Приоритет процесса назначается ОС при его порождении. Значение приоритета включается в дескриптор процесса и используется при назначении приоритета его потомкам.
17) Чем динамические приоритеты потоков отличаются от статических?
Во многих ОС предусмотрена возможность изменения приоритетов в течение жизни потоков. Оно может происходить по инициативе самого потока, когда он обращается с соответствующим вызовом в ОС или по инициативе пользователя. Кроме того, ОС сама может изменять приоритеты потоков. Бывают динамические и статические приоритеты. От приоритетов потоков существенно зависит эффективность работы всей вычислительной системы. Поэтому в современных ОС во избежание разбалансировки системы от неправильного назначения приоритетов, возможности пользователей стараются ограничивать.
18) Опишите схему назначения приоритетов в ос Windows nt.
Традиционно ОС присваивает приоритеты потокам по умолчанию. Например, в системе Windows NT определено 32 уровня приоритетов (от 0 до 31) и 2 класса потоков. Потоки с переменными приоритетами (1-15).
0 зарезервирован под системные цели. При порождении процесса, он, в зависимости от класса получает базовый приоритет k в верхней или нижней части всего диапазона. В дальнейшем k может быть понижен или повышен ОС. Все потоки данного процесса первоначально получают базовый приоритет, т.е. изменяя базовый приоритет процесса, можно влиять на базовый приоритет его потоков. В ОС Windows NT с течением времени приоритет потока может отклоняться от своего базового значения, причем эти изменения могут быть не связаны с изменениями базового приоритета процесса. ОС наращивает приоритет дифференцированно, в зависимости от типа события, не давшего потоку использовать свой квант.