1.Понятие операционной системы. Назначение и функции операционной системы.

Ответ:

Ос – это комплекс взаимосвязанных программ, которые действуют как интерфейс между пользователем и приложением с одной стороны и аппаратурой с другой.

Функции:

1. Расширение возможности машины.

ОС скрывает все особенности аппаратуры, позволяет программировать и работать на компьютере без особых трудностей.

ОС предоставляет возможности программам, которые могут использовать их с помощью системных вызовов.

2. Основные ресурсы:

   • Процессорное время

   • Память

   • Таймеры

   • Данные

   • Диски и т.Д.

   Управление ресурсами машины.

Процесс – это запущенная программа ОС или пользователем.

Управление ресурсами включает решение задач:

• Планирование ресурса – определение какому процессу, в каком количестве следует выделить ресурс.

• Удовлетворение запроса на ресурс.

• Учет используемых ресурсов – поддержание информации о том, занят или свободен данный ресурс и какая доля ресурса уже распределена.

• Разрешение конфликта между процессами.

Управление ресурсами включает мультиплексирование (распределение) во времени и в пространстве.

Во времени – пользователи и программы используют ресурс по очереди.

В пространстве – клиент получает часть ресурса. (ресурсы распределяемые в пространстве – оперативная память, жесткий диск).

2. Состав, взаимодействие основных компонентов операционной системы.

Ответ:

К системным компонентам относятся

• ядро системы, обеспечивающее взаимодействие всех компонент,

• загрузчик программ,

• подсистемы, обеспечивающие диалог с человеком — оконная система и интерпретатор команд.

• файловая система.

Именно системные компоненты ОС определяют основные свойства операционной системы.

3.Типы операционных систем.

Ответ:

Типы ОС:

1. ОС для мэйнфреймов.

Мэйнфрейм – большие компьютеры размер с комнату, встречаются в больших корпораций.

ОС для мейнфреймов ориентированы на обработку множества одновременных заданий.

ОС предлагают 3 вида обслуживания:

• Пакетная обработка – система, самостоятельно выполняющая стандартные операции.

• Обработка транзакций (групповые операции) – управляет большим кол-вом маленьких запросов.

• Разделение времени – удаленные пользователи выполняют свои задания на одной машине.

2. Серверные ОС.

Работают на серверах. Одновременно обслуживают множество пользователей и позволяют и помогают им делить между собой программные и аппаратные ресурсы.

Примеры:

3. Многопроцессорные ОС.

Многопроцессорные ОС – ОС поддерживающие соединение нескольких ЦП.

4. ОС для ПК.

Они предоставляют удобный интерфейс пользователю для работы.

Примеры:

5. ОС реального времени.

Главный параметр – время.

ОС реального времени бывают:

• Жесткие – действие должно произойти в конкретный момент времени.

• Гибкие – время от времени случаются пропуски сроков выполнения действия.

6. Встроенные ОС.

Встроенные системы управляют действием устройств, таких как телевизор, телефон и др.

7. ОС системы смарт-карт.

Самые малые ОС работают на смарт-картах – устройство с кредитную карту, содержащее процессор.

Одни могут управлять одной операцией, другие могут выполнять уже более сложные функции.

4. Понятие программного интерфейса, его назначение. Виды интерфейсов. Языки взаимодействия пользователя с операционной системой. Стандартные сервисные программы поддержки интерфейса.

Ответ:

Программный интерфейс – набор услуг, который освобождает пользователя от программирования рутинных операций.

Виды интерфейсов:

• Пользовательский – командный язык для управления функционированием компьютера.

• Программный – услуги, освобождающие пользователя от программирования рутинных операций.

Языки взаимодействия пользователя с операционной системой:

• Язык управления процессами – язык оператора ЭВМ.

• Язык управления заданиями - язык, на котором пользователи описывают состав и структуру процесса обработки данных.

5. Понятие операционного окружения, состав, назначение. Стандартные сервисные программы поддержки операционного окружения.

Ответ:

В состав ОС входит множество модулей. Все их можно разделить на 2 класса:

• Ядро – модули, выполняющие основные функции;

• Модули, выполняющие вспомогательные функции.

Ядро.

Функции управления процессами, памятью, устройствами ввода-вывода и т.п.

В состав ядра входит:

• Функции решающие задачи вычислительных процессов. (не доступны приложениям)

• Функции, предоставляющие приложением прикладную программную среду.

Скорость выполнения функций ядра определяет производительность всей системы.

Модули, выполняющие вспомогательные функции.

Они оформляются в виде приложений или библиотек процедур.

Вспомогательные модули подразделяются:

• Утилиты – программы решающие отдельные задачи управления и сопровождения компьютерной среды.

• Системные обрабатывающие программы – текстовые и графические редакторы, компиляторы, компоновщики, отладчики.

• Программы предоставления пользователю доп. услуги – спец. вариант пользовательского интерфейса, калькулятор и т.д.

• Библиотеки процедур – библиотеки мат. процедур, процедур ввода-вывода и т.д.

6.Понятие прерывания. Последовательность действий при обработке прерываний.

Ответы:

Прерывание – основная движущая сила ОС. Это принудительная передача управления от выполняемой программы к системе, происходящая при возникновении определенного события

Последовательность действий при обработке прерываний:

1. Первичное аппаратное распознание прерывания.

2. Сохранение части контекста прерванного процесса.

3. Загрузка нового значения слова состояния машины.

4. Запрет прерываний данного типа.

5. Восстановление прерванного контекста.

7.Классы прерываний.

Ответ:

Внешние прерывания (аппаратные) – связаны с сигналами от внешних устройств возникают в результате действия пользователя или поступления сигналов от аппаратных устройств.

Данный класс является асинхронным выполнению программы.

Пример: сигналы завершения операции ввода-вывода.

Внутренние прерывания (исключения) – возникают в результате ошибок вычислений.

Происходят синхронно выполнению программы.

Пример: деление на 0, обращение к несуществующему адресу.

Программные прерывания – удобный способ вызова процедур ОС.

Не являются «истинными» прерываниями. Возникают при выполнение особой команды процессора, которое имитирует прерывание.