- •Программное обеспечение. Типы по. Понятия и определения.
- •Определение и функции ос. Классификация ос. Критерий эффективности ос.
- •Эволюция ос. Основные этапы развития ос.
- •Классификация ос. Особенности алгоритмов управления ресурсами. Особенности аппаратных платформ.
- •Классификация ос. Особенности областей использования. Системы пакетной обработки. Системы разделения времени. Системы реального времени.
- •Особенности методов построения ос. Монолитное ядро или микроядерный подход. Объектно-ориентированного подход. Наличие нескольких прикладных сред. Распределенная организация.
- •Сетевые операционные системы. Структура сетевой операционной системы. Технология клиент-сервер.
- •Управление локальными ресурсами. Управление процессами. Состояние процессов.
- •Управление процессами. Контекст и дескриптор процесса.
- •Управление процессами. Алгоритмы планирования процессов.
- •Управление процессами. Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования.
- •Управление процессами. Средства синхронизации и взаимодействия процессов. Проблема синхронизации. Критическая секция.
- •15. Управление памятью. Типы адресов. Виртуальное адресное пространство.
- •16. Методы распределения памяти без использования дискового пространства. Распределение памяти фиксированными разделами. Распределение памяти разделами переменной величины.
- •17. Методы распределения памяти без использования дискового пространства. Перемещаемые разделы. Понятие виртуальной памяти.
- •18. Методы распределения памяти с использованием дискового пространства. Страничное распределение. Сегментное распределение.
- •19. Методы распределения памяти с использованием дискового пространства. Странично-сегментное распределение. Свопинг.
- •Методы распределения памяти с использованием дискового пространства. Странично-сегментное распределение. Свопинг.
- •Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных. Кэш-память.
- •Репликация. Точная репликация. Ленивая репликация. Репликация, использующая группу.
- •Архитектура Windows nt систем. Понятие микроядерной архитектуры. Реалии работы ядра. Исполняемая и аппаратная часть Windows nt.
- •Архитектура Windows nt систем. Пользовательские процессы. Алгоритмы планирования процессов.
- •Менеджер памяти и управление памятью в Windows nt. Организация виртуальной памяти. Этапы размещения и замещения.
- •Архитектура Windows nt систем. Уровень абстракции от оборудования. Драйверы устройств. Уровни запросов прерываний.
- •Использование службы терминалов (Terminal Services) в сетях Microsoft. Функции удаленного администрирования. Сервер приложений.
- •Службы именования ресурсов. Доменный подход. Основной и резервные контроллеры домена.
- •Службы Internet Information Services. Приложения iis. Безопасность web-приложений.
- •Системные службы ос Windows, их назначение и конфигурирование.
- •Файловые системы. Fat, fat32, ntfs. Достоинства и недостатки.
- •Файловая система fat. Версии fat. Стандарт «8.3». Ограничения файловой системы fat. Недостатки fat. Сравнение с ntfs.
- •Файловая система ntfs. Средства разграничения доступа. Mft и его структура. Метафайлы. Шифрование и сжатие файлов. Ограничения ntfs. Сравнение с fat.
- •Алгоритм шифрования des (Data Encryption Standart) и его модификации (на примерах). Область применения, понятие криптостойкости.
- •Алгоритм шифрования rsa (rsa - Rivest, Shamir and Aldeman) и его модификации (на примерах). Область применения, понятие криптостойкости.
- •Безопасность в сети. Общая характеристика компьютерных «правонарушений». Сущность атак типа «отказ в обслуживании» (Denial Of Services).
- •DoS атаки - «отказ в оборудовании». Основные типы DoS атак, их характеристика. Уязвимость nt систем. «Слабые» места системы безопасности ос.
- •39. Брандмауэры и системы защиты Windows систем. Концепция безопасной работы в сети Интернет. Концепция безопасной работы. Фильтрация протоколов и портов. Прикладные шлюзы.
- •40. Unix системы. Краткая историческая справка. Архитектура ос unix (на основе сравнения с архитектурой Windows nt).
- •41. Структура ядра unix-системы. Основные принципы управления процессами и памятью. Подсистема ввода-вывода.
- •42. Алгоритмы архивации данных. Сжатие способом кодирования серий (rle). Алгоритм Хаффмана.
- •43. Алгоритмы архивации данных. Арифметическое кодирование. Алгоритм Лемпеля-Зива-Велча (Lempel-Ziv-Welch - lzw) и модификации.
- •44. Серверные системы unix. Характеристика и основные типы bsd-систем. Принципы построения архитектуры и ядра системы. Основные отличия и сравнительные характеристики.
- •Вытесняющую многозадачность
- •Многопользовательский доступ
- •Страничная организация виртуальной памяти (vm)
Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных. Кэш-память.
Кэш-память - это способ организации совместного функционирования двух типов запоминающих устройств, отличающихся временем доступа и стоимостью хранения данных, который позволяет уменьшить среднее время доступа к данным за счет динамического копирования в "быстрое" ЗУ наиболее часто используемой информации из "медленного" ЗУ.
В системах, оснащенных кэш-памятью, каждый запрос к оперативной памяти выполняется в соответствии со следующим алгоритмом:
Просматривается содержимое кэш-памяти с целью определения, не находятся ли нужные данные в кэш-памяти; кэш-память не является адресуемой, поэтому поиск нужных данных осуществляется по содержимому - значению поля "адрес в оперативной памяти", взятому из запроса.
Если данные обнаруживаются в кэш-памяти, то они считываются из нее, и результат передается в процессор.
Если нужных данных нет, то они вместе со своим адресом копируются из оперативной памяти в кэш-память, и результат выполнения запроса передается в процессор. При копировании данных может оказаться, что в кэш-памяти нет свободного места, тогда выбираются данные, к которым в последний период было меньше всего обращений, для вытеснения из кэш-памяти. Если вытесняемые данные были модифицированы за время нахождения в кэш-памяти, то они переписываются в оперативную память. Если же эти данные не были модифицированы, то их место в кэш-памяти объявляется свободным.
На практике в кэш-память считывается не один элемент данных, к которому произошло обращение, а целый блок данных, это увеличивает вероятность так называемого "попадания в кэш", то есть нахождения нужных данных в кэш-памяти.
Репликация. Точная репликация. Ленивая репликация. Репликация, использующая группу.
Репликация - это асинхронный перенос изменений данных исходной файловой системы в файловые системы, принадлежащие различным узлам распределенной файловой системы.
При использовании первого способа программист сам управляет всем процессом репликации. Когда процесс создает файл, он делает это на одном определенном сервере. Затем, если пожелает, он может сделать дополнительные копии на других серверах. Если сервер каталогов разрешает сделать несколько копий файла, то сетевые адреса всех копий могут быть ассоциированы с именем файла, как показано на рисунке снизу, и когда имя найдено, это означает, что найдены все копии.
ленивая репликация. Здесь создается только одна копия каждого файла на некотором сервере. Позже сервер сам автоматически выполнит репликации на другие серверы без участия программиста. Эта система должна быть достаточно быстрой для того, чтобы обновлять все эти копии, если потребуется.
Метод групповые связи В этом методе все системные вызовы ЗАПИСАТЬ передаются одновременно на все серверы, таким образом копии создаются одновременно с созданием оригинала. Имеется два принципиальных различия в использовании групповых связей и ленивой репликации.
Архитектура Windows nt систем. Понятие микроядерной архитектуры. Реалии работы ядра. Исполняемая и аппаратная часть Windows nt.
Windows NT:
Построен на базе микроядра
Вытесняющая многозадачность
Симметричная мультипроцессорная организация
Многозадачность на основе нитей
Структурно Windows NT может быть представлена в виде двух частей: часть операционной системы, работающая в режиме пользователя, и часть операционной системы, работающая в режиме ядра.
Часть Windows NT, работающая в режиме ядра называется исполнительной частью. Микроядро работает в привилегированном режиме и обеспечивает взаимодействие между программами, планирование использования процессора, первичную обработку прерываний, операции ввода-вывода и базовое управление памятью. Остальные компоненты системы взаимодействуют друг с другом путем передачи сообщений через микроядро.
Режим ядра Windows NT имеет полный доступ к аппаратной части компьютера и системным ресурсам. Работает в защищенной области памяти. Контролирует потоки, управляет памятью и взаимодействием с аппаратной частью. Предотвращает доступ к критическим областям памяти со стороны приложений и служб пользовательского режима.
Исполняемая часть содержит следующие компоненты.
Менеджер процессов и потоков управляет процессами и потоками.
Менеджер виртуальной памяти использует схему управления, при которой каждый процесс получает собственное достаточно большое адресное пространство, защищенное от воздействия других процессов.
Монитор безопасности проводит политику обеспечения мер безопасности на локальном компьютере, охраняя системные ресурсы и выполняя процедуры аудита и защиты объектов.
Система ввода/вывода использует независимый от устройств ввод/вывод и отвечает за пересылку данных соответствующим драйверам для дальнейшей обработки.
Менеджер кэш-памяти улучшает производительность системы ввода/вывода файлов, размещая читаемые с диска данные в основной памяти для ускорения доступа к ним, а также откладывая на короткое время запись измененных данных на диск. В функции ядра входит: планирование процессов, обработка прерываний и исключительных ситуаций, синхронизация процессоров для многопроцессорных систем, восстановление системы после сбоев.
DLL – базовая библиотека, транслирующая документированные функции win32, API в недокументированные вызовы ядра.
NTDL – специальная система потдержки DLL.Обеспечивает интерфейс к службам NT (содержит команды, вызывающие переход в режим ядра, для обращения к реальным службам).Так же является загрузчиком исполняемых модулей.
Важная задача ядра: абстрагирование исполнительной части и драйверов устройств от различных микропроцессорных платформ.
Ядро расположено над уровнем аппаратных абстракций HAL, который концентрирует в одном месте большую часть машинно-зависимых процедур. HAL располагается между NT executive и аппаратным обеспечением и скрывает от системы такие детали, как контроллеры прерываний, интерфейсы ввода/вывода и механизмы взаимодействия между процессорами. Такое решение позволяет легко переносить Windows NT с одной платформы на другую путем замены только слоя HAL.