
- •1 Операционная система. Определение. Назначение. Функции ос.
- •2 История ос. Развитие операционных систем.
- •3 Классификация операционных систем.
- •4 Специальные регистры центрального процессора (счетчик команд, указатель стека, rsw)
- •5 Конвейерная и скалярная конструкция процессора
- •6 Устройство памяти. Виды памяти.
- •7 Базовый и предельный регистры. Диспетчер памяти.
- •8 Драйвера устройств ввода-вывода. Способы установки драйверов.
- •9 Три способа организации ввода-вывода.
- •10 Шины и их назначение.
- •11 Процесс. Характеристики процесса. Понятия, связанные с процессом (таблица процессов, оболочка и т.Д.)
- •12 Взаимоблокировки. Определение. Примеры.
- •13 Файловые системы. Определение. Понятия, связанные с файловыми системами.
- •14 Код защиты файлов в unix.
- •15 Оболочка. Определение. Командный интерпретатор unix.
- •16 Системные вызовы. Назначение, схема работы системного вызова.
- •17 Основные системные вызовы posix.
- •18 Системные вызовы для управления процессами. Работа, примеры.
- •19 Системные вызовы для управления файлами. Работа. Примеры.
- •20 Системные вызовы для управления каталогами. Работа. Примеры.
- •21 Системные вызовы в unix и windows сравнение.
- •22 Структура ос. Монолитные ос.
- •23 Многоуровневые ос.
- •24 Виртуальные машины.
- •25 Экзоядро. Модель клиент-сервер.
- •26 Многозадачность. Создание и завершение процесса.
- •27 Состояния процессов.
- •28 Последовательность обработки прерываний нижним уровнем ос.
- •29 Поток. Определение. Отличие потока от процесса. Примеры применения потоков.
- •30 Реализация потоков в пространстве пользователя и в ядре. Схема и отличия.
- •31 Всплывающие потоки. Проблемы при переводе программы из однопоточной в многопоточную.
- •32 Межпроцессорное взаимодействие. Состояние состязания. Примеры. 4 условия для эффективной совместной работы процессов.
- •33 Методы решения проблем межпроцессорного взаимодействия с активным ожиданием. Запрещение прерываний, переменные блокировки, строгое чередование.
- •34 Алгоритм Петерсона и команда tsl.
- •35 Примитивы межпроцессорного взаимодействия. Проблема производителя и потребителя.
- •36 Семафоры. Решение проблемы производителя и потребителя с помощью семафоров.
- •37 Мьютексы и мониторы.
- •38 Передача сообщений и барьеры.
- •40 Планирование. Назначение. Поведение процессов. Категории алгоритмов планирования.
- •41 Планирование в системах пакетной обработки: «Первым пришел – первым обслужен», «Кратчайшая задача – первая».
- •42 Алгоритмы планирования: Наименьшее оставшееся время выполнения, трехуровневое планирование.
- •43 Циклическое планирование и приоритетное планирование.
- •44 Алгоритмы планирования: «Самый короткий процесс – следующий», Гарантированное планирование, Лотерейное планирование.
- •45 Справедливое планирование и планирование в системах реального времени.
- •46 Выгружаемые и невыгружаемые ресурсы. Условия взаимоблокировки.
- •47 Моделирование взаимоблокировок.
- •48 Четыре стратегии избегания взаимоблокировок. Страусовый алгоритм.
- •49 Обнаружение взаимоблокировки при наличии одного ресурса каждого типа.
- •51 Выходы из взаимоблокировки. Траектории ресурсов.
- •52 Безопасные и небезопасные состояния. Алгоритм банкира. Предотвращение взаимоблокировок.
10 Шины и их назначение.
У этой системы имеется восемь шин (шина кэш-памяти, локальная шина, шина памяти, а также шины PCI, SCSI, USB, IDE и ISA), каждая из которых имеет свою скорость передачи данных и свое предназначение.
Двумя основными шинами являются ISA (Industry Standard Architecture — стандартная промышленная архитектура), исходная шина IBM PC, и ее наследница, шина PCI (Peripheral Component Interconnect — интерфейс
периферийных устройств). Шина ISA, которая изначально называлась шиной IBM PC/ AT, работает с тактовой частотой 8,33 МГц и способна за один такт передавать 2 байта, достигая максимальной скорости 16,67 Мбайт/с. Она включается в состав компьютерных систем для обеспечения обратной совместимости со старым оборудованием и обслуживания низкоскоростных карт ввода-вывода. Современные системы зачастую обходятся без нее, поэтому часы ее уже сочтены. Шина PCI была создана корпорацией Intel в качестве преемницы шины ISA. Она работает на частоте 66 Мгц и передает 8 байт за один такт, достигая скорости 528 Мбайт/с. Сейчас большинство высокоскоростных устройств ввода-вывода используют шину PCI. Поскольку для работы с этой шиной разработано огромное количество плат ввода- вывода, шина PCI присутствует даже на некоторых компьютерах, не использующих процессоры Intel. Новые компьютеры выпускаются с обновленной версией шины PCI, которая называется PCI Express. В представленной конфигурации центральный процессор обменивается данными с микросхемой PCI-моста через локальную шину, а микросхема PCI-моста обменивается данными с памятью через специальную шину памяти, которая обычно работает на частоте 100 МГц.
Шина USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина) была разработана для подключения к компьютеру всех низкоскоростных устройств ввода-вывода вроде клавиатуры и мыши. В ней используется миниатюрный четырехконтактный разъем, в котором два контакта обеспечивают USB-устройства питанием. USB является централизованной шиной, в которой главное (корневое) устройство опрашивает устройства ввода-вывода каждую миллисекунду, чтобы узнать, есть ли у них данные для передачи. Стандарт USB 1.0 мог обеспечить совокупную скорость передачи данных 1,5 Мбайт/с, но более новый стандарт USB 2.0
может справиться со скоростью 60 Мбайт/с. Все USB-устройства используют общий драйвер устройства, исключая необходимость установки нового драйвера для каждого нового USB-устройства.1 Поэтому USB-устройства могут присоединяться к компьютеру без его перезагрузки.
SCSI (Small Computer System Interface — интерфейс малых вычислительных систем) является высокоскоростной шиной, предназначенной для высокопроизводительных дисков, сканеров и других устройств, нуждающихся в значительной пропускной способности. Она может обеспечивать скорость передачи данных до
160 Мбайт/с.
Существует еще одна шина — IEEE 1394. Иногда ее называют Fire Wire, хотя, строго говоря, Fire Wire — это название, которое компания Apple использует для своей реализации шины IEEE 1394. Как и USB, IEEE 1394
является последовательной однобитной шиной, но она разработана для обеспечения пакетной передачи данных со скоростью, достигающей 100 Мбайт/с. Такая скорость позволяет подключать к компьютеру цифровые видеокамеры и тому подобные мультимедийные устройства. В отличие от USB шина IEEE 1394 не имеет
центрального контроллера.