1. Определение ОС. Требования, предъявляемые к ОС. Классификация ОС.

2. Основные принципы построения ОС.

3. Понятие процесса и ресурса. Классификация процессов

4. Диаграмма состояния процесса.

5. Контекст и дескриптор процесса.

6. Классификация процессов.

7. Понятие потока. Способы реализация потоков. Планирование потоков.

8. Планирование и диспетчеризация процессов. Стратегии планирования.

9. Планирование в системах пакетной обработки данных. Дисциплины FCFS, SJN, SRN.

10. Планирование в интерактивных системах. Дисциплина RR (круговое планирование), дисциплины приоритетного планирования

11. Планирование в системах реального времени.

12. Системные вызовы. Схема обработки системных вызовов.

13. Назначение и классы прерываний. Механизм обработки прерываний. Учет приоритета прерываний.

14. Варианты межпроцессного взаимодействия

15. Синхронизация параллельных процессов. Критические ресурсы.

16. Понятие взаимного исключения. Критический участок.

17. Семафорные примитивы Дейкстры. Решение задачи производителя и потребителя с помощью семафоров.

18. Монитор Хоара как примитив синхронизации высокого уровня.

19. Понятие физического и виртуального адреса.

20. Назначение и функции подсистемы управления памятью.

21. Статическое распределение памяти.

22. Динамическое распределение памяти.

23. Сегментная организация памяти. Трансляция адресов, основанная на сегментации.

24. Сегментно–страничная организация памяти. Преимущества и недостатки данного способа.

25. Страничная организация памяти. Дескриптор страниц.

26. Виртуальная память. Архитектуры.

27. Физические принципы организации ввода/вывода в ОС.

28. Структура системы ввода-вывода. Классификация устройств.

29. Сетевые операционные системы

30. Операционные системы суперкомпьютеров.

 

1. Определение ос. Требования, предъявляемые к ос. Классификация ос.

ОС, как виртуальная машина, представляет собой набор абстракций высокого уровня (ф.с.), которые позволяют программисту единообразно работать с различным аппаратным обеспечением, не обращая внимания на детали реализации

ОС, как менеджер ресурсов, псевдопараллельное выполнение процессов, последовательное выполнение команд различных процессов на одном процессоре, причем процессорное время выделяется процессом по очереди, что и создает для пользователя иллюзию параллельного выполнения. ОС распределяет ресурсы выч. системы между процессами, обеспечивая макс. эффективность работы всех процессов.

ОС, как интерфейс пользователя и программ, предоставляет возможность работы с вычислительной системой для пользователя (GUI), а также API.

ОС, как защитник пользователя и программ, предоставляет ф-ции защиты данных одного пользователя от другого, одного процесса от другого, кроме того ОС защищает системные данные и процессы от пользовательского влияния.

Классификации ОС:

1) одно- и многопользовательские 2) одно- и многозадачные

3) по критерию эффктивн:

-Системы пакетной обработки (ОС ЕС)

-Системы с разделением времени (Unix, Linux, Windows)

-Системы реального времени (жесткие и гибкие) (RT11)

Требования к ОС:

-Переносимость(на новые аппаратные платформы). Для этого необходимо: наличие ОС на стандарт ЯВУ, локализация работы с аппаратурой и процессором в отдельных модулях, использование стандартной системы вызовов для переносимых ОС.

-Совместимость (двоичная, исходных кодов) -Безопасность -Надежность и отказоустойчивость -Производительность

2. Основные принципы построения ос.

- принцип модульности. Система должна обеспеч возможность доб/удал функциональных частей без перекомпиляции.

- генерируемости. ОС должна настраиваться на конфигурацию настраиваться на конфигурацию выч. сист.

- по умолчанию. Все значения конфигурации ОС и ПО должны иметь значение по умолч.

- частотный. Для наиболее часто искользуемых ф-ций ОС должна предоставл условия быстрого выполнения.

- ф-циональной избирательности. Любые действия в системе могут быть сделаны несколькими способами.

- защищенности. (См требования безопасности)

- перемещаемости. Работоспособность системы не должна зависеть от места в оперативной памяти.

- независимости программ от внешних устройств

- открытости и наращиваемости. ОС открыта, если описан и доступен интерфейс программ и приложений (API), по которому ОС можно изучат ьи использовать. Открытый исх код не явл необход требованием открытости ОС.

3. Понятие процесса и ресурса. Классификация процессов

Процесс – это абстракция, описывающая выполняющуюся программу. Представляет собой совокупность алгоритма вх/вых данных, ресурсов и состояния среды, находящуюся под управление ОС в текущий момент времени.

Трасса процесса – последовательность состояний, которые принимают процесс в течении своей жизнедеятельности.

Классификация процессов:

- по генеалогич. Признакам:

а) родительские б) дочерние - по результативности: а) эквивалентные процессы (из одинаковых входов получаются одинаковые выходы)

б) тождественные процессы (эквивалентные процессы, выполняющиеся по одинаковым прогр)

в) равные (тождественные процессы, трассы которых совпадают)

Все остальные процессы различны по: - временным хар-кам:

Параллельные

Последовательные

- связности:

1. взаимодействующие – процессы, обменивающиеся информацией.

2. информационно независимые.