Білет №1
1.Основні поняття та визначення концепцій ОС
Операці́йна систе́ма — це базовий комплекс програмного забезпечення, що виконує управління апаратним забезпеченням комп'ютера або віртуальної машини; забезпечує керування обчислювальним процесом і організує взаємодію з користувачем.
Системні виклики
Системні виклики (system calls) – це інтерфейс між операційною системою й користувальницькою програмою. Вони створюють, видаляють і використають різні об'єкти, головні з яких – процеси й файли. Користувальницька програма запитує сервіс в операційної системи, здійснюючи системний виклик.
Основна відмінність полягає в тому, що при системному виклику завдання переходить у привілейований режим або режим ядра (kernel mode). Тому системні виклики іноді ще називають програмними перериваннями, на відміну від апаратних переривань, які частіше називають просто перериваннями.
Переривання
Переривання (hardware interrupt) - це подія, яка генерується зовнішнім (стосовно процесора) пристроєм. За допомогою апаратних переривань апаратури або інформує центральний процесор про те, що відбулася яка-небудь подія, що вимагає негайної реакції (наприклад, користувач нажав клавішу), або повідомляє про завершення асинхронної операції вводу-виводу (наприклад, закінчене читання даних з диска в основну пам'ять)..
Виняткові ситуації
Виняткова ситуація (exception) - подія, що виникає в результаті спроби виконання програмою команди, що з якихось причин не може бути виконана до кінця. Прикладами таких команд можуть бути спроби доступу до ресурсу при відсутності достатніх привілеїв або звертання до відсутньої сторінки пам'яті. Виняткові ситуації можна розділити на поправні й непоправні. До поправного ставляться такі виняткові ситуації, як відсутність потрібної інформації в оперативній пам'яті. Після усунення причини поправної виняткової ситуації програма може виконуватися далі.. Непоправні виняткові ситуації найчастіше виникають у результаті помилок у програмах (наприклад, розподіл на нуль). Звичайно в таких випадках операційна система реагує завершенням програми, що викликала виняткову ситуацію.
Файли
Файли призначені для зберігання інформації на зовнішніх носіях, тобто прийнято, що інформація, записана, наприклад, на диску, повинна перебувати усередині файлу. Звичайно під файлом розуміють іменовану частину простору на носії інформації.
2. Основні можливості файлової системи ntfs
При проектуванні системи NTFS особлива увага була приділена наступним характеристикам:
надійність. Високопродуктивні комп'ютери і системи спільного користування (сервери) повинні мати підвищену надійність, що є ключовим елементом структури і поведінки NTFS. Одним із способів збільшення надійності є введення механізму транзакций, при якому здійснюється журналювання файлових операцій;
розширена функціональність. NTFS проектувалася з урахуванням можливого розширення. У ній були втілені багато додаткових можливостей - вдосконалена відмовостійкість, емуляція інших файлових систем, потужна модель безпеки, паралельна обробка потоків даних і створення файлових атрибутів, обумовлених користувачем;
підтримка POSIX. До числа базових засобів файлової системи POSIX відноситься необов'язкове використання імен файлів з урахуванням регістра, збереження часу останнього звертання до файлу і механізм так званих "жорстких посилань" - альтернативних імен, що дозволяють посилатися на один і той же файл по двох і більше іменах;
гнучкість. Модель розподілу дискового простору в NTFS відрізняється надзвичайною гнучкістю. Розмір кластера може змінюватися від 512 байт до 64 Кбайт; він являє собою число, кратне внутрішньому кванту розподілу дискового простору. NTFS також підтримує довгі імена файлів, набір символів Unicode і альтернативні імена формату 8.3 для сумісності з FAT.
NTFS добре справляється з обробкою великих масивів даних і досить добре виявляє себе при роботі з томами об'ємом від 300-400 Мбайт і вище, час пошуку файлів у NTFS (на відміну від систем на базі FAT) не зв'язаний лінійною залежністю з їх кількістю.
Білет №2
1. Архітектура ОС
Будь-яка складна система повинна мати зрозумілу і раціональну структуру, тобто розділятися на частини - модулі, які мають цілком закінчену функціональне призначення з чітко обумовленими правилами взаємодії. Функціональна складність операційної системи неминуче призводить до складності її архітектури, під якою розуміють структурну організацію ОС на основі різних програмних модулів. Зазвичай до складу ОС входять виконувані і об'єктні модулі стандартних для даної ОС форматів, бібліотеки різних типів, модулі вихідного тексту програм, програмні модулі спеціального формату (наприклад, завантажувач ОС, драйвери вводу-виводу), конфігураційні файли, файли документації, модулі довідкової системи та т. д. Більшість сучасних операційних систем являють собою добре структуровані модульні системи, здатні до розвитку, розширенню та перенесенню на нові платформи. Якоїсь єдиної архітектури ОС не існує, але існують універсальні підходи до структурування ОС. Найбільш загальним підходом до структуризації операційної системи є поділ всіх її модулів на дві групи:
1ядро - модулі, що виконують основні функції ОС;
2модулі, що виконують допоміжні функції ОС.
Модулі ядра виконують такі базові функції ОС, як керування процесами, пам'яттю, пристроями введення-виведення і т. п. Ядро складає серцевину операційної системи, без нього ОС є повністю непрацездатною і не зможе виконати ні одну зі своїх функцій. Допоміжні модулі ОС звичайно підрозділяються на наступні групи:
• утиліти - програми, що вирішують окремі задачі управління і супроводу комп'ютерної системи, такі, наприклад, як програми стиску дисків, архівування даних на магнітну стрічку;
• системні обробні програми - текстові або графічні редактори, компілятори, компонувальники, відладчики;
• програми надання користувачу додаткових послуг - спеціальний варіант для користувача інтерфейсу, калькулятор і навіть гри;
• бібліотеки процедур різного призначення, що спрощують розробку додатків, наприклад бібліотека математичних функцій, функцій вводу-виводу і т. д.
2.Структура тому з файловою системою NTFS
Основним структурним елементом усякої файлової системи є том (volume), у випадку з FAT співпадаючий з розділом (partition). NTFS підтримує томи, що складаються з декількох розділів.
Більшість файлових систем трактують том як сукупність файлів, вільного дискового простору й службових структур файлової системи, але в NTFS всі службові структури представлені файлами, які (як і це й покладено файлу) можуть перебуває в будь-якому місці тому, при необхідності фрагментуючи себе на кілька частин.
Самим головним службовим файлом є $MFT – Master File Table (Головна Файлова Таблиця) – своєрідна база даних, що зберігає інформацію про всі файли тому – їхніх іменах, атрибутах, способи й порядок розміщення на диску (каталог так само є файлом особливого типу, зі списком приналежних йому файлів і підкаталогів усередині). Важливо підкреслити, що в MFT присутні всі файли, що перебувають у всіх підкаталогах тому, тому для відновлення диска наявності $MTF-файлу буде цілком достатньо.
Інші службові файли (до речі кажучи, називані метафайлами або метаданными – metafile/metadata відповідно й завжди випереджаються знаком долара '$') носять сугубо допоміжний характер, цікавий тільки самій файловій системі. До них у першу чергу ставиться: $LogFile – файл транзакцій, $Bitmap – карта вільного/зайнятого простору, $BadClust – перелік поганих кластерів і т.д. Поточні версії Windows блокують доступ до службових файлів із прикладного рівня (навіть із правами адміністратора!) і всяка спроба відкриття/створення такого файлу в кореневому каталозі приречена на неуспіх.
В NTFS ім'я файлу, дані файлу і його атрибутів повністю зрівняні в правах. Можна сказати, що всякий NTFS-файл являє собою сукупність атрибутів, кожний з яких зберігається як окремий потік (streams) байтів, тому в запобіганні плутанини, атрибути, що зберігають дані файлу, часто називають потоками.
Кожний атрибут складається з тіла (body) і заголовка (header). Атрибути діляться на резидентні (resident) і нерезидентні (non-resident). Резидентні атрибути зберігаються безпосередньо в $MTF, що істотно зменшує грануляцію дискового простору й скорочує час доступу. Нерезидентні – зберігають в $MTF лише свій заголовок, що описує порядок розміщення атрибута на диску
Білет №3
1.
2.Відмінності NTFS і FAT
Файлова система — це базова структура, яку комп’ютер використовує для впорядкування даних на диску. При встановленні нового жорсткого диска його слід поділити та відформатувати перед тим, як можна буде зберігати на ньому дані.Windows підтримує три типи файлових систем: NTFS, FAT32 і старішу файлову систему FAT (також її називають FAT16), яка рідко використовується.