1. Виды прерываний. Роль прерываний в операционной системе.

2. Понятие ресурса. Свойства и классификация ресурсов. Действия над ресурсами.

3. Понятие исключительной ситуации. Причины возникновения и механизмы обработки исключительных ситуаций.

4. Задачи синхронизации.

5. Понятия чередования, состояния гонки и взаимоисключения.

6. Понятие атомарной операции. Механизмы поддержки атомарных операций.

7. Способы и алгоритмы синхронизации. Эквивалентность механизмов синхронизации.

8. Объект синхронизации «критическая секция».

9. Объект синхронизации «семафор».

10. Объект синхронизации «мьютекс».

11. Понятие операционной системы. Назначение и функции операционной системы.

12. Классификация операционных систем.

13. Основные компоненты операционной системы. Взаимодействие компонентов операционной системы.

14. Ядро операционной системы. Состав и функции ядра операционной системы.

15. Архитектура операционных систем с «большим ядром».

16. Архитектура микроядерных операционных систем.

17. Архитектура нано- и пикоядерных операционных систем.

18. Концепция монолитного ядра операционной системы.

19. Концепция модульного ядра операционной системы.

20. Понятие процесса. Свойства и характеристики процессов.

21. Понятие вычислительного потока. Свойства и характеристики потоков (нитей).

22. Понятие системного планировщика. Функции и алгоритмы работы системного планировщика.

23. Многозадачность в операционных системах. Различные типы многозадачности.

24. Простейшие схемы управления памятью.

25. Критерии планирования процессов и требования к алгоритмам планирования.

26. Страничная, сегментная и странично-сегментная организация памяти.

27. Алгоритмы планирования процессов FCFS, RR, SJF.

28. Понятие адресного пространства. Виды адресных пространств.

29. Страничная, сегментная и странично-сегментная организация памяти.

31. Понятие ресурса. Свойства и классификация ресурсов. Действия над ресурсами.

33. Память как ресурс. Механизмы управления памятью.

34. Аппаратная поддержка виртуальной памяти.

35. Стратегии управления страничной памятью.

36. Алгоритмы замещения страниц. FIFO, LRU, NFU, оптимальный алгоритм.

37. Механизм трансляции адреса. Структура таблицы страниц. Аппаратная поддержка.

38. Понятие файловой системы. Функции и назначение файловой системы.

39. Понятие файла. Основные свойства и характеристики файла.

40. Понятие директории. Реализация директории. Корневая директория.

41. Совместная работа с файлами. Кооперация и защита файлов.

42. Понятие таблицы размещения файлов. Файловые системы семейства FAT.

43. Понятие индексного узла. Содержимое и функции индексного узла.

44. Управление свободным пространством. Битовая карта использования блоков.

45. Надежность файловой системы. Понятие журналирования.

46. Использование сообщений для синхронизации.

47. Понятие тупика. Условия возникновения тупиков.

48. Основные способы борьбы с тупиками.

49. Межпроцессное взаимодействие. Цели и задачи межпроцессного взаимодействия.

50. Понятие разделяемой памяти. Механизмы реализации разделяемой памяти.

51. Сообщения как механизм межпроцессного взаимодействия.

52. Механизм межпроцессного взаимодействия «общая память».

53. Механизм межпроцессного взаимодействия «пайп».

54. Механизм межпроцессного взаимодействия «сокет».

1. Виды прерываний. Их роль в ос.

Прерывание- событие при котором меняется нормальная последовательность команд в ЦП.

1) управление передается ОС

2) ос заполняет состояние прерванного процесса

3) ос анализирует или останавливается на время для выполнения другой подпроргаммы.

В зависимости от источника возникновения сигнала прерывания делятся на:

- асинхронные, или внешние (аппаратные)

. - синхронные, или внутренние

. - программные

Внешние прерывания в зависимости от возможности запрета делятся на

- маскируемые

- немаскируемы

Одной из причин появления инструкций программных прерываний в системе команд процессоров является то, что их использование часто приводит к более компактному коду программ по сравнению с использованием стандартных команд выполнения процедур.

Прерывания выполняют очень полезную для вычислительной системы функцию — они позволяют реагировать на асинхронные но отношению к вычислительному процессу события. В то же время прерывания создают дополнительные трудности для ОС в организации вычислительного процесса. Эти трудности связаны с непредвиденными переходами управления от одной процедуры к другой, возникающими в результате прерываний от контроллеров внешних устройств. Возможно также возникновение в непредвиденные моменты времени исключений, связанных с ошибками во время выполнения инструкций. Усложняют задачу планирования вычислительных работ и запросы на выполнение системных функций (системные вызовы) от пользовательских приложений, выполняемые с помощью программных прерываний. Сами модули ОС также часто вызывают друг друга с помощью программных прерываний, еще больше запутывая картину вычислительного процесса.

Системные прерывания нужны для реализации обращения к системному ядру. Например для системных вызовов.

2. Понятие ресурса. Свойства и классификация ресурсов. Действия над ресурсами.

Всякий потребляемый объект (независимо от формы его существования), обладающий некоторой практической ценностью для потребителя, является ресурсом.

Также  ресурсом является средство вычислительной системы, которое может быть выделено процессу на определенный интервал времени.

. Одним из важнейших свойств ресурса является "реальность существования". В этом смысле ресурсы разделяют на физические и виртуальные (мнимые). Под физическим понимают ресурс, который реально существует и при распределении его между пользователями обладает всеми присущими ему физическими характеристиками. Виртуальный ресурс схож многими своими характеристиками с некоторым физическим, но по многим свойствам и отличен.

В зависимости от того, допускает ли физический ресурс виртуализацию, то есть построение на его основе виртуального ресурса, ресурсы можно разделить наэластичные и жесткие. Жесткий - физический ресурс, который по своим внутренним свойствам не допускает виртуализации.

В соответствии с признаком "степень активности" различают активные и пассивные ресурсы. Активный ресурс способен выполнять действия по отношению к другим ресурсам (или в отношении самого себя). ЦП - пример активного ресурса. Область памяти - пример пассивного.

Динамика ресурсов в отношении процессов позволяет выделить ресурсы постоянные, существующие до порождения процесса и на всем протяжении его существования и ресурсы временные, появляющиеся динамически в течение времени существования рассматриваемого процесса.

По "степени важности" можно выделить ресурсы главные и второстепенные. Главные - без которых данный процесс принципиально не может выполняться (ЦП, память). Второстепенные ресурсы допускают некоторое альтернативное развитие процесса при их отсутствии.

. При централизованном распределении ресурсов соответствующими механизмами ОС в отношении каждого ресурса предполагается, что процесс-пользователь выполняет три типа действий: запрос, использование, освобождение. При выполнении действия запрос в ответ на требование процесса-пользователя система выделяет ресурс, либо отказывает в распределении. Отказ может быть вызван тем, что распределяемый ресурс находится в состоянии "Занят" либо обусловлен какой-то другой причиной. Если ресурс после выполнения действия запрос распределен процессу, то процесс может использовать его. Выполняется действие использование. Действие ОСВосвобождение выполняется по требованию процесса и сводится к переводу ресурса в состояние "Свободен".