- •1)Операционная система: определение и классификация. Основные функции операционных систем.
- •2) Архитектура операционной системы.
- •3) Ядро операционной системы в привилегированном режиме.
- •4)Управление заданиями. Классификация процессов.
- •5)Управление процессами. Диаграмма состояний процесса.
- •6) Планирование процессов. Понятие очереди. Планировщики.
- •7)Взаимодействие процессов. Транспортеры, очереди, сигналы, семафоры.
- •8)Планирование работы процессора. Стратегии планирования процессора.
- •9) Средства аппаратной поддержи операционной системы. Переносимость операционных систем.
- •10)Алгоритмы распределения памяти. Свопинг и виртуальная память.
- •11)Управление памятью. Функции операционной системы по управлению памятью. Типы адресов. Виртуальное адресное пространство.
- •12)Связь с пользователем. Графический интерфейс пользователя. Виджеты.
- •13)Операционная система ms-dos. Основные составные части. Основные команды.
- •14)Операционная оболочка Windows 3.1, Отличительные черты. Основные достоинства. Окна в Windows.
- •15) Операционные системы Windows 95/98/me. Объектно-ориентированный подход.
- •16)Ос Windows 95. Основные особенности. Компоненты ядра. Основные достоинства.
- •17)Основные достоинства ос Windows 98.
- •18)Функции и состав операционной системы Windows 95.
- •Операционные системы Windows nt/2000/xp.
- •20) Архитектурные модули Windows nt.
- •21)Системный сервис Windows nt. Исполняющая система - ядро и уровень аппаратных абстракций. Диспетчер кэша. Драйверы файловой системы. Сетевые драйверы.
- •22)Модель безопасности Windows nt.
- •23)Управление памятью Windows nt.
- •24)Основные достоинства Windows 2000.
- •26) Операционные системы коллективного пользования – многопользовательские, многозадачные. Основные сведения о функционировании.
- •27)Операционные системы с разделением времени. Основные понятия.
- •28)Семейство ос unix. Основные компоненты. Основные понятия.
- •29)Оболочка Norton Commander и её аналоги.
- •30) Bios. Микросхема пзу и система bios. Работа bios при тестировании компьютера. Энергозависимая cmos.
- •31)Файл autoexec.Bat. Конфигурирование файла autoexec.Bat.
- •32)Файл config.Sys. Конфигурирование файла config.Sys.
- •33) Стек. Указатель стека.
- •34) Прерывания. Механизм обработки прерываний.
- •35) Классификация прерываний.
- •36)Кэширование данных. Кэш – память. Принцип действия кэш – памяти.
- •37)Файловая система. Физическая организация fat.
- •38)Работа в сети. Средства защиты информации в сети. Глобальные сети.
- •39)Тенденции и перспективы развития распределенных операционных сред. Технология клиент-Сервер.
7)Взаимодействие процессов. Транспортеры, очереди, сигналы, семафоры.
Взаимодействие процессов удобно рассматривать в схеме производитель – потребитель, например, программа вывода на печать производит последовательность символов, которые потребляются драйвером принтера, или компилятор производит текст ассемблера, который потребляется ассемблером. Для взаимодействия процесса производителя и процесса потребителя создается совместный буфер, заполняемый процессами производителя и потребителя. Буфер имеет фиксированные размеры, следовательно, процессы могут находиться в состоянии ожидания, когда: 1)буфер заполнен, ожидает процесс производитель; 2)буфер пуст, ожидает процесс потребитель. Буфер может предоставляться и поддерживаться самой ОС, например, с помощью средств межпроцессной коммуникации, либо должен быть организован программистом, при этом оба процесса производитель и потребитель используют общий участок памяти. Взаимодействие процессов заключается в передаче данных между процессами или совместном использовании некоторых ресурсов и обычно реализуется с помощью таких механизмов как транспортеры, очереди, сигналы и семафоры.
Транспортеры (каналы) – они являются средством взаимодействия родственных процессов, представляют собой область памяти, имеющую файловую организацию, для которой обеспечивается запись и считывание данных в транспортере, реализуется очередь обслуживания. Порядок записи на транспортер неизменен, не допускается повторное считывание данных. Обмен данными происходит не непосредственно, а через транспортер. Из вызвавшего процесса задается размер транспортера, дочерние процессы могут использовать родительский транспортер.
Очереди могут обеспечить передачу или использование общих данных без перемещения данных, а с передачей элемента очереди, содержащего указатель данных и объем массива данных. Очередь используется вместе с механизмом общей памяти. Элемент очереди может быть считан с уничтожением или без уничтожения этого элемента. Чтение элемента может осуществляться в соответствии с механизмом очереди, например, fifo или стека. Чтение элементов очереди осуществляется только процессом, создавшим очередь. Все другие процессы могут только записать элемент в очередь. Создающий очередь процесс может выполнять следующие действия над очередью: 1)создание очереди; 2)просмотр очереди; 3)чтение очереди; 4)закрытие очереди. Записывающий процесс осуществляет действия: 1)открыть очередь; 2)записать в очередь; 3)закрыть очередь. Имя очереди, которое присваивается создающим процессом, имеет вид полной спецификации файла. Ожидание элемента в очередь организуется с помощью семафора, сигнализирующего о записи элемента в очередь. Дополнительные функции для работы с очередью: 1)определение количества элементов в очереди в текущий момент; 2)очистка очереди, создавшим ее процессом. Преимущества очереди: 1)передача данных осуществляется по указателю без копирования; 2)гибкие изменения порядка передачи и доступа; 3)возможность просмотра элементов очереди без их удаления.
Сигналы – это механизм передачи требования от одного процесса к другому на немедленное выполнение действия. Обработчик сигнала создается процессом с перемещается в начало первого потока процесса. При передаче управления обработчику передается адрес возврата и тип принятого сигнала. Процесс, посылающий сигнал типа флаг может передавать дополнительную информацию обработчику сигналов. Характер выполняемых действий при выполнении сигнала: 1)обработка системной ошибки при появлении сигнала; 2)блокирование сигнала; 3)передача управления подпрограмме.
Семафоры являются механизмом передачи сообщения от одного потока к другому о наступлении некоторого события. Различают семафоры системные и оперативной памяти. Семафоры оперативной памяти – двойное слово в памяти системы, его описатель (адрес, место в памяти), такие семафоры не создаются, а устанавливаются в определенном состоянии. Процессы, использующие семафоры оперативной памяти, должны иметь доступ к соответствующему сегменту памяти. ОС такие семафоры не обслуживает и не сообщает об их освобождении или захвате. При создании семафора или его открытии возвращается описатель семафора, включающий его имя. ОС контролирует завершение каждого процесса, владеющего системным семафором, и освобождает его для процессов. Если семафор свободен, то он захватывается, вызывающими его процессами. Если семафор занят, то вызывающий его поток переходит в режим ожидания освобождения семафора и ожидает истечения времени. Если семафор освобожден всеми использующими его процессами, то он удаляется из системы. Управление семафором реализуется с помощью функций: 1)установки семафора с целью сигнализации; 2)ожидания, вызывающим потоком, пока семафор не будет выключен; 3)ожидания потоков выключения одного из нескольких семафоров.
ОС использует разные термины для определения способов межпроцессорного взаимодействия. В OS/2, MS Windows существует специальный термин (механизм) для взаимодействия процессов в реальном времени (DDE – Dynamic Data Exchange). Этот интерфейс позволяет хранить объекты, созданные одной программой, в объектах, созданных другой программой, а также редактировать, печатать их без нарушения целостности информации и связей. Одним из наиболее простых, удобных и интуитивно понятных интерфейсов межпрограммного взаимодействия является буфер обмена.