Вопросы к экзамену по дисциплине «Операционные системы»

1. Назначение и функции операционной системы (ОС). История развития и поколения операционных систем. Характеристика первых операционных систем.

2. Концепция семейства совместимых компьютеров. Эмуляторы и имитаторы. Системы с разделением времени. Назначение и характеристика.

3. Аппаратное и программное обеспечение. Микропрограммы.

4. Иерархическая структура и виды памяти. Метод расслоения памяти (интерливинг). Регистр перемещения.

5. Прерывания и опрос состояния. Буферизация: назначение и виды.

6. Каналы ввода-вывода: определение и виды. Захват цикла.

7. Относительная адресация: назначение и реализация.

8. Режимы работы и защита данных. Статус операционной системы.

9. Концепция виртуальных машин: история возникновения и назначение.

10. Виртуальная память и методы ее организации. Адресное пространство.

11. Языки программирования: история развития и классификация. Понятия транслятора, компилятора и интерпретатора.

12. Назначение спулинга. Абсолютный и перемещающий загрузчики.

13. Концепция процесса. Состояния процесса. Переход процесса из состояния в состояние.

14. Диспетчер процессов. Таймер прерываний. Типы прерываний.

15. Блок управления процессом и операции над процессами. Иерархическая структура процессов. Создание и уничтожение процессов.

16. Диаграммы переходов процесса из состояния в состояние без учета и с учетом операций приостановки и возобновления.

17. Обработка прерываний. Переключение контекста.

18. Ядро операционной системы: назначение и функции.

19. Асинхронные параллельные процессы. Создание параллельных программ.

20. Взаимоисключение процессов. Критические участки. Примитивы взаимоисключения.

21. Семафоры. Синхронизация процессов при помощи семафоров.

22. Организация параллелизма с помощью монитора. Кольцевой буфер.

23. Проблемы тупиков. Бесконечное откладывание и старение процессов.

24. Концепция ресурсов. Четыре необходимых условия возникновения тупика. Стратегия предотвращения тупиков.

25. Графы распределения ресурсов. Простая тупиковая ситуация.

26. Алгоритмы обнаружения тупиков. Редукция графа распределения ресурсов.

27. Организация памяти. Стратегии управления памятью. Связное и несвязное распределение памяти.

28. Мультипрограммные системы. Разделы памяти фиксированного и переменного размеров. Свопинг в мультипрограммировании.

29. Концепция виртуальной памяти. Пространство виртуальных адресов.

30. Многоуровневая организация виртуальной памяти. Поблочное отображение. Страницы и сегменты.

31. Системы с комбинированной странично-сегментной организацией. Таблица процессов и преобразование адресов.

32. Стратегии вталкивания и размещения страниц.

33. Стратегия выталкивания страниц. Понятия рабочего множества и трешинга.

34. Подкачка страниц по запросу и с упреждением.

35. Управление процессорами. Планирование загрузки процессоров. Цели планирования.

36. Планирование с переключением и без переключения. Интервальный таймер.

37. Приоритеты. Планирование по сроку завершения.

38. Планирование по принципу FIFO. Размер кванта.

39. Планирование по принципам SJF, SRT и HRN.

40. Многоуровневые очереди с обратными связями.

41. Требования, предъявляемые к операционной системе. Многозадачность и ее виды.