Вопросы к экзамену
Тема 1. НАЗНАЧЕНИЕ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Определение ОС, состав и функции операционной системы.
Основные типы операционных систем.
Однопрограммная (однозадачная) ОС.
Системы последовательной пакетной обработки.
Мультипрограммные системы пакетной обработки.
Системы разделения времени.
Системы реального времени.
Мультипроцессорная обработка.
Функции ОС по управлению ресурсами.
Управление процессами.
Управление памятью.
Управление файлами и внешними устройствами.
Поддержка интерфейса прикладного программирования. Основные определения. Две группы функций ИПП. Классификация системных вызовов.
Поддержка пользовательского интерфейса.Определение. Виды интерфейса взаимодействия с пользователем. Консоль. Графическая среда. Пользовательский интерфейс приложений.
Архитектурные особенности операционных систем. Универсальные подходы к разработке ОС. Виды архитектур и краткая характеристика.
Обобщенная структура ОС. Компоненты операционной системы. Какие модули входят в состав ОС? Какие функции должна и услуги должна поддерживать ОС? Какие эксплуатационные требования предъявляются к ОС?
Архитектура ОС на основе монолитного ядра. Построение. Преимущества и недостатки этой архитектуры. Схема.
Особенности работы ядра в привилегированном режиме.
Многослойная структура ОС. Перечислить слои ОС и их функции.За счет чего повышается устойчивость ОС? Преимущества и недостатки многослойной архитектуры. Схема.
Микроядерная архитектура. Суть этой архитектуры. На какие группы принято разделять модули ОС? На какие слои подразделяется ядро ОС?Какие функции выполняет слой базовых механизмов ядра? Какие функции выполняет слой менеджеров ресурсов? Преимущества и недостаткимикроядерной архитектуры. Схема.
Тема 2. ПРОЦЕССЫИ ПОТОКИ
Понятия «процесс» и «поток». Основные функции подсистемы управления процессами и потоками. События, приводящие к созданию процесса. Планирование. Диспетчеризация.
Создание процессов и потоков. События, приводящие к созданию процесса. Образ процесса. Информационные структуры управления процессом.
Дескриптор процесса (потока), состояния потока, переход потока из состояния в состояние; операции над потоками (процессами).
Планирование и диспетчеризация потоков, вытесняющие и не вытесняющие алгоритмы планирования.
Алгоритмы планирования, основанные на квантовании.
Циклическое планирование.
Многоуровневые очереди с обратными связями.
Квантование с предпочтением потоков, с интенсивным вводом-выводом.
Алгоритмы планирования на основе приоритетов
Динамические, статические, относительные и абсолютные приоритеты.
Смешанные алгоритмы планирования.
Планирование в системах реального времени.
Назначение и типы прерываний.
Внешние, внутренние и программные прерывания.
Механизмы обработки прерываний.
Приоритеты прерываний.
Системные вызовы.
Схемы обработки и режимы выполнения системных вызовов.
Тема 3. ДРАЙВЕРЫИ АДМИНИСТРАТОРЫУСТРОЙСТВ
Понятие драйвера устройства.
Установка драйверов в различных операционных системах.
Порядок использования драйверов в системе.
Электронная подпись драйверов.
Совместимость драйверов.
Организация устройств ввода — вывода.
Автоматизация процессов обмена информацией.
Блочные и символьные устройства.
Управление процессами ввода - вывода.
Тема 4. УПРАВЛЕНИЕ ПАМЯТЬЮ
Функции ОСпо управлению памятью.
Методы распределения памяти.
Распределение памяти фиксированными и динамическими разделами.
Перемещаемые разделы.
Методы распределения памяти с использованием дискового пространства.
Понятие виртуальной памяти.
Виртуальное адресное пространство.
Страничное распределение.
Сегментное распределение.
Сегментно-страничное распределение.
Разделяемые сегменты памяти.
Кэширование.
Получение системной информации о виртуальной памяти.
Состояние адресного пространства.
Резервирование и освобождение регионов.
Передача региону памяти и ее возврат.
Атрибуты защиты памяти.
Изменение атрибутов защиты памяти.
Блокировка страниц в оперативной памяти.
Сброс содержимого физической памяти.
Иерархия запоминающих устройств.
Кэш-память, принцип действия кэш-памяти.
Кэширование данных.
Размещение объектов в памяти.
Куча и стек.
Использование указателей.
Динамическое выделение памяти.
Тема 5. ВВОД - ВЫВОД И ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА
Задачи ОС по управлению файлами и устройствами.
Многослойная модель подсистемы ввода - вывода: общая схема, менеджер ввода - вывода, многоуровневые драйверы, специальные файлы.
Логическая организация файловой системы.
Типы файлов, иерархическая структура файловой системы, имена файлов, монтирование, атрибуты файлов.
Логическая организация файла.
Средства перечисления элементов файловой системы.
Соглашения по именованию файлов в различных операционных системах UNC.
Физическая организация файловой системы: диски, разделы, секторы, кластеры, физическая организация и адресация файла (физическая организация FAT, HPFS, NTFS).
Файловые операции и способы их организации. Открытие файла; обмен данными с файлом; блокировки файлов. Стандартные файлы ввода-вывода, перенаправление вывода. Временные файлы. Уведомление об изменениях в файловой системе.
Разрешения на доступ к каталогам и файлам: объекты и субъекты доступа, механизм контроля доступа, разрешения NTFS.
Понятие файла, проецируемого в память. Создание, открытие, использование и удаление проекции файла.