Вопросы к экзамену ОС 2011
- Эволюция операционных систем.
Современный этап развития операционных систем персональных компьютеров.
- Назначение и функции операционной системы.
Операционные системы для автономного компьютера.
Функциональные компоненты операционной системы автономного компьютера.
- Сетевые операционные системы.
Функциональные компоненты сетевой ОС.
Одноранговые и серверные сетевые операционные системы.
Требования к современным операционным системам.
- Архитектура операционной системы.
Ядро и вспомогательные модули ОС.
- Ядро в привилегированном режиме. Системные вызовы.
- Многослойная структура ОС
- Аппаратная зависимость и переносимость ОС.
Типовые средства аппаратной поддержки ОС.
Машинно-зависимые компоненты ОС. Переносимость ОС.
- Микроядерная архитектура.
Преимущества и недостатки микроядерной архитектуры.
- Совместимость и множественные прикладные среды
- Процессы и потоки.
Мультипрограммирование.
Мультипрограммирование в системах пакетной обработки.
Мультипрограммирование в системах разделения времени.
Мультипрограммирование в системах реального времени.
- Мультипроцессорная обработка
- Планирование процессов и потоков.
Понятия "процесс" и "поток".
Создание процессов и потоков.
Планирование и диспетчеризация потоков.
- Состояния потока.
Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования.
Алгоритмы планирования, основанные на квантовании.
Алгоритмы планирования, основанные на приоритетах.
Смешанные алгоритмы планирования.
- Планирование в системах реального времени.
- Моменты перепланировки.
- Мультипрограммирование на основе прерываний.
- Синхронизация процессов и потоков.
Цели и средства синхронизации. Гонки, примеры.
Критическая секция. Семафоры. Реализации семафоров.
- Тупики, примеры. Условия возникновения тупика.
Способы решения проблемы тупиков.
- (Столлингс) Типы планирования.
Критерии эффективности краткосрочного планирования.
- (Столлингс) Параметры, учитываемые при краткосрочном планировании
в однопроцессорных системах, обозначения. FCFS, RR, SPN, SRT, HRRN.
- (Столлингс) Планирование в многопроцессорных системах.
- Управление памятью.
Функции ОС по управлению памятью.
Типы адресов.
- Алгоритмы распределения памяти без использования внешних носителей
(фиксированные разделы, динамические разделы, перемещаемые разделы).
Преимущества и недостатки.
- Виртуальная память.
Страничное распределение памяти.
Двухуровневое страничное распределение памяти.
- Сегментное распределение памяти.
- Сегментно-страничное распределение памяти.
Разделяемые сегменты памяти.
- Кэширование данных. Иерархия памяти.
Принцип действия кэш-памяти.
- Проблема согласования данных.
Отображение основной памяти на кэш.
- Ввод-вывод и файловая система.
Задачи ОС по управлению файлами и устройствами.
- Многослойная модель подсистемы ввода-вывода.
- Логическая организация файловой системы.
Цели и задачи ФС. Типы файлов. Иерархическая структура ФС.
- Имена файлов. Монтирование. Атрибуты файлов.
Логическая организация файла.
- Физическая организация файловой системы.
Диски, разделы, секторы, кластеры.
- Физическая организация и адресация файла.
- Файловые операции.
- Стандартные файлы ввода-вывода, перенаправление.
- Контроль доступа к файлам. Файл как разделяемый ресурс. Механизм контроля доступа.
Контроль доступа с ОС Unix.
- (Столлингс) Дисковое планирование.
- Дополнительные возможности файловых систем.
Специальные файлы и аппаратные драйверы.
- Отображаемые на память файлы.
- Отказоустойчивость файловых и дисковых систем.
(Столлингс) Программный RAID, аппаратный RAID и "BIOS RAID".
- (Столлингс) JBOD, RAID 0, RAID 1.
- (Столлингс) RAID 2, RAID 3, RAID 4.
- (Столлингс) RAID 5, RAID 6