Эволюция операционных систем.
Определение операционной системы. ОС как виртуальная машина. ОС как система управления ресурсами.
Функциональные компоненты ОС автономного компьютера.
Сетевые ОС, функциональные компоненты сетевой ОС.
Одноранговые и серверные сетевые ОС.
Требования к современным ОС.
Ядро и вспомогательные модули ОС.
Привилегированный режим, системный вызов.
Многослойная структура ОС.
Типовые средства аппаратной поддержки ОС.
Машинно-зависимые компоненты ОС.
Переносимость ОС.
Микроядерная архитектура.
Преимущества и недостатки микроядерной архитектуры.
Двоичная совместимость, совместимость исходных текстов.
Способы реализации прикладных программных сред.
Мультипрограммирование, характерные критерии эффективности.
Мультипрограммирование в системах пакетной обработки.
Мультипрограммирование в системах разделения времени.
Мультипрограммирование в системах реального времени.
Мультипроцессорная обработка.
Понятия "процесс" и "поток".
Создание процессов, пример создания процессов в UNIX.
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. Необходимый критерий существования расписания.
Алгоритм Liu, Layland для жестких систем реального времени.
Моменты перепланировки.
Прерывания.
Типы планирования (долгосрочное, среднесрочное, краткосрочное, ввода-вывода)
Критерии эффективности краткосрочного планирования
Краткосрочное планирование с использованием приоритетов
Параметры, которые учитываются при краткосрочном планировании, обозначения, FCFS (First-Come-First-Served, оно же FIFO),
Round Robin ("карусель"), SPN (Shortest Process Next)
SRT (Shortest Remaining Time), HRRN (Highest Response Ratio Next)
Синхронизация процессов и потоков, цели и средства синхронизации
Гонки (race). Примеры.
Критическая секция, блокирующие переменные, семафоры.
Тупики (deadlock), примеры
Способы решения проблемы тупиков, PAID (Prevent, Avoid, Ignore, Detect)
Сигналы.
Функции ОС по управлению памятью.
Типы адресов.
Соотношение объемов виртуальной и физической памяти.
Алгоритмы распределения памяти.
Распределение памяти фиксированными разделами.
Распределение памяти динамическими разделами.
Перемещаемые разделы.
Свопинг и виртуальная память.
Страничное распределение памяти.
Сегментное распределение памяти.
Сегментно-страничное распределение памяти.
Разделяемые сегменты памяти.
Иерархия запоминающих устройств.
Кэш-память (cache).
Принцип действия кэш-памяти.
Проблема согласования данных (для кэш-памяти).
Способы отображения основной памяти на кэш.
Задачи ОС по управлению файлами и устройствами.
Многослойная модель подсистемы ввода-вывода, многоуровневые драйверы.
Специальные файлы (устройства)
Цели и задачи файловой системы.
Типы файлов.
Иерархическая структура файловой системы.
Имена файлов.
Монтирование.
Атрибуты файлов.
Логическая организация файла.
Диски, разделы, секторы, кластеры.
Виды дисковых накопителей, термины
Параметры, влияющие на производительность дисковых накопителей. Время доступа к данным
Планирование дисковой активности, алгоритмы планирования.
Физическая организация и адресация файла.
Файловые операции, два способа организации.
Стандартные файлы ввода-вывода, перенаправление ввода и вывода.
Контроль доступа к файлам
Пример контроля доступа в ОС UNIX.
Отображаемые в память файлы
JBOD, RAID уровни 0,1
RAID уровни 2,3,4
RAID уровни 5,6

Кафедра Информатики и Математического Обеспечения