- •№1 Типы и поколения ос. Эволюция ос и ее связь с развитием аппаратных ресурсов эвс.
- •№2 Понятие об операционной системе, ее функциях и составе.
- •№3 Концепция процесса. Состояния процесса.
- •№4 Описание процесса в ос. Операции над процессами.
- •№5 Граф состояний процесса. Управление переходами.
- •№6 Процессы и потоки.
- •№7 Архитектуры ос. Функции ядра.
- •№8 Управление потоками. Многопоточное программирование.
- •№9 Проблема тупиков в ос. Необх условия возникновения тупиков
- •№10 Предотвращение тупиков. Принципы Хавендера.
- •№11 Обнаружение тупиков
- •№12 Обход тупиков. Алгоритм банкира.
- •№13 Прерывания ос и bios. Обработка прерываний.
- •№14. Организация оперативной памяти. Однопрограммные системы. Оверлеи.
- •№15. Организация оперативной памяти. Мультипрограммные системы.
- •№ 16 Основные функции системы управления памятью.
- •№17 Организация оперативной памяти. Основные способы.
- •№18 Организация оперативной памяти. Системы со свопингом.
- •№19. Виды памяти вычислительных систем.
- •№20 Виртуальная память, назначение, основные проблемы. Методы организации.
- •№21 Задачи менеджера виртуальной памяти.
- •№22 Страничная организация виртуальной памяти.
- •№23 Сегментная организация виртуальной памяти.
- •№24 Сегментно-страничная организация виртуальной памяти.
- •№25 Концепция локальности и теория рабочего множества.
- •№26 Стратегии решения задачи замещения страниц при управлении виртуальной памятью.
- •№27 Управление процессами, переключение контекста, приоритеты.
- •№28 Управление процессами. Основные стратегии.
- •№29 Управление процессами. Цели и критерии.
- •№30. Организация файлов. Функции файловой системы. Распределение внешней памяти.
- •№31.Файловая система. Методы поблочного отображения.
- •№32. Hpfs, ntfs и cdfs. Управление доступом к файлам.
- •№33.Устройство нмд. Управление дисками. Критерии планирования.
- •№34.Управление дисками. Основные стратегии управления.
- •№35. Пути повышения производительности дисковых накопителей. Raid0, raid1
- •№36. Пути повышения производительности дисковых накопителей. Raid5, raid6.
- •№37.Пути повышения производительности дисковых накопителей. Raid7, matrix raid.
- •№38. Параллельные асинхронные процессы. Проблемы управления.
- •№39. Программное решение задачи взаимного исключения.
- •№40.Способы синхронизации процессов.
- •№41. Семафоры. Синхронизация и взаимоисключение при помощи семафоров.
- •№42.Межпроцесная коммуникация. Разделяемая память, сообщения.
- •№43.Межпроцесная коммуникация. Pipes и sockets.
- •№44. Защита операционных систем. Цели и методы. Методы идентификации пользователей.
- •45.Защита от вирусов. Методы.
- •№46. Особенности работы операционных систем в сетях.
- •№47.Кластерные вычислительные системы типа CoPc.
- •№48. Параллельные вычисления. Метод Монте-Карло.
- •№49. Параллельные вычисления. Численное интегрирование.
- •№50. Методы распределения нагрузки в параллельных системах.
- •№51.Основные направления развития ос.
- •№52. Прерывания. Обработчики прерываний. Маскирование прерываний.
- •Типы прерываний
№1 Типы и поколения ос. Эволюция ос и ее связь с развитием аппаратных ресурсов эвс.
Характеристики |
поколения |
|||
|
I |
II |
III |
IV |
Период |
1945-1955 |
1955-1964 |
1964-1980 |
1980-... |
Основной элемент |
Эл. лампа |
Транзистор |
ИС |
БИС, СБИС |
Количество ЭВМ в мире (шт) |
Сотни |
Тысячи |
Десятки тысяч |
Миллионы |
Примеры |
БЭСМ-1,2, Стрела, IBM 701 |
Минск-2, Урал-14, Мир, Наири |
IBM 360 |
Иллиак, Эльбрус |
Быстродействие (оп/сек) |
10-20 тыс. |
до 1 млн |
100 тыс – 1 млн |
2*10^7 |
Носитель информации |
Перфокарта |
Магнитная лента |
Диск |
Гибкий диск |
Особенности:Программирование на машинном языке. Организация вычислительного процесса вручную каждым программистом с пульта управления.Загрузка программы с помощью панели переключателей, либо перфокар. ВС выполняет одновременно только одну операцию (ввод-вывод, либо собственно вычисления).Возникают первые компиляторы Fortran, Assembler для IBM-701 (Строго последовательная обработка данных !)
2. Второй период (1955г. – начало 60-х гг.)Транзисторные машины.(Лампы заменяются транзисторами)
Особенности: Повышение надежности. Снижение потребления электроэнергии . Уменьшение размеров. Снижение стоимости(Появляются первые системы пакетной обработки !)
3. Третий период (начало 60-х – 1980г.) Компьютеры на основе интегральных микросхем.
Особенности: ВС становится более надежной и дешевой. Повышается производительность процессоров. Растёт сложность и количество решаемых задач.( Мультипрограммирование - пока одна программа выполняет операцию ввода-вывода, процессор выполняет другую программу)
4. Четвертый период (с 1980г. по настоящее время)Персональные компьютеры.Классические сетевые и распределенные системы
Особенности: Резкое возрастание интеграции и снижение стоимости микросхем. Массовость, общедоступность. Первоначально персональные компьютеры предназначались для использования одним пользователем в однопрограммном режиме, что повлекло за собой деградацию архитектуры этих ЭВМ и их ОС (например пропала необходимость защиты файлов памяти, планирования заданий) (В середине 80-х развитие сетей компьютеров => развитие сетевых и распределенных ОС)
5. Пятый период. Суперкомпьютеры. Параллельные вычисления и системы искусственного интеллекта
Особенности: В то время как предыдущие поколения совершенствовались за счёт увеличения количества элементов на единицу площади (миниатюризации), компьютеры пятого поколения должны были для достижения сверхпроизводительности интегрировать огромное количество процессоров.
№2 Понятие об операционной системе, ее функциях и составе.
ОС(операционная система)- о виртуальная машина, с которой работает пользователь (интерфейс между пользователем и компьютером). Это менеджер ресурсов. Это постоянно функционирующее ядро. Это защитник пользователей и программ.
Типы ОС
1. Однозадачные (MS-DOS)
2. Многозадачные (Unix, OS/2, Windows)
Пакетные системы - запуск одной программы из пакета за другой
Системы разделения времени (time-sharing) – процессор переключается между задачами не только на время операций ввода – вывода но и по прошествии определенного времени, что позволяет пользователю интерактивно взаимодействовать с программой
Системы реального времени – для управления различными технологическими процессами – система должна обрабатывать данные быстрее, чем они могут поступать, причем от разных источников => влияние на архитектуру, например может не быть виртуальной памяти, так как она дает непредсказуемые задержки в выполнении программ
3. Многопользовательские (Windows NT, Unix) –механизмы защиты персональных данных каждого пользователя
4. Однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x)
Основная задача ОС- управление процессами!
Состав ОС: 1.Ядро 2.Драйверы 3. Файловая система 4.Командный процессор(command.com)
Функции ОС:1.Управление процессами. 2.Интерфейс 3.Поддержка устройств(Device Support) 4.Безопасность 5.Поддержка файловой системы