Операционные системы и среды

Операционная система – это

· набор программ, управляющий ресурсами компьютера, контролирующий работу прикладных и системных программ и исполняющий роль интерфейса между пользователем и компьютером

· расширенная машина

· менеджер ресурсов

 

· Правильная последовательность действий оператора при решении задач на ранних компьютерах без операционной системы

1. загрузка нужного транслятора

2. запуск транслятора и получение программы в машинных кодах

3. связывание программы с библиотечными подпрограммам

4. загрузка программы в оперативную память

5. запуск программы

6. вывод результатов работы программы на периферийное устройство

 

Какая фирма создала первую операционную систему

· General Motors

· Microsoft

· IBM

· North American Aviation

 

Ранние операционные системы имели следующие характеристики

· пакетная обработка одного потока задач

· наличие стандартных программ ввода-вывода

· возможность автоматического перехода от программы к программе

· средства восстановления после ошибок при аварийном завершении очередной задачи

· режим диалоговой обработки заданий

· мультипрограммный режим работы

 

 

Операционная среда – это

· программная среда, образуемая операционной системой, определяющая интерфейс прикладного программирования как множество системных функций и сервисов, предоставляемых прикладным программам

· пользовательский интерфейс

· команды языка управления заданиями

 

Операционная оболочка – это

· неотъемлемая часть операционной среды, определяющая интерфейс пользователя, его реализацию, командные и сервисные возможности пользователя по управлению прикладными программами

· отдельная программная система, предназначенная для конкретной операционной системы, с помощью которой реализуется пользовательский интерфейс

· любая программа, позволяющая взаимодействовать с компьютером

 

Правильная последовательность средств в иерархической структуре компьютера

физические устройства компьютера

1. физические устройства компьютера

2. средства реализации микроархитектуры компьютера (регистры, АЛУ и т.п.)

3. машинный язык

4. операционная система

5. системные программы

6. прикладные программы

 

Последовательность развития системного программного обеспечения

1. библиотеки подпрограмм

2. ассемблеры

3. макроассемблеры

4. диагностические программы

5. загрузчики

6. редакторы связей

 

Соответствие между методом обработки пользовательских программ и его характеристикой

· однопрограммная работа

· классическая пакетная обработка

· мультипрограммная обработка

· последовательная обработка программы за программой

· совмещение счета по одной программе с выполнением ввода-вывода другой программы, причем счет по другой программе начинается с завершением предыдущей

· совмещение счета по одной программе с вводом-выводом любой другой программы, причем для начала счета по одной программе не требуется завершение предыдущей

 

Какие классификационные признаки могут быть положены в определение поколения операционной системы

· поколения ЭВМ

· основные архитектурные решения

· режимы и формы эксплуатации центральных процессоров

· возможность работы в сети

· время разработки

· открытость исходного кода

 

Основное назначение операционной системы заключается

· в организации удобного интерфейса между пользователями, приложениями и компьютером

· организации эффективного использования ресурсов компьютера

· облегчении процессов эксплуатации аппаратных и программных средств компьютерной системы

· в возможности развития системы

· в увеличении производительности компьютера

· в учете электропотребления компьютера

 

Понятие "задача" включает в себя

· алгоритм и исходные данные

· программу, исходные данные, операторы управления операционной системой

· алгоритм, программу и исходные данные

· машинную реализацию алгоритма

· программу и исходные данные

 

К числу ресурсов современного компьютера относятся

· процессор

· основная память

· таймер

· наборы данных

· общая шина

· контроллер прерываний

· контролер прямого доступа к памяти

 

Операционные системы классифицируются по следующим признакам:

· по назначению

· по способу загрузки

· по особенностям алгоритмов управления ресурсами

· по имени автора

· по фирме-продавце системы

· по фирме-создателе системы

· по дистрибутору системы

 

Для решения задачи на ЭВМ необходимо иметь

· программу, исходные данные, необходимые машинные ресурсы

· алгоритм и исходные данные

· программу, исходные данные, операторы управления операционной системой

· алгоритм, программу и исходные данные

· программу и исходные данные

 

Основные характеристики однопрограммных ОС

· возможность одновременной обработки только одной программы

· недружественный интерфейс

· возможность работы с гибкими дисками

· невозможность работы с гибкими дисками

· развитые средства блокировки файлов и записей

· развитый API-интерфейс

 

 

Однопрограммные операционные системы

· CP/M

· MS-DOS

· Atari TOS

· OS/2

· OS-Net

· CTSS

· Z/OS

 

Основные характеристики многопрограммных ОС

· мультипрограммирование

· мультипроцессорная обработка

· виртуальная память

· открытый исходный код

· автоматическая отладка приложений

· автонастройка на аппаратную конфигурацию компьютера

· адаптация к действиям пользователя

 

 

Для хранения констант и программ предназначена память

· сверхоперативная

· магазинная

· оперативная

· регистровая

· матричная

 

Расположите запоминающие устройства в порядке убывания быстродействия

· 1 сверхоперативная

· 2 кэш-память

· 3 оперативное запоминающее устройство

· 4 внешняя

 

 

Логика Лукашевича предназначена для использования

· стэковой +

· внешней

· адресуемой по содержанию

· матричной

· виртуальной

 

 

Память с выборкой по содержанию – это

· ассоциативная

· регистровая

· регенеративная

· флэш-память

· матричная

 

Внешняя память – это

· магнитные диски

· флэш-память

· перфоленты

· компакт-диски

· кэш-память

 

Мультипрограммность и мультизадачность – это

· разные понятия

· одно и то же

· дополняют друг друга

· противоречат друг другу

 

Понятие: Задание (job)" включает в себя

· программу, исходные данные, операторы управления операционной системой

· алгоритм и исходные данные

· алгоритм, программу и исходные данные

· машинную реализацию алгоритма

· программу и исходные данные

 

 

Организация эффективного использования ресурсов компьютера предполагает

· отслеживание состояния и учет использования ресурса

· планирование использования ресурса

· удовлетворение запросов на ресурсы

· квотирование ресурсов

· блокирование ресурсов

· таймирование ресурсов

 

Виртуальная память – это

· технология совместного использования основной памяти и жёстких дисков

· память с использованием замены страниц

· корпоративная модель внешней памяти

· модернизированное внешнее запоминающее устройство

· матричная память

 

Память с выборкой по содержанию - это

· ассоциативная

· регистровая

· регенеративная

· флэш-память

· матричная

 

Стэковая память относится к типу

· магазинной памяти

· памяти типа FILO

· постоянного запоминающего устройства

· матричной памяти

 

В состав системы управления памятью операционной системы Windows входят

· несколько потоков ядра

· виртуальные адресные пространства пользовательских процессов

· менеджер памяти

· система прерываний

· дефрагментатор

· HAL

 

 

Основными свойствами виртуальной памяти являются

· высокая емкость, намного превышающая емкость основной памяти

· некоторое замедление работы компьютера

· необходимость введения специальной аппаратуры в процессор для ускорения работы виртуальной памяти

 

если R – разрядность компьютера, то емкость виртуальной памяти

· меньше 2 в степени R

· равна 2 в степени R

· больше 2 в степени R

 

Правильная последовательность единиц работы операционной системы в порядке уменьшения емкости

· 1 Задание

· 2 процесс

· 3 поток (нить)

· 4 волокно

 

Соответствие между единицей работы ОС и ее характеристиками:

· задание

· процесс

· волокно

· Набор процессов с общими квотами и лимитами задание

· Контейнер для ресурсов и потоков процесс

· Исполнение кода в процессе

· Облегченный поток, полностью управляемый в пространстве пользователя волокно

 

 

Формами мультипрограммной работы являются

· пакетная обработка

· разделение времени

· диалоговый режим работы

· мультипроцессорная обработка

· реальное время

· кластерная

· серверная

 

Критериями пакетной обработки являются

· количество задач, выполняемых в единицу времени

· повышение коэффициента загрузки компьютера и его устройств

· реактивность системы

· удобство работы пользователя

 

 

Критериями режима разделения времени являются

· повышение количества пользователей системы

· снижение времени ответа системы пользователю

· удобство работы пользователя

· снижение затрат на работу ОС

· повышение загрузки центрального процессора

 

Характеристики систем реального времени

· ограничение интервала времени между запуском программы и получением результата

· фиксированный набор решаемых задач

· произвольный выбор задач на выполнение

· отсутствие запаса вычислительной мощности

· слабое резервирование

 

Характеристики симметричных мультипроцессорных систем

· масштабируемость ограничена

· несколько задач и даже одна могут выполняться на нескольких процессорах

· в симметричных архитектурах процессоры не разделяют общую оперативную память

· в симметричных архитектурах процессоры не равноправны

· невозможно одновременно обслуживать один и тот же модуль ОС на нескольких процессорах

 

Последовательность создания процессов в компьютере

· 1 инициализация ОС

· 2 создание внутренних процессов ОС, необходимых для ее работы

· 3 вход пользователя в систему в интерактивном режиме или инициирование пакетного задания

· 4 запрос пользователя на создание процесса (например, запуск приложения)

· 5 запрос работающего процесса на создание дочернего процесса

 

Образ процесса содержит

· программу, которую необходимо выполнить

· обрабатываемые данные

· системный стек

· управляющий блок процесса (дескриптор процесса)

· содержимое управляющих регистров процессора

· коды условий, отражающих результат последней выполненной операции

 

 

Дескриптор процесса содержит информацию по состоянию и управлению процессом

· состояние процесса, определяющее его готовность к выполнению

· приоритет процесса

· информацию о событиях, определяющих дальнейшее выполнение процесса

· указатели на размещение образа процесса в оперативной памяти и на диске

· содержимое счетчика команд

· содержимое управляющих регистров процессора

· коды условий, отражающих результат выполнения последней операции

 

Контекст процесса содержит

· содержимое регистров процессора, доступных в пользовательском режиме

· содержимое счетчика команд

· состояние управляющих регистров процессора

· указатель на файлы, используемые процессом

· положение процесса в очереди процессов

· сведения по истории использования процессора

 

Способы реализации потоков

· реализации потоков в ядре

· реализация потоков в пространстве пользователя

· смешанная реализация

· реализация потоков на уровне волокон

 

Достоинства реализации потоков в ядре

· возможно планирование работы нескольких потоков одного и того же процесса на нескольких процессорах

· реализуется мультипрограммирование в рамках всех процессов (в том числе одного)

· при блокировании одного из потоков процесса ядро может выбрать другой поток этого же (или другого процесса)

· системный вызов блокирует не только работающий поток, но и все потоки того процесса, к которому он относится

· при запуске одного потока ни один другой поток а рамках одного процесса не будет запущен пока первый добровольно не отдаст процессор

 

Недостатки реализации потоков в ядре

· необходимость двукратного переключения режима пользователь – ядро, ядро – пользователь для передачи управления от одного потока к другому в рамках одного и того же процесса

· создание и завершение потоков в ядре требует относительно больших расходов времени

· число потоков в ядре ограничено.

 

 

Достоинства реализации потоков в пространстве пользователя

· можно реализовать в ОС, не поддерживающей потоки без каких-либо изменений в ОС

· высокая производительность, поскольку процессу не нужно переключаться в режим ядра и обратно

· ядро о потоках ничего не знает и управляет однопоточными процессами

· имеется возможность использования любых алгоритмов планирования потоков с учетом их специфики

· управление потоками возлагается на программу пользователя

· каждому процессу необходима своя собственная таблица потоков

 

 

Недостатки реализации потоков в пространстве пользователя

· системный вызов блокирует не только работающий поток, но и все потоки того процесса, к которому он относится

· приложение не может работать в многопроцессорном режиме, так как ядро закрепляет за каждым процессом только один процессор

· при запуске одного потока ни один другой поток а рамках одного процесса не будет запущен пока первый добровольно не отдаст процессор

· реализация деблокирующих системных запросов серьезных изменений в ОС

· каждый поток имеет собственный алгоритм планирования

· разработка библиотеки подпрограмм для работы с потоками

 

 

Потенциальные проблемы, возникающие при выполнении процессов, не осведомленных друг о друге

· взаимоисключения

· взаимоблокировки

· голодание

· синхронизация

 

Методы взаимоисключения

· запрещение прерываний при входе в критическую область и разрешение прерываний после выхода из критической области

· блокирующие переменные (программный подход)

· использование системных функций для входа в критическую секцию

· использование семафоров

· планирование с исключением критических областей

· использование специально разработанного алгоритма для конкретной смеси задач

 

Доказано, что для возникновения тупиковой ситуации должны выполняться 4 условия

Условие взаимного исключения

Условия удержания выделенных ресурсов и возможности запроса новых

Условие отсутствия принудительной выгрузки ресурсов

Условие циклического ожидания

Достаточно ли невыполнение одного из этих условий, чтобы утверждать, что тупиковая ситуация невозможна?

· Да

· Нет

 

 

Классы прерываний в компьютерах могут быть

· внешними

· внутренними

· программными

· запланированными

· периодическими

· приоритетными

 

 

Состав аппаратных средств систем прерываний компьютеров

· контроллер прерываний

· контроллер DMA

· контроллеры внешних устройств

· контроллер шины

· порт LPA

· порты COM

· порты USB

 

 

Последовательность обработки прерываний (запоминание контекста)

· Сохранение регистров компьютера

· Установка контекста для процедуры обработки прерывания

· Установка указателя стека для процедуры обработки прерывания

· Выдача подтверждения контроллеру прерывания. Если централизованного контроллера прерываний нет, разрешить прерывания

· Скопировать содержимое регистров с того места, где они были сохранены (возможно в каком-либо стеке), в таблицу процессов

 

 

Последовательность обработки прерываний (собственно обработка прерывания)

· 1. Запустить процедуру обработки прерываний. Она извлечет информацию из регистров контроллера устройства, инициировавшего прерывание

· 2. Выбрать процесс, которому передать управление

· 3.Установить контекст MMU для следующего работающего процесса. Установить TLB.

· 4. Загрузить регистры нового процесса, включая его PSW

· 5.Начать выполнение нового процесса

Этапы эволюции ввода-вывода

· 1. Процессор непосредственно управляет периферийным устройством

· 2. Устройство управляется контроллером. Процессор использует контролируемый ввод-вывод без прерывания.

· 3. Использование контроллера прерываний. Ввод-вывод, управляемый прерываниями

· 4. Использование модуля прямого доступа к памяти

· 5. Использование специализированного процессора ввода-вывода

· 6. Использование отдельного компьютера для управления устройствами ввода-вывода

 

Для согласования скоростей обмена и кэширования данных используются

· буферизация в оперативной памяти

· буферная память в дополнительно подключаемых устройствах памяти

· спул-файл, размещаемый на диске

· буферная память в контроллерах внешних устройств

· буферная память во внешних устройствах

 

 

Системный монитор позволяет определить

· процент загрузки процессора в пользовательском режиме

· процент загрузки процессора в привилегированном режиме

· количество прерываний

· базовый приоритет

· количество ветвей, нитей и волокон, обслуживающих процесс

 

 

Диспетчер задач Windows

· отображает информацию о выделенной, физической памяти и памяти ядра

· представляет собой программу taskmgr.exe

· вызывается на экран нажатием клавиш Ctrl+Alt+Del

· содержит информацию об usb-flash-памяти

· вызывается программой sysinfo32

 

Объём памяти, используемой процессами
в диспетчере задач отражает объём используемой виртуальной памяти

· можно узнать на вкладке Процессы диспетчера задач

· в диспетчере задач отображает не только общий объём, но и физическую память, и её пиковое и максимальное значения

· в диспетчере задач не отображается

 

 

Виртуальная память

· в параметре Пик диспетчера задач отображает наибольший объём, использованный в течение сессии

· имеет предельное значение, отображаемое в параметре Предел диспетчера задач

· имеет общий объём, отображаемый в параметре Всего программы taskmgr.exe

· в диспетчере задач характеризуется такими параметрами, как Всего, Предел и Пик

· имеет минимально допустимый объём, отображаемый в параметре Минимакс программы sysinfo32

 

Файл подкачки – это

· часть памяти на внешнем носителе, объём которой сильно влияет на производительность компьютера

· разделённая на страницы часть основной памяти ЭВМ

· имеет объём, отображаемый в параметре Физическая память диспетчера задач

· объём памяти, обнаруженный системой на ЭВМ и доступной для использования процессами

 

Адресное пространство операционной системы содержит

· код ядра

· драйверы устройств

· кэш-буферы ввода-вывода

· виртуальные страничные блоки

· виртуальные адресные пространства процессов пользователей

· таблицы страниц всех исполняемых процессов

 

 

Программа Сведения о системе позволяет узнать

· свободный объём виртуальной памяти

· общий объём виртуальной памяти

· размещение и объём файла подкачки

· полный объём установленной в ЭВМ физической памяти

· наличие в системе управления памятью средств архивации

· степень фрагментарности основной и внешней памяти

 

 

К магазинной памяти относится память типа

· FIFO

· FILO

· MSDN

· ассоциативная

· матричная

 

Динамическое перемещение программы

· предусматривает изменение относительных адресов на абсолютные

· формирование абсолютных адресов происходит перед исполнением очередной команды

· формирование абсолютных адресов происходит сразу во всей программе до её размещения в ОП

· не предусматривает изменения адресов - они абсолютно готовы до начала загрузки программы в ОП

 

.

 

Соответствие между видом планирования единиц работы ОС и выполняемыми функциями планирования

· долгосрочное

· среднесрочное

· краткосрочное

· L4:

1/решение о добавлении задания (процесса) в пул выполняемых в системе

2/решение о добавлении процесса к числу процессов, полностью или частично размещенных в основной памяти

3/решение о том, какой из доступных процессов (потоков) будет выполняться процессором

4/Решение о том, какой из запросов процессов (потоков) на операцию ввода-вывода будет выполняться свободным устройством ввода-вывода

 

Соответствие между алгоритмом планирования и его характеристиками

· невытесняющие алгоритмы планирования

+ активный поток выполняется до тех пор пока не завершится или добровольно передаст управление операционной системе

решение о переключении с потока на поток принимается операционной системой, а не активной задачей - вытесняющий

 

В основе концепции квантования, определяющей смену активного потока, лежат следующие положения

· поток завершается и покинул систему

· произошла ошибка

· поток перешел в состояние ожидания

· исчерпан квант времени, отведенный потоку

· поток запросил дополнительный квант времени

· изменился приоритет потока

 

В алгоритмах планирования мультипрограммного вычислительного процесса используются приоритеты

· статические

· динамические

· абсолютные

· относительные

· установленные

· физические

· условные

 

Поток В ОС Windows XP имеет следующие состояния:

инициализирован

готов к выполнению

выполняется

простаивает;

запрашивает ресурс

выдает запрос на прерывание

принимает (передает) сигнал другому потоку

 

Цели создания файловых систем

· большие (практически неограниченные) емкости для хранения данных

· возможность длительного (иногда вечного) надежного хранения данных

· необходимость отделения информации от процессов ее использования, т.е. независимость информации от процессов

· возможность одновременного доступа к информации от нескольких процессов;

· отсутствие избыточности данных

· сокращение объемов хранилищ данных

· независимость от способа организации вычислительного процесса

 

Фундаментальные способы организации файлов – это

· смешанный файл

· последовательный файл

· индексно-последовательный файл

· файл косвенного доступа

· отображаемый файл

· специальный файл

 

 

Физическая организация определяет способ размещения файлов на диске – это

· непрерывное размещение

· сводный список блоков (кластеров) файла

· сводный список индексов блоков (кластеров) файа

· перечень номеров блоков (кластеров) файла в структурах, называемых i-узлами

· битовый массив (битовая карта диска)

 

Менеджер ввода-вывода

· формирует состав средств, предоставляемых операционной системе для выполнения операций ввода-вывода

· предоставляет операционной системе независимый от устройств ввод-вывод

· использует для выполнения физического ввода-вывода соответствующий драйвер

· изменяет состав устройств ввода-вывода за счёт их автоматического переключения

· модифицирует файловые системы, предоставляемые для ввода-вывода

· устанавливает цифровую подпись для драйверов ввода-вывода

 

Проблемы, возникающие при загрузке ОС, выявляются таким средством, как:

· утилитой bootvis

· task manager

· norton commander

· next boot

· trace

 

 

Шифрующая файловая система EFS

· необходима для исключения несанкционированного доступа к файлам

· разрешает доступ к файлам при наличии личного ключа

· допускает для работы с файлами только их владельцев

· не использует средств криптозащиты

· исключает возможность сжатия файлов

 

Для работы устройству ввода-вывода требуются ресурсы

· IRQ - номера запросов на прерывание

· DMA - каналы прямого доступа

· адреса портов ввода-вывода

· диапазоны адресов основной памяти

· регионы адресного пространства

· номера виртуальных страниц (pages)

 

Фрагментация

· снижается за счёт операции дефрагментация

· проявляется в возникновении большого количества свободных участков памяти разбросанных по поверхности диска

· приводит к заметному снижению быстродействия компьютера

· снижается за счёт использования конкатенации фрагментов

· не влияет на быстродействие операционной системы.

 

 

Дефрагментация выполняется

· стандартными средствами операционной системы

· утилитой O&ODefrag

· утилитой diskeeper

· только в файловой системе NTFS

· утилитой debug

· программой ntsd

 

Квотирование дискового пространства

· необходимо для контроля расходования дискового пространства различными пользователями

· контролируется в журнале событий

· используется только в NTFS 5.0

· производится во всех файловых системах

· разрешено только в FAT 32

· необходимо для контроля расходования дискового пространства различными устройствами

 

Дефрагментация файлов во время загрузки ОС

· встроена в операционные системы, начиная с Windows XP

· выполняется с помощью специальной программы

· не затрагивает записи таблицы размещения файлов

· встроена во все операционные системы Windows

· обрабатывает и файлы реестра

 

Время записи или чтения блока данных на диск определяется

· временем поиска

· временем для подхода нужного сектора под головку

· временем передачи данных

· расположением сектора на поверхности диска

· размером диска

· временем перекодирования адреса на диске из стандартного в реальный

 

Алгоритм дискового планирования

· предназначен для сокращения времени доступа

· учитывает порядок поступления запросов

· всегда направлен на сокращение времени перемещения головок

· нужен для уменьшения времени передачи данных

·

 

 

Установка разрешений файлам и каталогам

· защищает информацию от несанкционированного использования

· производится администраторами системы

· позволяет запретить запись или чтение

· не требует наличия прав администратора

· запрещает предоставление полного доступа

 

Мультипрограммность при наличии только 1 центрального процессора обеспечивается тем, что

· ЭВМ состоит из автономных устройств, которые одновременно и независимо друг от друга ведут обработку информации по разным программам

· микропроцессор квантами обрабатывает информацию для разных программ, разделяя их во времени

· МП последовательно выполняет расчёты по разным программам

· современные ЭВМ являются многоядерными, то есть имеют больше одного центрального процессора

· современные ЭВМ имеют многоядерные процессоры

 

Для того, чтобы выяснить эффективность различных алгоритмов при выполнении заданного набора процессов необходимо

· использовать одни и те же характеристики процессов и изменять алгоритмы распределения времени ЦП

· зафиксировать алгоритм распределения времени ЦП и изменять количество обрабатываемых одновременно процессов

· зафиксировать алгоритм распределения времени ЦП и изменять продолжительность времени перехода в состояние готовности каждого процесса

· зафиксировать алгоритм распределения времени ЦП и изменять продолжительность кванта времени ЦП

· зафиксировать алгоритм распределения времени ЦП и изменять продолжительность времени исполнения процесса

 

Семафор Дейкстры – это

· целочисленная переменная, с которой ассоциирована очередь ожидающих потоков

· логическая переменная, разрешающая использование ресурса

· объект, содержащий условия успешного доступа к ресурсу

 

Алгоритм RR распределения времени ЦП при обработке очереди процессов характеризуется следующим

· вытесняющий алгоритм, прерывающий процесс по истечении кванта времени

· это "круговая дисциплина обслуживания"

· это "первый пришёл - первый обслужен"

· это "короткая задача - первая"

· невытесняющий алгоритм, дающий возможность процессу завершиться самостоятельно

 

Архитектура операционной системы – это ее структурная и функциональная организация на основе некоторой совокупности программных модулей, в число которых входят

· исполняемые и объектные модули стандартных для данной ОС форматов;

· модули исходного текста программ;

· модули специального формата;

· конфигурационные файлы;

· файл подкачки;

· страничный файл;

· файлы таблиц страниц виртуальной памяти приложений.

 

Модули ОС делятся на группы

· резидентные модули ядра, большая часть которых постоянно находится в оперативной памяти, интенсивно используется и выполняет наиболее важные функции, которые во многом определяют производительность системы

· транзитные модули ядра, загружаемые в оперативную память по мере надобности и выполняющие системные вызовы, загрузку-выгрузку страниц, вывод графической информации и др.

транзитные утилиты ядра, решающие отдельные задачи управления компьютером

· транзитные системные обрабатывающие программы

резидентные библиотечные программы, упрощающие разработку приложений

 

 

Принципиально важными особенностями любой архитектуры ОС являются

· модульная организация

· функциональная избыточность

· функциональная избирательность

· параметрическая универсальность

· ограничение функций ядра

· реализация двух режимов работы: привилегированного режима или режима ядра (или супервизора) и пользовательского режима или режима задачи;

· многоуровневая иерархическая структура;

 

Последовательность многослойной структуры ядра

· 1 Средства аппаратной поддержки ОС

· 2 Машинно-зависимые модули ОС

· 3 Базовые механизмы ядра

· 4 Менеджеры ресурсов

· 5 Интерфейс системных вызовов

· 6 Утилиты, системные программы, пользовательские приложения

 

 

Достоинства многослойной иерархической архитектуры ОС

· удобство разработки и отладки

· высокая производительность системы

· достаточно быстрая обработка системного вызова

· изменение оного из уровней может иметь трудно предвидимое влияние на другие уровни

· взаимодействия между уровнями усложняет обеспечение безопасности

· высокая надежность функционирования

 

Достоинства микроядерной архитектуры ОС

· единообразные интерфейсы

· простота расширяемости

· высокая надежность

· возможность переносимости

· поддержка распределенных систем

· увеличенное время обработки системных вызовов

· низкая производительность системы в целом

 

 

Эффективность операционной системы это

· степень соответствия своему назначению, техническое совершенство и экономическая целесообразность

· степень удовлетворения пожеланий пользователя

· производительность

· соотношение цена/качество

 

 

Основные показатели эффективности операционной системы

· надежность и отказоустойчивость

· безопасность (защищенность)

· предсказуемость;

· расширяемость;

· время загрузки;

· затраты ресурсов на собственную работу;

 

Важные показатели эффективности операционной системы

переносимость;

· совместимость;

· удобства работы;

· масштабируемость;

· возможность модификации;

· сопровождаемость;

· стоимость лицензии.

 

Совместимость – возможность операционной системы выполнять приложения, разработанные для других операционных систем. Виды совместимости

· на двоичном уровне (уровень исполняемой программы)

· на уровне исходных текстов (уровень исходного модуля)

· на уровне объектного модуля

· на уровне носителя информации

 

Вид совместимости определяется

· архитектурой центрального процессора

· интерфейсом прикладного программирования (API)

· внутренней структурой исполняемого файла

· наличием соответствующих компиляторов и библиотек

· возможностями виртуализации компьютера

· наличием аппаратных средств поддержки мультипрограммирования

 

 

Правильная последовательность вариантов построения множественных прикладных сред с ростом производительности гостевой операционной системы

· 1 полная или частичная эмуляция машинного кода гостевой операционной системы

· 2 введение прикладных программных систем для трансляции системных вызовов и API других операционных систем

· 3 микроядерная реализация ОС с множеством серверов, реализующих различные прикладные среды

· 4 эмуляция виртуальной машиной реального аппаратного обеспечения (гипервизор), необходимого для использования гостевой ОС без ее модификации

· 5 эмуляция API гостевой операционной системы

· 6 использование центральных процессоров с аппаратной поддержкой виртуализации AMD-V или Intel-VT для создания виртуальных машин

 

Основные преимущества виртуализации

· снижение затрат на оборудование

· более эффективное использование ресурсов

· уменьшение административных издержек

· консолидация и стандартизация инфраструктуры серверов

· отказоустойчивость

· безопасность

· увеличение расходов в ряде случаев

 

Дополнительные преимущества виртуализации

· оптимизация тестирования и разработки

· упрощение миграции на новые ОС и оборудование

· снижение расходов в ряде случаев

· уменьшение персонала

· упрощение работы персонала

· увеличение персонала

· усложнение работы персонала

 

 

Основные характеристики драйвера

· входит в состав ОС и работает в привилегированном режиме

· управляет внешним устройством, взаимодействуя с его контроллером с помощью команд ввода-вывода компьютера

· обрабатывает прерывания от контроллера устройства

· блок-ориентированные драйверы управляют устройствами прямого доступа, но не позволяют производить операции поиска данных

· байт-ориентированные драйверы адресуют данные и позволяют производить операции поиска данных

 

Дополнительные характеристики драйвера

· предоставляет программисту удобный логический интерфейс работы с устройством

· взаимодействует с другими модулями ядра ОС с помощью строго определенного интерфейса

· драйверы не могут иметь многоуровневую структуру

· драйверы обычно разработаны на языках высокого уровня

 

Структура адресного пространства прикладного процесса

· содержит регионы и присутствующие в них блоки

· представляется программой VMMap

· с адреса предусматривает начало каждого региона, кратного 64Кбайт

· имеет фрагментарное строение и используется для облегчения дефрагментации адресного пространства ОС???

 

Память ядра – это

· это информация о потребностях в памяти компонентов ОС, обладающих наивысшим приоритетом и работающих с сервисом низкого уровня

· имеет параметр Всего, отражающий объём виртуальной системы, необходимый операционной системе

· в параметре Невыгружаемая содержит объём физической памяти, потребляемой ОС;

· имеет наибольший объём, использованный в течение сессии.

 

 

Исследование эффективности многопрограммной работы системы идет в следующем порядке

1 ставится цель и задачи исследования

2 продумывается алгоритм исследования

3 создаются необходимые инструменты

4 запускаются типовые процессы системы

5 фиксируются полученные измерения

6 анализируются результаты измерений

7 вносятся изменения в запущенные процессы

 

 

Наблюдение за процессами ведётся с помощью

· фирменных инструментов file manager, журналы, счётчики

· оснастка Производительность, системный монитор

· program viewer? microsoft spy++

· программ, составленных самостоятельно

· программ удалённого доступа

· браузера, сетевого сервера

 

Для сравнения степени влияния величины кванта времени ЦП на эффективность данного алгоритма распределения времени ЦП необходимо

· зафиксировать алгоритм распределения времени ЦП и изменять продолжительность кванта времени ЦП

· использовать одни и те же характеристики процессов и изменять алгоритмы распределения времени ЦП

· зафиксировать алгоритм распределения времени ЦП и изменять количество обрабатываемых одновременно процессов

· зафиксировать алгоритм распределения времени ЦП и изменять продолжительность времени перехода в состояние готовности каждого процесса

· зафиксировать алгоритм распределения времени ЦП и изменять продолжительность времени исполнения процесса

 

 

Оверлейная программа

· состоит из нескольких файлов (вообще, везде пишут, что состоит не из файлов, а из модулей)

· при запуске сначала загружает в ОП основной файл

· оверлейные файлы подгружает в ОП при наличии свободного места (при наличии свободного места, но по мере необходимости)

· содержится в специальном контейнере (загружаются в оверлейный буфер)

· оверлейные файлы помещает в виртуальную структуру

· может запускаться несколько раз, не ожидая окончания

 

 

Реентерабельная программа

· может запускаться несколько раз, не ожидая окончания

· содержится в отдельном файле

· состоит из нескольких файлов

· при запуске сначала загружает в ОП основной файл

· дополнительные файлы подгружает в ОП при надобности

 

 

Файл – это

· поименованная совокупность данных, хранящаяся на каком-либо носителе информации

· любой двоичный код

· любые смысловые данные

 

Элементами файла могут быть

· поле

· запись

· символ

· база данных

 

Наименьшая часть емкости диска, выделяемая файлу

· кластер

· сектор

· дорожка

· цилиндр

 

Главная загрузочная запись диска содержит

· внесистемный загрузчик

· таблицу разделов

· признак активного раздела

· степень фрагментированности дискового пространства

 

 

Диски содержат первичные и расширенные разделы

· максимальное число первичных дисков равно 4

· максимальное число первичных дисков равно 2

· максимальное число активных дисков равно 2

 

В каждом первичном разделе

· можно установить одну ОС

· две различные файловые системы

 

целями создания файловых систем являются

· увеличение емкости для хранения произвольного количества файлов

· увеличение надежности и длительности хранения файлов

· обеспечение возможности одновременного доступа множества процессов к одному и тому же файлу

· хранение файлов на любом носителе данных

· обеспечение недоступности системы нелегальным пользователям

 

Файловая система – это часть ОС, включающая

· совокупность всех файлов, хранящихся в компьютере

· наборы структур данных, используемых для управления файлами

· комплекс системных программных средств, реализующих операции над файлами

· программы шифрования файлов

· программы дефрагментации файлов

·

 

Известны следующие виды логической организации файлов:

· смешанный файл

· последовательный файл

· индексно-последовательный файл

· индексированный файл

· файл прямого доступа

· последовательно-параллельный файл

· символьный файл

 

Драйверы характеризуются такими параметрами, как

· Module Name

· Code

· Data

· Rsc

· Output

· TimeOut

 

 

Точки соединения Window

· являются аналогом монтирования в Unix

· позволяют отобразить устройство, том или папку в пространство имён локальной ЭВМ

· поддерживаются только в файловой системе NTFS, начиная с версии 5.0

· могут быть образованы с помощью команды subst

· являются аналогом демонов UNIX

· поддерживаются в любой файловой системе

 

 

Обновление драйверов осуществляется с помощью

· диспетчера устройств

· утилиты Bootvis

· программы Drivers

· системы Plug&Play

 

 

Драйверы

· служат для общения с устройствами ввода-вывода

· реализуют файловую систему соответствующего типа

· управляют работой менеджера ввода-вывода

· обычно представляют собой скрипты

 

Каталоги файловой системы NTFS имеют

· древовидную структуру (бинарное дерево)

· сетевую структуру

· произвольную структуру

 

Операция монтирования в файловых системах – это

· объединение файловых систем, находящихся на различных устройствах, в единую файловую систему

· перестройка сетевой структуры каталоговой системы в древовидную

· перестройка древовидной структуры каталоговой системы в сетевую

 

Кластер магнитного диска имеет стандартный размер, равный (инет выдает 2 правильных ответа)

· 4 Кбайт

· 8 Кбайт

· 2 Кбайт

 

Интерфейс прикладного программирования – это

· совокупность функций, предоставляемых операционной системой и системой программирования разработчикам приложений для получения того или иного сервиса

· способ взаимодействия пользователя с компьютером

 

Какими средствами организуется удобный интерфейс между пользователями,

приложениями и аппаратурой компьютера

· автоматизацией исполнения программ

· автоматизацией доступа к устройствам ввода-вывода

· контролем доступа к файлам

· обнаружением ошибок и их обработкой

· учетом использования ресурсов

· наличием развитых средств администрирования (в учебнике другими словами)

· шифрованием файлов пользователя

 

Интерфейсы операционных систем

· текстовый (командная строка)

· графический

· меню-ориентированный

· речевой (в одном месте в инете его выделяют в большинстве книг нет)

· скриптовый

· биологический

· мысленный

 

Динамическая загрузка и выгрузка драйверов это

· загрузка драйвера в оперативную память, когда он понадобится и выгрузка драйвера, когда в нем отпадет надобность

· загрузка драйвера при изменении конфигурации устройств ввода-вывода с перекомпиляцией кода ядра ОС

 

К интерфейсу прикладного программирования (ИПП) предъявляются следующие требования

· обеспечение доступа к ресурсам ОС и компьютера

· максимальная совместимость с ИПП других ОС

· безопасность – никакая программа, использующая функцию интерфейса, не должна повредить ОС или другие процессы

· простота использования и эффективность выполнения функций

· учет особенностей пользователей

· ограничение числа функций интерфейса

 

Диспетчер задач позволяет

· наблюдать за характеристиками процесса

· изменять некоторые характеристики процесса

· прекращать процессы

· наблюдать за характеристиками потоков

· создавать новые процессы

 

 

К системным средствам управления процессами относятся

· диспетчер задач, оснастка Производительность, журналы разных типов

· журналы оповещения, производительности, трассировки и соответствующие события

 

 

Доступ к фикциям интерфейса прикладного программирования осуществляется посредством

· прикладных вызовов

· системных вызовов

· базовых функций ОС

· промежуточных вызовов

· прерываний

· стандартных функций

 

Определите порядок выполнения системных функций API (по-моему так)

· системная функция

· промежуточная функция

· базовая функция исполнительной системы

· примитивы ядра ОС

 

 

Трассировка загрузки ОС с помощью утилиты Bootvis выполняется в следующей последовательности (по-моему так)

· Запуск утилиты с установкой режима трассировки

· Перезагрузка ОС

· Трассировка загрузки

· Отображение результатов трассировки

· Вычисление среднего времени загрузки драйверов

· Поиск драйверов с максимальной загрузкой

 

Узким местом в дисковой системе является

· недостаток памяти

· избыточная подкачка

· неправильное использование счётчиков памяти

· средняя длина очереди диска

 

Эффективность работы диска регистрируется счётчиками

· % активности диска

· средняя длина очереди диска

· ошибок стр/сек

· файл подкачки/ % использования (пик)

 

 

Создание файлового потока происходит по команде

+: echo first > text.txt:stream.doc

+: more < text.txt:stream.doc > text.txt:stream1.doc

-: type text.txt:stream.doc

-: echo second < *.txt:file104.exe

-: dir < text.txt:stream.doc

 

Для удаления файлового потока

+: переместить файл файл на носитель с файловой системой fat или fat32

+: использовать команды type, del, ren с перенаправлением потоков

+: при использовании команд type, del, ren не указывать имя потока

-: воспользоваться командой cls

-: применить команду erase имя_файла:имя_потока

-: применить команду del имя_файла:имя_потока

 

 

Команда more < text.txt:file.doc > file.doc

+: позволяет скопировать файл, содержащийся в альтернативном потоке

+: освобождает файл из альтернативного потока

+: делает файл доступным для обычных команд ОС

-: удаляет файл из альтернативного потока

-: составлена неправильно и выполняться не будет

 

Основное содержимое файла

+: может быть прочитано по команде [more < имя_файла]

+: является неименованным потоком

+: доступно просто по указанию имени

-: потоком не является

-: доступно по команде с:\Document\file.exe

 

 

Сегментная организация памяти предусматривает наличие в составе адреса команды номера

· номера сегмента

· смещения

· номера страницы

· номера сектора

· номера блока

 

Страничная организация памяти предусматривает наличие в составе адреса команды

· номера страницы

· смещения

· номера блока

· номера сегмента

· номера сектора

 

Сегментно-страничная организация памяти предусматривает наличие в составе адреса команды

· номера сегмента

· номера страницы

· смещения

· номера блока

· номера сектора

 

Windows реализует следующие механизмы работы с памятью

· виртуальная память

· проецируемые в память файлы

· кучи

· файлы подкачки

· формирование регионов

· оверлейный механизм

 

Куча - это

+: динамически распределяемая память

+: регион зарегистрированного адресного пространства

+: Часть памяти, выделяемая процессу при его создании

-: часть памяти, передаваемая сборщику мусора при создании нового процесса

-: 1 Мбайт страничной памяти

 

Последовательность выполнения.exe файлов предусматривает

· 1выборка файла на диске

· 2создание нового объекта ядра "Процесс"

· 3создание адресного пространства

· 4резервирование региона ОП

· 5запуск процесса