Вопросы № 1-36 к зачету по курсу "Организация ЭВМ и систем" (Функции ОС. Классификация ОС. Виды и задачи планирования. Алгоритмы среднесрочного планирования)

Организация ЭВМ и систем

МП-30, 34, 35; осенний семестр 2004/05 года

1.  Функции ОС. Классификация ОС.

2.  Понятие операционной среды. Архитектура ОС Linux.

3.  Системные вызовы и библиотечные функции. Выполнение системного вызова в ОС.

4.  Процессы: определение, создание и завершение процессов, диаграммы состояний, структуры данных, атрибуты.

5.  Переключение процессов. Варианты выполнения кода ОС по отношению к процессам.

6.  Процессы в ОС Linux: диаграмма состояний, структуры данных, иерархия процессов, системные вызовы для создания и завершения процессов, адресное пространство родительского и дочернего процессов.

7.  Процессы в ОС Linux: системные вызовы для ожидания завершения процесса, изменения образа процесса.

8.  Сигналы в ОС Linux: назначение, системные вызовы, примеры.

9.  Потоки: понятие, области применения. Способы реализации потоков по отношению к ядру ОС.

10.  Функции управления потоками в ОС Linux. Пример многопоточного приложения.

11.  Понятие взаимодействующих и параллельных процессов, состязания, критической секции, взаимного исключения. Условия выполнения взаимного исключения.

12.  Аппаратные и программные способы достижения взаимного исключения. Алгоритм Петерсона.

13.  Семафоры: типы, реализация, применение. Реализация взаимного исключения при помощи семафоров.

14.  Мьютексы. Мониторы. Барьеры.

15.  Классические проблемы межпроцессорного взаимодействия. Решение задачи производителя/потребителя при помощи семафоров и при помощи обмена сообщениями.

16.  Типы примитивов передачи сообщений. Модель взаимодействия процессов "клиент-сервер".

17.  Механизмы межпроцессного взаимодействия в ОС UNIX: краткая характеристика.

18.  Неименованные каналы в ОС UNIX: функции, системные вызовы, примеры.

19.  Именованные каналы в ОС UNIX: функции, системные вызовы, примеры.

20.  Межпроцессное взаимодействие при помощи API сокетов в ОС UNIX: понятие сокета, виды сокетов, основные системные вызовы работы с сокетами.

21.  Серверы с установлением и без установления логического соединения: схемы с использованием API сокетов ОС UNIX.

22.  Пример реализации межпроцессного взаимодействия с установлением логического соединения с использованием API сокетов ОС UNIX.

23.  Взаимная блокировка: понятие, примеры, условия возникновения. Моделирование взаимоблокировок: граф ресурсов, траектория ресурсов.

24.  Обнаружение взаимоблокировок при наличии одного и нескольких ресурсов каждого типа.

25.  Способы осуществления ввода-вывода: программируемый, по прерываниям, прямой доступ к памяти. Программные уровни ввода-вывода и их функции.

26.  Логическая организация файловой системы. Связь процессов и файлов в ОС UNIX. Виртуальная файловая система ОС Linux.

27.  Физическая организация файловой системы. Способы физической организации файла. Способы организации списка свободных блоков.

28.  Физическая организация файловой системы FAT.

29.  Физическая организация традиционных файловых систем ОС UNIX (s5, ufs).

30.  Отображение файлов в память: понятие, функции, системные вызовы, пример использования.

31.  Технологии распределения памяти: фиксированное распределение, динамическое распределение, система двойников.

32.  Технологии распределения памяти: простая страничная организация, простая сегментация.

33.  Виртуальная память: страничная организация, сегментная организация, сегментно-страничная организация.

34.  Аппаратная поддержка виртуальной памяти в микропроцессоре Pentium. Трансляция адреса с использованием TLB.

35.  Алгоритмы управления памятью: стратегии выборки, стратегии размещения, стратегии замещения.

36.  Виды и задачи планирования. Алгоритмы среднесрочного планирования.