- •Оглавление
- •1. Понятие программного обеспечения (ПО). Классификация программного обеспечения по выполняемым функциям, структура системного ПО. Основные свойства системного программного обеспечения.
- •Эти три компонента ОС тесно связаны и взаимодействуют друг с другом (например, при работе с данными компоненты файловой системы запрашивают процессы управления ресурсами для получения памяти под размещение буферов).
- •3 КЛАССИФИКАЦИЯ ОС
- •4 ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ СЕТЕЙ. ПОНЯТИЯ ТОПОЛОГИИ СЕТЕЙ И МЕТОДОВ ДОСТУПА, ПРИМЕРЫ. ПОНЯТИЕ ПРОТОКОЛА И ЭТАЛОННАЯ СЕМИУРОВНЕВАЯ МОДЕЛЬ OSI ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ (В СЕТИ). МЕТОДЫ КОММУТАЦИИ. ПОНЯТИЕ МАРШРУТИЗАЦИИ.
- •5 ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ОС. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОВРЕМЕННЫХ ОС. ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ ОБЩИХ ПРИНЦИПОВ И ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОС.
- •6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ РЕСУРСОВ. ПРИМЕРЫ. ДЛЯ КАЖДОГО КЛАССА РЕСУРСОВ НУЖНО УКАЗАТЬ, КАКИМИ СВОЙСТВАМИ ОН ОБЛАДАЕТ, КАКИЕ ЗАДАЧИ ПО УПРАВЛЕНИЮ ИМ РЕШАЕТ ОС, КАКИЕ ПРОБЛЕМЫ МОГУТ БЫТЬ
- •7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ. ПРОЦЕССЫ И ПОТОКИ
- •8 СОСТОЯНИЯ ПРОЦЕССОВ И ФУНКЦИЯ ОС ПО УПРАВЛЕНИЮ ПРОЦЕССАМИ. ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ ОС ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ФУНКЦИЙ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ, ПРОБЛЕМЫ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ ПРОЦЕССОВ. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ, МЕХАНИЗМОВ РАЗРЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ
- •9 ПЛАНИРОВАНИЕ И ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ: ПОНЯТИЯ, ИХ СВЯЗЬ. УРОВНИ ПЛАНИРОВАНИЯ. ДИСЦИПЛИНЫ ПЛАНИРОВАНИЯ.
- •10 ПОНЯТИЕ МУЛЬТИЗАДАЧНОСТИ, КООПЕРАТИВНАЯ И ВЫТЕСНЯЮЩАЯ МУЛЬТИЗАДАЧНОСТЬ. МУЛЬТИПРОГРАММИРОВАНИЕ И МУЛЬТИЗАДАЧНОСТЬ – СВЯЗЬ ДВУХ ПОНЯТИЙ
- •11 СТРУКТУРЫ ДАННЫХ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ОСНОВНЫХ ФУНКЦИЙ ОС. ОБОБЩЁННЫЕ ДЕСКРИПТОРЫ. ОБЪЕКТЫ ЯДРА ОС WINDOWS NT, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ФУНКЦИЙ УПРАВЛЕНИЯ, ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ И СИНХРОНИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ
- •12, 13 ПРОБЛЕМА ВЗАИМНОГО ИСКЛЮЧЕНИЯ. ПОНЯТИЕ КРИТИЧЕСКОЙ СЕКЦИИ, ЕЁ СВОЙСТВА, УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ.
- •14 ПОНЯТИЕ СЕМАФОРА, СЕМАФОРНЫЕ ПРИМИТИВЫ, БИНАРНЫЕ И СЧИТАЮЩИЕ СЕМАФОРЫ. ПРИМЕРЫ ОБЪЕКТОВ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ В MS WINDOWS, КОТОРЫЕ МОГУТ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ КАК «СЕМАФОРЫ».
- •15 ПРИМЕНЕНИЕ БИНАРНЫХ СЕМАФОРОВ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ВЗАИМНОГО ИСКЛЮЧЕНИЯ И СИНХРОНИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ.
- •16 ОБЩИЕ СЕМАФОРЫ, РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ «ПИСАТЕЛЕЙ И ЧИТАТЕЛЕЙ» ПРИ РАБОТЕ С ЦИКЛИЧЕСКИМ БУФЕРОМ.
- •17 ПРОБЛЕМА ТУПИКА И ЗАДАЧИ, СВЯЗАННЫЕ С РЕШЕНИЕМ ПРОБЛЕМЫ ТУПИКА: ФОРМУЛИРОВКИ ЗАДАЧ И ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ.
- •18 ЗАДАЧА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ТУПИКА, ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ
- •20 МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ С ПОВТОРНО ИСПОЛЬЗУЕМЫМИ РЕСУРСАМИ (ГРАФ ПОВТОРНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ РЕСУРСОВ).
- •21. МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ С ПОТРЕБЛЯЕМЫМИ РЕСУРСАМИ (ГРАФ ПОТРЕБЛЯЕМЫХ РЕСУРСОВ).
- •22 СИСТЕМА С ПОВТОРНО ИСПОЛЬЗУЕМЫМИ И ПОТРЕБЛЯЕМЫМИ РЕСУРСАМИ (ГРАФ ОБОБЩЁННЫХ РЕСУРСОВ). ПРИМЕРЫ.
- •23 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ РАСПОЗНАВАНИЯ ТУПИКА ДЛЯ СИСТЕМ С ПОВТОРНО ИСПОЛЬЗУЕМЫМИ РЕСУРСАМИ: ОСНОВНАЯ ТЕОРЕМА О ТУПИКЕ. АЛГОРИТМ РЕДУКЦИИ. ПРИМЕРЫ РЕДУКЦИИ.
- •24 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ РАСПОЗНАВАНИЯ ТУПИКА ДЛЯ СИСТЕМ С ПОВТОРНО ИСПОЛЬЗУЕМЫМИ РЕСУРСАМИ: ЧАСТНЫЕ СЛУЧАИ (СИСТЕМЫ С ЕДИНИЧНЫМИ РЕСУРСАМИ, СИСТЕМЫ С ОГРАНИЧЕНИЯМИ НА ЗАПРОСЫ, СИСТЕМЫ В ВЫГОДНОМ СОСТОЯНИИ).
- •26 РАСПОЗНАВАНИЕ ТУПИКОВ В СИСТЕМАХ С ПОВТОРНО ИСПОЛЬЗУЕМЫМИ РЕСУРСАМИ С ОГРАНИЧЕНИЯМИ НА ВЫПОЛНЕНИЕ ОПЕРАЦИЙ.
- •26 РАСПОЗНАВАНИЕ ТУПИКОВ В СИСТЕМАХ С ПОТРЕБЛЯЕМЫМИ РЕСУРСАМИ И В СИСТЕМАХ С ОБОБЩЁННЫМИ РЕСУРСАМИ: АЛГОРИТМ РЕДУКЦИИ. ПРИМЕРЫ.
- •30. ИЕРАРХИЯ ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ ВС, ХАРАКТЕРИСТИКИ УСТРОЙСТВ И СВЯЗЬ, МЕХАНИЗМЫ СОЗДАНИЯ ИЕРАРХИИ. ПРИМЕРЫ.
- •35 СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ПАМЯТИ: ЗАЩИТА ПО УРОВНЯМ ПРИВИЛЕГИЙ, ПРИВИЛЕГИРОВАННЫЕ КОМАНДЫ И КОМАНДЫ, ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ К УРОВНЯМ ПРИВИЛЕГИЙ). ПОДДЕРЖКА В INTEL.
Оглавление
1. Понятие программного обеспечения (ПО). Классификация программного обеспечения по выполняемым |
|
функциям, структура системного ПО. Основные свойства системного программного обеспечения................. |
4 |
Вычислительная система (ВС) - это взаимосвязанная совокупность аппаратных средств |
|
вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации... |
4 |
Программное обеспечение (ПО) включает как непосредственно исполняемые программы, так и |
|
программы, для выполнения которых необходимо использовать другие программы, которые позволяют |
|
их интерпретировать или преобразовать в загрузочные модули, готовые к выполнению.......................... |
4 |
Назначение СПО...................................................................................................................................................... |
4 |
2 Определение операционной системы (ОС) и её функции. Основное содержание функций, их связь, |
|
решаемые при реализации функций ОС проблемы ................................................................................................. |
5 |
Операционная система............................................................................................................................................ |
5 |
рис.1.......................................................................................................................................................................... |
6 |
Эти три компонента ОС тесно связаны и взаимодействуют друг с другом (например, при работе с |
|
данными компоненты файловой системы запрашивают процессы управления ресурсами для получения |
|
памяти под размещение буферов).......................................................................................................................... |
6 |
3 Классификация ОС................................................................................................................................................... |
6 |
рис.1.......................................................................................................................................................................... |
6 |
4 |
Вычислительные сети. Определение и классификация сетей. Понятия топологии сетей и методов доступа, |
||
примеры. Понятие протокола и эталонная семиуровневая модель OSI взаимодействия открытых систем (в |
|
||
сети). Методы коммутации. Понятие маршрутизации. ........................................................................................... |
8 |
||
5 |
Общие принципы построения ОС. Основные характеристики современных ОС. Примеры реализации |
|
|
общих принципов и особенности организации и функционирования ОС........................................................... |
11 |
||
6 |
|
Определение и классификация ресурсов. Примеры. Для каждого класса ресурсов нужно указать, какими |
|
свойствами он обладает, какие задачи по управлению им решает ОС, какие проблемы могут быть............... |
13 |
||
7 |
Определение и классификация процессов. процессы и потоки......................................................................... |
15 |
|
8 |
|
Состояния процессов и функция ОС по управлению процессами. Задачи, решаемые ОС при реализации |
|
функций управления процессами, проблемы для различных классов процессов. Примеры решения задач |
|
||
управления, механизмов разрешения проблем....................................................................................................... |
17 |
||
9 |
Планирование и диспетчеризация процессов: понятия, их связь. Уровни планирования. Дисциплины |
|
|
планирования............................................................................................................................................................. |
20 |
||
10 |
Понятие мультизадачности, кооперативная и вытесняющая мультизадачность. |
|
|
Мультипрограммирование и мультизадачность – связь двух понятий................................................................ |
21 |
||
11 |
Структуры данных, используемые для реализации основных функций ОС. Обобщённые |
|
|
дескрипторы. Объекты ядра ОС Windows NT, используемые для реализации функций управления, |
|
||
диспетчеризации и синхронизации процессов....................................................................................................... |
22 |
||
12, 13 Проблема взаимного исключения. Понятие критической секции, её свойства, условия реализации.... |
24 |
||
Требования к КС:....................................................................................................................................................... |
24 |
||
14 Понятие семафора, семафорные примитивы, бинарные и считающие семафоры. Примеры объектов |
|
||
диспетчеризации в MS Windows, которые могут использоваться как «семафоры». .......................................... |
26 |
||
15 Применение бинарных семафоров для реализации взаимного исключения и синхронизации процессов.. |
27 |
||
16 Общие семафоры, решение задачи «писателей и читателей» при работе с циклическим буфером............ |
29 |
||
|
|
1 |
|
17 |
Проблема тупика и задачи, связанные с решением проблемы тупика: формулировки задач и |
|
подходы к решению.................................................................................................................................................. |
30 |
|
18 |
Задача предотвращения тупика, подходы к решению..................................................................................... |
31 |
19 |
Математическая модель для формального определения тупика. Состояние системы и операции, |
|
влияющие на состояние системы. Определение заблокированных процессов, процессов, находящихся в |
|
|
тупике. Определение состояния тупика. Понятие выгодного состояния. Понятие безопасного состояния .... |
32 |
|
20 |
Модель системы с повторно используемыми ресурсами (граф повторно используемых ресурсов)............ |
34 |
21. Модель системы с потребляемыми ресурсами (граф потребляемых ресурсов)............................................ |
36 |
|
22 |
Система с повторно используемыми и потребляемыми ресурсами (граф обобщённых ресурсов). |
|
Примеры..................................................................................................................................................................... |
38 |
|
23 |
Решение задачи распознавания тупика для систем с повторно используемыми ресурсами: основная |
|
теорема о тупике. Алгоритм редукции. Примеры редукции................................................................................. |
39 |
|
24 |
Решение задачи распознавания тупика для систем с повторно используемыми ресурсами: частные случаи |
|
(системы с единичными ресурсами, системы с ограничениями на запросы, системы в выгодном состоянии). |
||
..................................................................................................................................................................................... |
|
39 |
26 |
Распознавание тупиков в системах с повторно используемыми ресурсами с ограничениями на |
|
выполнение операций............................................................................................................................................... |
40 |
|
26 |
Распознавание тупиков в системах с потребляемыми ресурсами и в системах с обобщёнными ресурсами: |
|
алгоритм редукции. Примеры.................................................................................................................................. |
41 |
|
28 |
Вывод системы из тупика. Общий подход к решению задачи и частный случай................................. |
42 |
29 |
Обходы тупиков. Алгоритм банкира. Примеры. ......................................................................................... |
43 |
30.Иерархия запоминающих устройств ВС, характеристики устройств и связь, механизмы создания
иерархии. Примеры................................................................................................................................................... |
44 |
|
Статическое и динамическое распределение памяти. Два уровня распределения памяти: ........................ |
45 |
|
Страничная организация памяти........................................................................................................................ |
47 |
|
Сегментная организация памяти......................................................................................................................... |
48 |
|
35 |
Средства защиты памяти: защита по уровням привилегий, привилегированные команды и команды, |
|
чувствительные к уровням привилегий). Поддержка в Intel. ................................................................................ |
52 |
|
36. Статическая и динамическая компоновка программ: определение, сравнение и примеры.............. |
54 |
|
37 |
Упрощённая структура объектного модуля и принцип работы связывающего загрузчика, |
|
редактора связей (одно- и двухпроходовые). Упрощённая структура исполнимого файла..................... |
56 |
|
38 |
Понятие прерывания, классификация прерываний. Примеры (Intel). ................................................... |
58 |
39 |
Общая схема обработки прерываний, программно-аппаратная реализация, аппаратная поддержка |
|
механизма прерываний в Intel.............................................................................................................................. |
59 |
|
40 |
Структурная схема обработки исключений в Windows (SEH): обработка завершения и локальная |
|
раскрутка.................................................................................................................................................................. |
60 |
|
41 |
Структурная схема обработки исключений в Windows (SEH): обработка исключений и глобальная |
|
раскрутка.................................................................................................................................................................. |
61 |
|
42 |
Определение файла, атрибуты файлов и именование файлов, понятие каталога (справочника, |
|
директории, папки). Примеры.............................................................................................................................. |
62 |
|
43 |
Понятие и функции файловой системы как подсистемы ОС.................................................................... |
62 |
44 |
Логическая и физическая организация файлов. Буферизация ввода/вывода. Примеры.................... |
65 |
|
2 |
|
45 |
Логическая организация файлов: файлы с последовательной организацией и индексированные |
|
|
файлы. Поиск на внешних устройствах, B-деревья: определение и построение, выполнение операций. |
|||
Примеры. .................................................................................................................................................................. |
67 |
||
46 |
Управление внешней памятью: карты памяти и списки. Примеры (FAT, NTFS)................................ |
68 |
|
47 |
Управление вводом/выводом, понятие драйвера внешнего устройства, драйверы виртуальных |
|
|
устройств................................................................................................................................................................... |
70 |
||
48 |
Понятие драйвера файловой системы. Иерархическая организация файловых систем. Примеры.. |
70 |
|
49 |
Понятие защищённой ВС. Классификация угроз и вторжений. Структура системы защиты........... |
72 |
|
50 |
Контроль прав доступа и матрица прав доступа как математическая модель защиты объектов. |
|
|
Примеры: одноранговое разделение ресурсов и защита на уровне пользователей.................................... |
73 |
||
51. Криптографическая защита. Понятие ключа. Симметричное и асимметричное шифрование. |
|
||
Понятие криптографического протокола. Понятие цифровой подписи...................................................... |
74 |
||
|
1. |
Примеры задач по обработке исключений ............................................................................................ |
77 |
|
2. |
Задачи на использование программных методов решения проблемы взаимного исключения ..... |
80 |
|
3. |
Задачи на работу с семафорами .............................................................................................................. |
83 |
|
4. |
Задачи на понимание алгоритмов решения задач , связанных с тупиками .................................... |
88 |
|
5. |
.............................................................................................................................................................................. |
89 |
|
6. ....................................................... |
Задачи на анализ состояний системы для выявления тупиков |
89 |
3