- •1. Общая структурная схема эвм. Типы и классы эвм. Устройство персональных эвм.
- •2. Понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах.
- •3.Виды накопителей информации. Виртуальная память. Резервное копирование.
- •4. Системное программное обеспечение. Типы ос. Ос для пк.
- •5. Системное программное обеспечение. Типы ос. Ос для пк.
- •6. Типы дисковых накопителей. Физические и логические ошибки.
- •7. Виды и назначение прикладного программного обеспечения (текстовые редакторы, графические процессоры, утилиты, системы программирования).
- •8. Периферийные устройства для персональных компьютеров.
- •9. Сети передачи данных. Глобальные и локальные. Оборудование, необходимое для создания локальной сети (кабели, коннекторы, коммутирующие устройства, маршрутизаторы).
- •10. Программныесетевыепротоколы. Модель osi (hardware level, transport level, user level). Подробности о протоколах транспортного уровня на примере NetBeui, ipx/spx и tcp/ip.
- •11. Основные услуги сети Интернет. Web страницы (http), передача файлов (ftp), электронная почта (pop3, smtp), удалённое управление ресурсами (Telnet, ssh), система доменных имён (dns).
- •12. Информационная безопасность. Системы парольной и биометрической аутентификации. Несанкционированный доступ к данным.
- •13. Сетевые атаки на отказ в обслуживании (dos, ddos).
- •14. Атаки на «срыв стэка».
- •15. Компьютерные вирусы, программы типа “троянский конь”.
- •16. Ос реального времени, описание и назначение.
- •17. Основные функции ос, дать описание.
- •18. Определение планирования. Основные задачи.
- •19. Описание алгоритма, основанного на приоритетах. Привести граф.
- •20. Понятия «процесс» и «поток». Виртуальное адресное пространство.
- •21. Описание алгоритма, основанного на квантовании. Привести граф.
- •22. Определение диспетчеризации. Основные задачи.
- •23. Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования. Достоинства и недостатки.
- •24. Определение свопинга и виртуальной памяти. Достоинства и недостатки.
- •25. Понятия конфиденциальности, целостности и доступности данных.
- •26. Основы симметричного алгоритма шифрования. Пример.
- •27. Основы несимметричного шифрования. Пример.
- •29. Функции операционной системы по управлению памятью
- •30. Этапы развития компьютеров и ос, охарактеризовать каждый этап
21. Описание алгоритма, основанного на квантовании. Привести граф.
ОС выполняет планирование потоков, принимая во внимание их состояние. В мультипрограммной системе поток может находиться в одном из трех основных состояний:
выполнение - активное состояние потока, во время которого поток обладает всеми необходимыми ресурсами и непосредственно выполняется процессором;
ожидание - пассивное состояние потока, находясь в котором, поток заблокирован по своим внутренним причинам (ждет осуществления некоторого события, например завершения операции ввода-вывода, получения сообщения от другого потока или освобождения какого-либо необходимого ему ресурса);
готовность - также пассивное состояние потока, но в этом случае поток заблокирован в связи с внешним по отношению к нему обстоятельством (имеет все требуемые для него ресурсы, готов выполняться, однако процессор занят выполнением другого потока).
В течение своей жизни каждый поток переходит из одного состояния в другое в соответствии с алгоритмом планирования потоков, принятым в данной операционной системе.
В основе многих вытесняющих алгоритмов лежит концепция квантования. В соответствии с этой концепцией каждому потоку поочередно для выполнения предоставляется ограниченный период процессорного времени - квант. Смена активного потока происходит, если:
поток завершился и покинул систему;
произошла ошибка;
поток перешел в состояние ожидания;
исчерпан квант процессорного времени, отведенный данному потоку.
Поток, который исчерпал свой квант, переводится в состояние готовности и ожидает, когда ему будет предоставлен новый квант процессорного времени.
Граф состояний потока в системе с квантованием
Кванты, выделяемые потокам, могут быть одинаковыми для всех потоков или различными.
Кванты, выделяемые одному потоку, могут быть фиксированной величины, а могут и изменяться в разные периоды жизни потока. Такой подход позволяет уменьшить накладные расходы на переключение задач в том случае, когда сразу несколько задач выполняют длительные вычисления.
Потоки получают для выполнения квант времени, но некоторые из них используют его не полностью, например, из-за необходимости выполнить ввод или вывод данных. В результате возникает ситуация, когда потоки с интенсивными обращениями к вводу-выводу используют только небольшую часть выделенного им процессорного времени. В качестве компенсации за неиспользованные полностью кванты потоки получают привилегии при последующем обслуживании. Для этого планировщик создает две очереди готовых потоков. Очередь 1 образована потоками, которые пришли в состояние готовности в результате исчерпания кванта времени, а очередь 2 - потоками, у которых завершилась операция ввода-вывода. При выборе потока для выполнения прежде всего просматривается вторая очередь, и только если она пуста, квант выделяется потоку из первой очереди.
Квантование с предпочтением потоков, интенсивно обращающихся к вводу-выводу
22. Определение диспетчеризации. Основные задачи.
Переход от выполнения одного потока к другому осуществляется в результате планирования и диспетчеризации. Работа по определению того, в какой момент необходимо прервать выполнение текущего активного потока и какому потоку предоставить возможность выполняться, называется планированием.
Диспетчеризация заключается в реализации найденного в результате планирования (динамического или статистического) решения, то есть в переключении процессора с одного потока на другой. Прежде чем прервать выполнение потока, ОС запоминает его контекст, с тем, чтобы впоследствии использовать эту информацию для последующего возобновления выполнения данного потока. Контекст отражает, во-первых, состояние аппаратуры компьютера в момент прерывания потока: значение счетчика команд, содержимое регистров общего назначения, режим работы процессора, флаги, маски прерываний и другие параметры. Во-вторых, контекст включает параметры операционной среды, а именно ссылки на открытые файлы, данные о незавершенных операциях ввода-вывода и т. д.
Диспетчеризация сводится к следующему:
сохранение контекста текущего потока, который требуется сменить;
загрузка контекста нового потока, выбранного в результате планирования;
запуск нового потока на выполнение.
Поскольку операция переключения контекстов существенно влияет на производительность вычислительной системы, программные модули ОС выполняют диспетчеризацию потоков совместно с аппаратными средствами процессора.