- •Вопросы к госэкзамену по предметам «Операционные системы» и «Архитектура эвм»
- •Что такое ос
- •Эволюция вычислительных систем.
- •Основные понятия ос
- •Архитектурные особенности ос
- •Классификация ос
- •Понятие процесса.
- •Состояния процесса.
- •Операции над процессами и связанные с ними понятия.
- •Уровни планирования процессов.
- •Критерии планирования и требования к алгоритмам.
- •Алгоритмы планирования.
- •Категории средств обмена информацией.
- •Понятие об информации и формах ее представления
- •Понятие архитектуры эвм
- •Системы счисления
- •Процессоры с классической архитектурой
- •Принцип совмещения операций
- •Рабочий цикл процессора
- •Конвейерные процессоры
- •Процессор пересылок
- •Архитектуры процессоров и форматы данных
- •Подходы к организации вычислительного процесса и потоковые машины
- •Архитектура памяти
- •Архитектурные решения ввода-вывода данных
- •Параллельная обработка
-
Классификация ос
По назначению:
-
общего назначения
-
специального назначения
-
для носимых компьютеров
-
для различных встроенных систем
-
По режиму обработки задач:
-
однопрограммный режим
-
мультипрограммный режим
По способу взаимодействия с компьютером:
-
диалоговая система
-
однопользовательские
-
мультитерминальные
-
система пакетной обработки
По архитектурному принципу:
-
микроядерные
-
макроядерные
-
Понятие процесса.
Процесс - это некоторая совокупность набора исполняющихся команд, ассоциированных с ним ресурсов и текущего момента его выполнения, находящаяся под управлением операционной системы.
Вычислительный процесс или просто процесс (иногда задача) – это отдельная программа с ее данными, выполняющаяся на последовательном процессоре.
Последовательным называется такой процессор, в котором текущая команда выполняется после завершения предыдущей.
Концепция процесса преследует цель выработать механизмы распределения и управления ресурсами.
Ресурсом называется всякий объект, который может распределяться внутри системы.
Ресурсы могут быть разделяемыми, а могут быть неделимыми.
-
Состояния процесса.
Процесс может находиться в активном и пассивном состоянии. В активном состоянии процесс может конкурировать за ресурсы вычислительной системы, а в пассивном состоянии он известен системе, но за ресурсы не конкурирует. Активный процесс может быть в одном из следующих состояний:
-
выполнения
-
готовности к выполнению
-
ожидания
Рис. Граф состояний процесса
За время своего существования процесс может неоднократно совершать переходы из одного состояния в другое.
-
Операции над процессами и связанные с ними понятия.
Процесс не может сам перейти из одного состояния в другое. Изменением состояния процессов занимается операционная система, совершая операции над ними. Количество таких операций в нашей модели пока совпадает с количеством стрелок на диаграмме состояний. Удобно объединить их в три пары:
-
Создание процесса — завершение процесса;
-
Приостановка процесса (перевод из состояния исполнение в состояние готовность) — запуск процесса (перевод из состояния готовность в состояние исполнение);
-
Блокирование процесса (перевод из состояния исполнение в состояние ожидание) — разблокирование процесса (перевод из состояния ожидание в состояние готовность);
Операции создания и завершения процесса являются одноразовыми, так как применяются к процессу не более одного раза (некоторые системные процессы никогда не завершаются при работе вычислительной системы). Все остальные операции, связанные с изменением состояния процессов, будь то запуск или блокировка, как правило, являются многоразовыми.
-
Уровни планирования процессов.
Существует задача подбора такого множества процессов, которые при своем выполнении будут как можно меньше конфликтовать. Такая задача называется планированием вычислительных процессов. Планирование может быть долгосрочным и краткосрочным (динамическим). Динамическое планирование – это текущее наиболее эффективное распределение ресурсов, возникающее практически по каждому событию. Задачи динамического планирования называются диспетчеризацией. Основное различие между долгосрочным и краткосрочным планировщиками заключается в частоте их запуска.
Долгосрочный планировщик выбирает процесс из входной очереди с целью создания неоднородной мультипрограммной смеси.
Краткосрочный планировщик решает, какая из задач находящихся в очереди должна быть передана на исполнение.
При рассмотрении стратегии планирования речь идет о краткосрочном планировании.
Стратегия планирования определяет, какие процессы планируются на выполнение для достижения поставленной цели. Среди них можно выбрать следующие:
-
по возможности заканчивать вычисления в том же самом порядке, в котором они были начаты
-
отдавать предпочтение более коротким вычислительным задачам
-
предоставлять всем пользователям одинаковые услуги и одинаковое время ожидания.
В настоящее время большинство компьютеров – это однопользовательские диалоговые мультипрограммные и мультизадачные системы. Операционная система для таких ПК должна обеспечить хорошую реакцию на запросы от тог приложения с которым сейчас работает пользователь. Такие задачи называются задачами переднего плана. Система устанавливает для них более высокий уровень приоритета.