- •Лихачёв д.С.
- •1 Понятие операционной системы. Классификация операционных систем
- •2 Сетевые операционные системы
- •3 Назначение и основные функции операционных систем. Требования к современным операционным системам.
- •4 Назначение и основные функции операционных систем. Функции операционных систем по управлению ресурсами компьютера.
- •5 Функции операционных систем по управлению ресурсами компьютера. Управление процессами.
- •6 Функции операционных систем по управлению ресурсами компьютера. Управление памятью.
- •7 Функции операционных систем по управлению ресурсами компьютера. Управление файлами и внешними устройствами. Поддержка пользовательского интерфейса.
- •8 Функции операционных систем по управлению ресурсами компьютера. Защита данных и поддержка администрирования. Поддержка интерфейса прикладного программирования.
- •9 Обобщённая структура операционной системы.
- •10 Архитектура операционных систем на основе монолитного ядра.
- •11 Особенности работы ядра в привилегированном режиме.
- •12 Многослойная структура операционной системы.
- •13 Микроядерная архитектура.
- •14 Подсистема операционной системы управления памятью. Понятие виртуальной памяти.
- •15 Методы распределения памяти. Распределение памяти фиксированными разделами.
- •16 Методы распределения памяти. Распределение памяти динамическими разделами.
- •17 Методы распределения памяти. Распределение памяти перемещаемыми разделами.
- •18 Методы распределения памяти. Страничное распределение.
- •19 Методы распределения памяти. Сегментное распределение.
- •20 Методы распределения памяти. Странично-сегментное распределение. Свопинг.
- •21 Многозадачность. Особенности реализации многозадачности в системах пакетной обработки.
- •22 Многозадачность. Особенности реализации многозадачности в системах разделения времени.
- •23 Понятие процесса. Подсистема операционной системы управления процессами. Состояния процесса. Контекст и дескриптор процесса.
- •24 Совместное использование объектов ядра несколькими процессами. Наследование описателя объекта.
- •25 Совместное использование объектов ядра несколькими процессами. Именованные объекты
- •26 Совместное использование объектов ядра несколькими процессами. Дублирование описателей объектов
- •27Планирование и диспетчеризация потоков.
- •28 Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования.
- •29 Алгоритмы планирования, основанные на приоритетах.
- •30 Алгоритмы планирования, основанные на квантовании.
- •31 Принципы работы с потоками вWindows. Распределение процессорного времени между потоками
- •32 Приостановка и возобновление потоков/процессов
- •33 Потоки вWindows. Приоритеты потоков и процессов
- •34 Задача синхронизации потоков
- •35 Синхронизация потоков с объектами ядра. Функции ожидания объектов ядра
- •36 Мьютексы. Создание, открытие, освобождение и удаление мьютекса. Отказ от мьютекса
- •37 Семафоры. Создание, открытие, освобождение и удаление семафора
- •38 Понятие сетевой операционной системы. Компьютерная сеть
- •39 Типичная структура сетевых операционных систем.
- •40 Сетевые службы и сетевые ресурсы
- •41 Архитектура взаимодействия типа клиент – сервер.
- •42 Многоуровневая структура коммуникаций. Эталонная модель взаимодействия открытых систем osi. Принцип пакетной передачи данных.
- •43 Технологии, используемые для построения компьютерных сетей.
- •44 Стек протоколов tcp/ip. Ip-адресация.
- •45 Понятие программной модели ia-32. Регистры общего назначения. Сегментные регистры.
- •46 Понятие программной модели ia-32. Регистры состояния и управления.
- •47 Режимы работы микропроцессора
- •48 Понятие оперативной памяти. Формирование адреса в процессорах с архитектурой ia-32.
- •49 Режимы адресации для процессоров с архитектурой ia-32. Работа с массивами на ассемблере.
- •50 Понятие модульного программирования. Понятие подпрограммы. Ассемблерные процедуры и функции.
- •51 Способы передачи аргументов в процедуру.
- •52 Программная модель математического сопроцессора.
- •2. Три служебных регистра:
47 Режимы работы микропроцессора
Можно выделить следующие режимы работы микропроцессора.
Реальный режим.При включении питания или после сигналаReset(Сброс) Все процессоры семейства x86 устанавливаются в реальный режим работы (Real Mode), который соответствует базовому процессору i8086 с добавлением возможности использования 32-разрядных регистров, начиная с процессора i386. При этом механизм адресации, пространство адресов памяти, управление прерываниями осуществляются аналогично реальному режиму процессора i8086.
Особенности реального режима:
в реальном режиме могут использоваться любые команды;
размер операнда по умолчанию такой же, как и у процессора i8086 (16 бит);
для использования 32-разрядных регистров и режимов адресации, в машинном коде применяется префикс перекрытия размера операнда 66h;
размер сегмента в реальном режиме НЕ должен превышать 64К байт, т.е. 32-битовые адреса должны быть меньше, чем 0000FFFFh;
в реальном режиме есть две зарезервированные области памяти: зона системной инициализации (адреса от FFFFFFF0h до FFFFFFFFh) и таблица векторов прерываний (адреса от 00000h до 003FFh). Многие особые ситуации в реальном режиме НЕ используются. В случае возникновения грубой ошибки может произойти останов процессора.
Основной функцией реального режима является подготовка современных процессоров к работе в защищенном режиме.
Защищенный режим. Используетсяначиная с i286.Главное достоинство – возможность реализации мультизадачности.Мультизадачность – режим одновременного решения на одном процессоре нескольких задач, при котором аварийное завершение одной из задач НЕ приводит к остановке других задач и всей операционной системы в целом. Все современные операционные системы реализуют многозадачность в защищенном режиме работы процессора.
Программы, разработанные для работы в реальном режиме, не могут функционировать в защищенном режиме, что связано с особенностями формирования физического адреса в защищенном режиме.
Особенности защищённого режима:
в защищенном режиме (ProtectedMode) адресное пространство расширяется до 4Г байт, а область виртуальных адресов – до 64 Тбайт.
используется страничная модель памяти.
Режим виртуального 8086.
Режим V86 позволяет создавать на базе компьютеров с процессором, начиная сi386, и многозадачной операционной системы многопользовательские вычислительные системы. При этом у каждого пользователя создается иллюзия монопольного владения ВСЕМИ ресурсами компьютера.
Особенности режима виртуального 8086:
переход в этот режим возможен, только из защищенного режима.
возможность одновременной работы нескольких программ, разработанных для i8086.
Отличия реального режима работы процессора i386, эмулирующий процессорi8086, и режим виртуального 8086(V86), работающий в защищенном режимеi386:
Эффективный адрес вычисляется так же, как и в реальном режиме.
Пространство задачи в 1М байт может быть размещено в любом месте 4 Гбайт пространства линейных адресов процессораi386. Адреса, превышающие 1 Мбайт, приводят к возникновению особой ситуации.
Режим системного управления. Это режим работы микропроцессора, который обеспечивает операционную систему механизмом для выполнения машинно-зависимых функций, таких как перевод компьютера в режим пониженного энергопотребления или выполнения действий по защите системы.Впервые данный режим появился в микропроцессореPentium. Для перехода в данный режим микропроцессор должен получить специальный сигнал –SMI– от усовершенствованного программируемого контроллера прерыванийAPIC(AdvancedProgrammableInterruptController), при этом сохраняется состояние вычислительной среды микропроцессора. Функционирование микропроцессора в этом режиме подобно его работе в режиме реальных адресов. Возврат из этого режима производится специальной командой микропроцессора.