Demo_Operacionnie_Systemi_230212
.pdfАттестационное тестирование в сфере профессионального образования
Специальность: 230200.62 – Информационные системы Дисциплина: Операционные системы
Время выполнения теста: 90 минут Количество заданий: 50
Требования ГОС к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы
Индекс |
Дисциплина и ее основные разделы |
Всего |
||||
|
|
|
|
|
|
часов |
ОПД.Ф |
Федеральный компонент |
|
|
1632 |
||
ОПД.Ф.11Операционные системы : |
|
|
102 |
|||
|
|
Принципы построения операционных систем (ОС), |
|
|||
|
|
вычислительный процесс и его реализация с помощью ОС; |
|
|||
|
|
основные функции ОС; обзор современных ОС и |
|
|||
|
|
операционных оболочек; стандартные сервисные программы; |
|
|||
|
|
машинно-зависимые свойства ОС; управление |
|
|||
|
|
вычислительными процессами, вводом-выводом, реальной |
|
|||
|
|
памятью; управление виртуальной памятью; машинно- |
|
|||
|
|
независимые свойства ОС; способы планирования заданий |
|
|||
|
|
пользователей; динамические, последовательные и |
|
|||
|
|
параллельные структуры программ; способы построения ОС; |
|
|||
|
|
сохранность и защита программных систем; интерфейсы и |
|
|||
|
|
основные стандарты в области системного программного |
|
|||
|
|
обеспечения. |
|
|
|
|
|
|
Тематическая структура АПИМ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименование |
N |
|
|
|
N |
|
за- |
|
|
|
|
дидактической единицы |
|
Тема задания |
|
|||
ДЕ |
да- |
|
|
|||
|
ГОС |
|
|
|
||
|
|
ния |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Назначение и функции операционных систем |
||
|
|
|
2 |
Операционная среда |
|
|
|
|
|
3 |
Прерывания |
|
|
1 |
Основные понятия и |
4 |
Процессы и потоки |
|
||
определения |
5 |
Файлы и файловые системы |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Память |
|
|
|
|
|
7 |
Пользователи |
|
|
|
|
|
8 |
Режимы работы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Концепция процесса |
|
|
2 |
Управление процессами |
10 |
Идентификатор, дескриптор и контекст |
|||
|
|
|
процесса |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
11 |
Иерархия процессов |
|
|
|
12 |
Диспетчеризация процессов |
|
|
|
13 |
Понятия приоритета и очереди процессов |
|
|
|
14 |
Синхронизация процессов |
|
|
|
15 |
Средства обработки сигналов |
|
|
|
16 |
Понятие событийного программирования |
|
|
|
17 |
Средства коммуникации процессов |
|
|
|
18 |
Способы реализации |
|
|
|
мультипрограммирования |
||
|
|
19 |
Организация памяти. Адресное пространство |
|
|
|
20 |
Методы управления памятью |
|
|
|
21 |
Принципы организации виртуальной памяти |
|
3 |
Управление памятью |
22 |
Сегментная организация памяти |
|
23 |
Страничная организация памяти |
|||
|
|
|||
|
|
24 |
Ускорение работы страничной памяти |
|
|
|
25 |
Принципы замещения страниц |
|
|
|
26 |
Алгоритмы замещения страниц |
|
|
|
27 |
Прерывания от внешних устройств |
|
|
|
28 |
Классификация устройств ввода-вывода |
|
|
|
|
|
|
|
|
29 |
Основные принципы организации ввода- |
|
|
|
вывода |
||
|
|
30 |
Функции супервизора ввода-вывода |
|
|
|
31 |
Режимы управления вводом-выводом |
|
4 |
Управление вводом-выводом |
32 |
Закрепление устройств, общие устройства |
|
ввода-вывода |
||||
|
|
|
|
|
|
|
33 |
Основные системные таблицы ввода-вывода |
|
|
|
34 |
Синхронный и асинхронный ввод-вывод |
|
|
|
35 |
Организация внешней памяти на магнитных |
|
|
|
дисках |
||
|
|
36 |
Кэширование операций ввода-вывода при |
|
|
|
работе с накопителями на магнитных дисках |
||
|
|
37 |
Принципы построения |
|
5 |
Принципы построения и |
38 |
Ядро и ресурсы |
|
классификация |
39 |
Интерфейсы операционных систем |
||
|
|
40 |
Классификация операционных систем |
|
|
|
41 |
Анализ угроз и уязвимостей в операционных |
|
|
|
системах |
||
|
|
|
|
|
|
|
42 |
Основы криптографии |
|
|
|
|
|
|
|
|
43 |
Механизмы защиты |
|
|
Защита от сбоев и |
44 |
Надежные вычислительные системы |
|
|
|
|
||
6 |
несанкционированного |
45 |
Методы аутентификации |
|
|
доступа |
46 |
Инсайдерские атаки |
|
|
|
47 |
Внешние атаки |
|
|
|
48 |
Вредоносные программы |
|
|
|
49 |
Троянские кони и вирусы |
|
|
|
50 |
Средства защиты от вредоносных программ |
2
Демонстрационный вариант
ЗАДАНИЕ N 1 ( 
- выберите один вариант ответа)
Для сетевых операционных систем характерной является функция обеспечения …
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) |
прямого доступа к оперативной памяти |
|
2) |
взаимодействия связанных между |
другого компьютера |
|
собой компьютеров |
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
обмена сигналами между |
|
|
программных каналов между разными |
3) |
выполняющимися на разных |
|
4) |
|
|
компьютерами |
|||
|
компьютерах программами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сетевая операционная система — операционная система со встроенными возможностями для работы в компьютерных сетях. К таким возможностям можно отнести:
поддержку сетевого оборудования
поддержку сетевых протоколов
поддержку протоколов маршрутизации
поддержку фильтрации сетевого трафика
поддержку доступа к удалённым ресурсам, таким как принтеры, диски и т. п. по сети
поддержку сетевых протоколов авторизации
наличие в системе сетевых служб позволяющей удалённым пользователям использовать ресурсы компьютера
Примеры сетевых операционных систем:
Novell NetWare
LANtastic
Microsoft Windows (95, NT, XP, Vista, Seven)
Различные UNIX системы, такие как Solaris, FreeBSD
Различные GNU/Linux системы
ЗАДАНИЕ N 2 ( 
- выберите один вариант ответа)
Одна операционная система может поддерживать несколько …
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) |
микропрограммных сред |
|
2) |
операционных систем |
|
|
|
|
|
3) |
микропрограммных систем |
|
4) |
операционных сред |
|
|
|
|
|
ермины микропрограммные системы и микропрограммные среды считаются устаревшими и вышедшими из употребления. Микропрограммная среда раньше обозначала операционную среду персонального компьютера. Микропрограммная системой называли сам ПК. Операционная
3
система выполняет функции управления вычислениями в компьютере распределяет вычислительные ресурсы между вычислительными процессами и образует ту программную среду в которой выполняются другие прикладные программы. Такая среда называется операционной средой. Программную (системную ) среду стоит понимать как некоторое системное программное окружение, позволяющее выполнять все системные программные запросы от прикладного программного обеспечения. Та операционная среда которая образуется исходной ОС называется основной или нативной. Помимо основной среды в ОС могут быть организованы путем эмуляции Другой операционной среды, дополнительные операционные среды. Поэтому в разных ОС можно выполнять не только программы для родной ОС но и программы для других ос.
ЗАДАНИЕ N 3 ( 
- выберите один вариант ответа)
Термин "маскирование" означает запрет отдельных …
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) |
сигналов прерывания |
2) |
команд пользователя |
3) |
процессов пользователя |
4) |
команд процессора |
Наличие сигнала прерывания не обязательно должно вызывать прерывание исполняющей программы. Процессор может обладать средствами защиты от прерываний: отключение системы (всех) прерываний, маскирование (запрет) отдельных сигналов прерываний.
ЗАДАНИЕ N 4 ( 
- выберите один вариант ответа)
Для реализации синхронизации на уровне языка программирования используются высокоуровневые примитивы, названные …
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) |
супервизорами |
2) |
мониторами |
3) |
маркерами |
4) |
семафорами |
Мониторы используются программистами для организации сложных схем синхронизации на уровне языка программирования, т. Е. с использованием только языковых средств. Симафоры, мьютексы поддерживаются на уровне ОС и могут только использоваться прикладными программми.
Понятие семафорных механизмов было введено Дейкстрой [10]. Семафор (semaphore) — это переменная специального типа, которая доступна параллельным процессам только для двух операций — закрытия и открытия, названных соответственно операциями Р и V1. Эти операции являются примитивами относительно семафора, который указывается в качестве параметра операций. Здесь семафор играет роль вспомогательного критического ресурса, так как операции Р и V неделимы при своем выполнении и взаимно исключают друг друга Одним из вариантов реализации семафорных механизмов для организации взаимного исключения является так называемый мъютекс (mutex). Термин «mutex» произошел от словосочетания «mutual exclusion semaphore», что дословно переводится с английского как «семафор взаимного исключения». Мьютексы реализованы во многих операционных
4
системах, их основное назначение — организация взаимного исключения для задач (потоков выполнения) одного или нескольких процессов. Мьютексы — это простейшие двоичные семафоры, которые могут находиться в одном из двух состояний — отмеченном и неотмеченном (открыт и закрыт соответственно).
В параллельном программировании монитор — это пассивный набор разделяемых переменных и повторно входимых процедур доступа к ним, которым процессы пользуются в режиме разделения, причем в каждый момент им может пользоваться только один процесс.
ЗАДАНИЕ N 5 ( 
- выберите один вариант ответа)
Относительный путь к файлу состоит из списка каталогов, которые нужно …
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) |
пройти от рабочего каталога, |
2) |
открыть в корневом процессе, |
чтобы добраться до файла |
чтобы добраться до файла |
||
3) |
добавить в переменную PATH |
4) |
пройти от корневого каталога, |
операционной среды |
чтобы добраться до файла |
ЗАДАНИЕ N 6 ( 
- выберите один вариант ответа)
Свопингом сегментов называется перемещение …
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) |
блоков файла между каталогами |
2) |
блоков данных между процессом и |
файловой системы |
ядром операционной системы |
||
3) |
сегментов данных между стеком и |
4) |
сегментов между оперативной и |
оперативной памятью |
внешней памятью |
При свопинге задача может быть целиком выгружена на магнитный диск (перемещена во внешнюю память), а на ее место загружается либо более привилегированная, либо просто готовая к выполнению другая задача, находившаяся на диске в приостановленном состоянии. При свопинге из основной памяти во внешнюю (обратно) перемещается вся программа, а не ее отдельная часть.
При делении задач на сегменты появляется возможность размещать в оперативной памяти не все сегменты задачи, а только задействованные в данный момент. Благодаря этому, с одной стороны, общий объем виртуального адресного пространства задачи может превосходить объем физической памяти компьютера, на котором эта задача будет выполняться; с другой стороны, даже если потребности в памяти не превосходят имеющуюся физическую память, можно размещать в памяти больше задач, поскольку любой задаче, как правило, все ее сегменты единовременно не нужны. А увеличение коэффициента мультипрограммирования р., как мы знаем, позволяет увеличить загрузку системы и более эффективно использовать
5
ресурсы вычислительной системы. Очевидно, однако, что увеличивать количество задач можно только до определенного предела, ибо если в памяти не будет хватать места для часто используемых сегментов, то производительность системы резко упадет. Ведь сегмент, находящийся вне оперативной памяти, для участия в вычислениях должен быть перемещен в оперативную память. При этом если в памяти есть свободное пространство, то необходимо всего лишь найти нужный сегмент во внешней памяти и загрузить его в оперативную память. А если свободного места нет, придется принять решение — на место какого из присутствующих сегментов будет загружаться требуемый. Перемещение сегментов из оперативной памяти на жесткий диск и обратно часто называют свопингом сегментов.
ЗАДАНИЕ N 7 ( 
- выберите один вариант ответа)
Идентификатор пользователя представляет собой уникальное _______ значение
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) |
составное |
2) |
символьное |
3) |
вещественное |
4) |
целое |
В Unix-подобных операционных системах, пользователи идентифицируются
идентификаторами пользователя (англ. User identifier, UID).
Операционная система различает пользователей именно по UID (а не, например, по логину). Во многих системах существует возможность создать две записи пользователя с разными логинами, но одинаковыми UID; в результате оба логина будут иметь одинаковые права, так как с точки зрения системы они неотличимы (так как имеют одинаковый UID). Это может использоваться злоумышленниками: проникнув в систему и получив права root, взломщик может создать себе аккаунт с UID=0, чтобы потом возвращаться в систему под логином, не привлекающим внимания, но получать права root.
Множество допустимых значений UID зависит от системы; в общем случае UID допускает использование значений от 0 до 65535 с некоторыми оговорками.
ЗАДАНИЕ N 8 ( 
- выберите один вариант ответа)
Мультитерминальный режим работы предполагает совмещение …
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) |
привилегированного режима работы |
2) |
многопроцессорного режима |
|
|
и режима пользователя |
|
работы и режима ввода-вывода |
|
|
диалогового режима работы и |
|
аналогового режима работы и |
|
3) |
режима |
4) |
||
режима микропрограммирования |
||||
|
мультипрограммирования |
|
||
|
|
|
Совмещение диалогового режима работы с компьютером и режима мультипрограммирования привело к появлению мулътитерминалъных, или многопользовательских, систем.
В мультитерминальных ОС с одной вычислительной системой одновременно могут работать
6
несколько пользователей, каждый со своего терминала. При этом у пользователей возникает иллюзия, что у каждого из них имеется собственная вычислительная система. Очевидно, что для организации мультитерминально-го доступа к вычислительной системе необходимо обеспечить мультипрограммныйрежим работы. В качестве одного из примеров мультитерминальных операционных систем для персональных компьютеров можно назвать Linux. Некая имитация мультитерминальных возможностей имеется и в системе Windows XP.
ЗАДАНИЕ N 9 ( 
- выберите один вариант ответа)
Последовательная трансляция двух исходных программ является …
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) |
одним последовательным |
2) |
двумя одинаковыми процессами |
процессом |
|||
3) |
двумя разными процессами |
4) |
одной последовательной задачей |
Поскольку транслятор является системной обрабатывающей программой, то при каждом запуске он будет формировать процесс с помощью ОС.
Понятие последовательного вычислительного процесса, или просто процесса,является одним из основных при рассмотрении операционных систем. Как понятие процесс является определенным видом абстракции, Последовательный процесс, иногда называемый задачей (task), — это отдельная программа с ее данными, выполняющаяся на последовательном процессоре. Напомним, что под последовательным мы понимаем такой процессор, в котором текущая команда выполняется после завершения предыдущей.
В качестве примеров процессов (задач) можно назвать прикладные программы пользователей, утилиты и другие системные обрабатывающие программы. Процессом может быть редактирование какого-либо текста, трансляция исходной программы, ее компоновка, исполнение. Причем трансляция какой-нибудь исходной программы является одним процессом, а трансляция следующей исходной программы — другим процессом, поскольку транслятор как объединение программных модулей здесь выступает как одна и та же программа, но данные, которые он обрабатывает, являются разными.
Понятие процесса было введено для реализации идей мультипрограммирования. Термин задача тоже, к сожалению, в большинстве случаев применялся для того же. В свое время различали термины «мультизадачность» и «мультипрограммирование », но потом они стали заменять друг друга, и это вносило немалую путаницу. Таким образом, для реализации мультизадачности в ее исходном толковании необходимо было ввести соответствующую сущность. Такой сущностью стали легковесные (thin) процессы, или, как их теперь преимущественно называют, потоки выполнения, нити, или треды (threads).Когда говорят о процессах (process), то тем самым хотят отметить, что операционная система поддерживает их обособленность: у каждого процесса имеется свое виртуальное адресное пространство, каждому процессу назначаются свои ресурсы — файлы, окна, семафоры и т. д. Такая обособленность нужна для того, чтобы защитить один процесс от другого, поскольку они, совместно используя все ресурсы вычислительной системы, конкурируют друг с другом за доступ к ресурсам. о общем случае процессы просто никак не связаны между собой и могут принадлежать даже разным пользователям, разделяющим одну вычислительную систему.
7
Поток выполнения (thread) не следует путать с потоком данных (stream). Другими словами, в случае процессов операционная система считает их совершенно несвязанными и независимыми. При этом именно операционная система берет на себя роль арбитра в спорах конкурирующих процессов за ресурсы. Она же и обеспечивает защиту выполняющихся вычислений.
ЗАДАНИЕ N 10 ( 
- выберите несколько вариантов ответа)
Идентификатор процесса является частью _____________ процесса.
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) |
контекста |
2) |
типа |
3) |
дескриптора |
4) |
описателя |
Для того чтобы операционная система могла управлять процессами, она должна располагать всей необходимой для этого информацией. С этой целью на каждый процесс заводится специальная информационная структура, называемая дескриптором процесса (описателем задачи, блоком управления задачей). В общем случае дескриптор процесса, как правило, содержит следующую информацию:
идентификатор процесса (Process Identifier, PID);
тип (или класс) процесса, который определяет для супервизора некоторые правила предоставления ресурсов;
приоритет процесса, в соответствии с которым супервизор предоставляет ресурсы (в рамках одного класса процессов в первую очередь обслуживаются более приоритетные процессы);
переменную состояния, которая определяет, в каком состоянии находится процесс (готов к работе, выполняется, ожидает устройства ввода-вывода и т. д.);
контекст задачи, то есть защищенную область памяти (или адрес такой области), в которой хранятся текущие значения регистров процессора, когда процесс прерывается, не закончив работы;
• информацию о ресурсах, которыми процесс владеет и/или имеет право пользоваться (указатели на открытые файлы, информация о незавершенных операциях ввода-вывода и др.);
место (или его адрес) для организации общения с другими процессами;
параметры времени запуска (момент времени, когда процесс должен активизироваться,
и периодичность этой процедуры); Описатели задач, как правило, постоянно располагаются в оперативной памяти с целью
ускорить работу супервизора, который организует их в списки (очереди) и отображает изменение состояния процесса перемещением соответствующего описателя из одного списка в другой. Для каждого состояния (за исключением состояния выполнения для однопроцессорной системы) операционная система ведет соответствующий список задач, находящихся в этом состоянии.
ЗАДАНИЕ N 11 ( 
- выберите один вариант ответа)
8
В OS UNIX каждый новый процесс может быть образован (порожден) только …
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) |
двумя из существующих процессов |
2) |
несколькими родительскими |
процессами |
|||
3) |
четным количеством родительских |
4) |
одним из существующих |
процессов |
процессов |
В операционнной системе UNIX процессы выстраиваются в иерархию — новый процесс может быть создан только одним из уже существующих процессов, который выступает для него родительским.
ЗАДАНИЕ N 12 ( 
- выберите один вариант ответа)
Основное различие между долгосрочным и краткосрочным планированием (диспетчеризацией) заключается в …
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) |
длительности выполнения |
2) |
очередности выполнения |
3) |
скорости выполнения |
4) |
частоте выполнения |
Процессор является одним из самых необходимых ресурсов для выполнения вычислений. Поэтому способы распределения времени центрального процессора между выполняющимися задачами сильно влияют и на скорость выполнения отдельных вычислений, и на общую эффективность вычислительной системы.
Основным подходом в организации того или иного метода управления процессами, обеспечивающего эффективную загрузку ресурсов или выполнение каких-либо иных целей, является организация очередей процессов и ресурсов. При распределении процессорного времени между задачами также используется механизм очередей. Решение вопросов, связанных с тем, какой задаче следует предоставить процессорное время в данный момент, возлагается на специальный модуль операционный системы, чаще всего называемый диспетчером задач. Вопросы же подбора вычислительных процессов, которые не только можно, но и целесообразно решать параллельно, возлагаются на планировщик процессов.
Задача планирования процессов возникла очень давно — в первых пакетных операционных системах при планировании пакетов задач, которые должны были выполняться на компьютере и по возможности бесконфликтно и оптимально использовать его ресурсы. В настоящее время актуальность этой задачи стала меньше.
На первый план уже очень давно вышли задачи динамического (или краткосрочного) планирования, то есть текущего наиболее эффективного распределения ресурсов, возникающего практически по каждому событию. Задачи динамического стали называть диспетчеризацией. Очевидно, что планирование процессов осуществляется гораздо реже, чем текущее распределение ресурсов между уже выполняющимися задачами. Основное различие
между долгосрочным и краткосрочным планировщиками заключается в частоте их запуска, например: краткосрочный планировщик может запускаться каждые 30 или 100 мс, долгосрочный — один раз в несколько минут (или чаще; тут многое зависит от общей
9
длительности решения заданий пользователей).
Долгосрочный планировщик решает, какой из процессов, находящихся во входной очереди, в случае освобождения ресурсов памяти должен быть переведен в очередь процессов, готовых к выполнению. Долгосрочный планировщик выбирает процесс из входной очереди с целью создания неоднородной мультипрограммной смеси. Это означает, что в очереди готовых к выполнению процессов должны находиться в разной пропорции как процессы, ориентированные на ввод-вывод, так и процессы, ориентированные преимущественно на активное использование центрального процессора. Краткосрочный планировщик решает, какая из задач, находящихся в очереди готовых к выполнению, должна быть передана на исполнение. В большинстве современных операционных систем, с которыми мы сталкиваемся, долгосрочный планировщик отсутствует.
ЗАДАНИЕ N 13 ( 
- выберите один вариант ответа)
Приоритет, меняющейся во время исполнения процесса, называется _____________
приоритетом.
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) |
фиксированным |
2) |
циклическим |
3) |
статическим |
4) |
динамическим |
Известно большое количество дисциплин диспетчеризации, то есть правил формирования очереди готовых к выполнению задач, в соответствии с которыми формируется эта очередь (список). Иногда их называют дисциплинами обслуживания, опуская тот факт, что речь идет о распределении процессорного времени. Прежде всего, различают два больших класса дисциплин обслуживания: бесприоритетныеи приоритетные. При бесприоритетном обслуживании выбор задач производится в некотором заранее установленном порядке без учета их относительной важности и времени обслуживания.
При реализации приоритетных дисциплин обслуживания отдельным задачам предоставляется преимущественное право попасть в состояние исполнения. Перечень дисциплин обслуживания
иих " концепции приоритетов имеем следующие варианты:
приоритет, присвоенный задаче, является величиной постоянной;
приоритет изменяется в течение времени решения задачи (динамический приоритет).
ЗАДАНИЕ N 14 ( 
- выберите один вариант ответа)
При совместном использовании процессами аппаратных и информационных ресурсов вычислительной системы возникает потребность в …
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) |
адаптации |
2) |
синхронизации |
3) |
оптимизации |
4) |
буферизации |
10