- •1 Определение, назначение, основные функции операционных систем.
- •6 Понятие процесса. Состояния процесса.
- •9 Задачи планирования процессов. Критерии планирования, требования к алгоритмам.
- •11Алгоритмы планирования процессов fcfs, Round Robin, sjf, их сравнение, преимущества, недостатки.
- •12Гарантированное планирование процессов. Приоритетное планирование. Их преимущества, недостатки.
- •14Особенности передачи информации с помощью линий связи.
- •15Нити исполнения.
- •16Критическая секция.
- •17Программные алгоритмы организации взаимодействия процессов.
- •18Механизмы синхронизации: семафоры, мониторы, сообщения.
- •19Тупиковые ситуации. Условия возникновения. Борьба с тупиками.
- •20Тупиковые ситуации. Предотвращение возникновений тупиков. Обнаружение тупиков. Восстановление после тупиков.
- •22. Логическая и физическая память. Связывание адресов.
- •23.Функции системы управления памятью. Схема управления памятью с фиксированными разделами. Оверлейная структура.
- •24. Динамическое распределение памяти. Свопинг. Схема управления памятью с переменными разделами.
- •25. Страничная организация памяти. Сегментная организация памяти.
- •26. Понятие виртуальной памяти. Преимущества, варианты реализации.
- •27.Страничная виртуальная память. Структура таблицы страниц. Размер страницы.
- •28. Исключительные ситуации при работе с памятью.
- •29. Алгоритмы замещения страниц fifo, opt, lpu, nfu. Сравнение алгоритмов. Аномалия Биледи.
- •30. Управление количеством страниц, выделенных процессу. Трешинг. Модель рабочего множества.
- •31. Основные функции любой
- •33. Директория -сущность в файловой системе, упрощающая организацию файлов.
- •36.Физические принципы организации ввода-вывода
- •39. . Устройства обычно принято разделять по преобладающему типу интерфейса на следующие типы:
- •40. Блокирующиеся системные вызовы (приводят к блокировке инициировавшего его процесса).
- •41. Организация ввода-вывода: буферизация и кэширование данных. Спулинг и захват устройств.
- •42.Устройство жесткого диска. Алгоритмы планирования запросов к жесткому диску fcfs, sstf, scan, look, их сравнение.
- •43.Причины объединения компьютеров в сети. Сетевые операционные системы.
- •44.Логическая организация передачи информации между удаленными процессами. Понятие протокола.
- •45.Многоуровневая модель построения сетевых вычислительных систем.
- •46.Проблемы адресации в сети. Удаленная адресация. Разрешение адресов.
- •47.Локальная адресация. Понятие порта. Понятие сокета.
- •48.Угрозы информационной безопасности. Криптографические методы обеспечения информационной безопасности.
- •49.Идентификация и аутентификация. Методы аутентификации.
- •50.Авторизация. Разграничение прав доступа к объектам операционной системы.
11Алгоритмы планирования процессов fcfs, Round Robin, sjf, их сравнение, преимущества, недостатки.
FIFO (First In Fist Out, FCFS First Come First Serve) Первый пришел - первым обслужен"
Процессы ставятся в очередь по мере поступления.
Преимущества: Простата Справедливость (как в очереди покупателей, кто последний пришел, тот оказался в конце очереди)
Недостатки: Процесс, ограниченный возможностями процессора может затормозить более быстрые процессы, ограниченные устройствами ввода/вывода.
Прямой порядок выполнения (оказался неэффективным — процессы долго находятся в состоянии готовности).
Прямой порядок выполнения (более эффективный чем первый).
Циклическое планирование RR (Round Robin)
Самый простой алгоритм планирования и часто используемый.
Каждому процессу предоставляется квант времени процессора. Когда квант заканчивается процесс переводится планировщиком в конец очереди. При блокировке процессор выпадает из очереди.
Преимущества: Простота Справедливость (как в очереди покупателей, каждому только по килограмму)
Недостатки: Если частые переключения (квант - 4мс, а время переключения равно 1мс), то происходит уменьшение производительности.
Если редкие переключения (квант - 100мс, а время переключения равно 1мс), то происходит увеличение времени ответа на запрос.
Модификацией алгоритма FCFS является алгоритм, получивший название Round Robin (Round Robin – это вид детской карусели в США) или сокращенно RR. По сути дела, это тот же самый алгоритм, только реализованный в режиме вытесняющего планирования. Можно представить себе все множество готовых процессов организованным циклически – процессы сидят на карусели. Карусель вращается так, что каждый процесс находится около процессора небольшой фиксированный квант времени, обычно 10 – 100 миллисекунд. Пока процесс находится рядом с процессором, он получает процессор в свое распоряжение и может исполняться.
На производительность алгоритма RR сильно влияет величина кванта времени. Рассмотрим тот же самый пример с порядком процессов p0, p1, p2 для величины кванта времени, равной 1. Время ожидания для процессаp составит 5 единиц времени, для процесса p1 – тоже 5 единиц, для процесса p2 – 2 единицы. В этом случае среднее время ожидания получается равным (5 + 5 + 2)/3 = 4 единицам времени. Среднее полное время исполнения составит (18 + 9 + 3)/3 = 10 единиц времени.
Shortest-Job-First (SJF)
Кратчайшая задача - первая
Преимущества: Уменьшение оборотного времени
Справедливость (как в очереди покупателей, кто без сдачи проходит в перед)
Недостатки: Длинный процесс занявший процессор, не пустит более новые краткие процессы, которые пришли позже (в случае невытесняющего).
SJF-алгоритм краткосрочного планирования может быть как вытесняющим, так иневытесняющим. При невытесняющем SJF-планировании процессор предоставляется избранному процессу на все необходимое ему время, независимо от событий, происходящих в вычислительной системе. При вытесняющем SJF-планировании учитывается появление новых процессов в очереди готовых к исполнению (из числа вновь родившихся или разблокированных) во время работы выбранного процесса.