- •1. Операционная система и ее основные функции
- •2. Основные этапы развития ос Первый период (1945–1955 гг.). Операционных систем нет
- •Второй период (1955 г.–начало 60-х). Пакетные операционные системы
- •Третий период (начало 60-х – 1980 г.). Компьютеры на основе интегральных микросхем. Первые многозадачные ос
- •Четвертый период (с 1980 г. По настоящее время). Персональные компьютеры. Классические, сетевые и распределенные системы
- •3. Классификация операционных систем
- •4. Принцип модульности при построении ос
- •5. Принцип особого режима работы при построении ос
- •6. Принцип виртуализации при построении ос
- •7. Принцип мобильности при построении ос
- •8. Принцип совместимости при построении ос
- •9. Принцип генерируемости при построении ос
- •10. Принцип открытости при построении ос
- •11. Принцип обеспечения безопасности вычислений при построении ос
- •12. Макроядерная структура операционных систем
- •13. Микроядерная структура операционных систем
- •14. Среды и оболочки операционных систем
- •15. Понятие потока, процесса, задачи Понятия «процесс» и «поток»
- •16. Понятие прерывания, исключительной ситуации
- •17. Функции ос по управлению памятью. Простейшие схемы управления памятью.
- •Простейшие схемы управления памятью
- •18. Управление памятью. Схема с фиксированными разделами
- •Один процесс в памяти
- •Оверлейная структура
- •Динамическое распределение. Свопинг
- •19. Управление памятью. Схема с переменными разделами
- •20. Управление памятью. Страничная организация памяти Страничная память
- •21. Управление памятью. Сегментная организация памяти
- •22. Прерывание. Обработка прерываний. Исключительные ситуации
- •Обработка прерываний и ошибок
- •23. Управление вводом-выводом в ос. Разделяемые и неразделяемые ресурсы Структура системы ввода-вывода
- •24. Буферизация и кэширование Буферизация и кэширование
- •25. Понятие спулинга, его назначение Spooling и захват устройств
- •26. Алгоритмы планирования запросов к жесткому диску. Алгоритм fcfs Алгоритмы планирования запросов к жесткому диску
- •Алгоритм First Come First Served (fcfs)
- •27. Алгоритмы планирования запросов к жесткому диску. Алгоритм sstf Алгоритмы планирования запросов к жесткому диску
- •Алгоритм Short Seek Time First (sstf)
- •28. Алгоритмы планирования запросов к жесткому диску. Алгоритм sсan и look Алгоритмы планирования запросов к жесткому диску
- •Алгоритмы сканирования (scan, look)
- •29. Управление процессами. Основные состояния процесса
- •Состояния процесса
- •30. Планирование процессов (задач). Алгоритмы планирования
- •31. Дисциплина диспетчеризации процессов (задач) fcfs
- •32. Дисциплина диспетчеризации процессов (задач) rr
- •33. Проблемы организации параллельных вычислений.
- •34. Тупиковые ситуации и способы их разрешения.
- •Способы предотвращения тупиков
- •Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира
- •Предотвращение тупиков за счет нарушения условий возникновения тупиков Нарушение условия взаимоисключения
- •Нарушение условия ожидания дополнительных ресурсов
- •Нарушение принципа отсутствия перераспределения
- •Hарушение условия кругового ожидания
- •35. Страничная недостаточность («голодание» процессора) и ее обработка
- •36. Файловая система. Основные функции файловой системы
- •37. Простейшая таблица оглавления тома и её элементы
- •38. Логическая структура разделов диска на примере ibm- и ms-совместимых файловых систем
Алгоритмы сканирования (scan, look)
В простейшем из алгоритмов сканирования – SCAN – головки постоянно перемещаются от одного края диска до другого, по ходу дела обслуживая все встречающиеся запросы. По достижении другого края направление движения меняется, и все повторяется снова. Пусть в предыдущем примере в начальный момент времени головки двигаются в направлении уменьшения номеров цилиндров. Тогда мы и получим порядок обслуживания запросов, подсмотренный в конце предыдущего раздела. Последовательность перемещения головок выглядит следующим образом:
63 55 31 23 14 10 7 0 67 84
и всего головки переместятся на 147 цилиндров.
Если мы знаем, что обслужили последний попутный запрос в направлении движения головок, то мы можем не доходить до края диска, а сразу изменить направление движения на обратное:
63 55 31 23 14 10 7 67 84
и всего головки переместятся на 133 цилиндра. Полученная модификация алгоритма SCAN получила название LOOK.
29. Управление процессами. Основные состояния процесса
Процесс (process) это программа пользователя при ее выполнении. При своей работе операционная системы исполняет множество классов программ: пакетные задания; пользовательские программы в режиме разделения времени; системные программы и процессы. Имеется несколько схожих терминов, характеризующих пользовательские программы: процесс (process), задание (job), задача (task) Однако не будем здесь преувеличивать различие между ними: для лучшего понимания специфики процессов и управления ими в ОС, мы можем считать приведенные термины синонимами, как и считается во многих учебниках по ОС.
Важная особенность процесса: это единица вычислений, которая должна выполняться последовательно, т.е. каждый процесс имеет свой последовательный поток управления (control flow) – последовательность выполняемых процессом команд.
Процесс при его создании и управлении им операционной системой включает следующую основную информацию:
Счетчик команд (program counter - PC) – адрес текущей выполняемой команды процесса; обычно хранится в специальном системном регистре аппаратуры;
Стек (stack) – резидентная область основной памяти, выделяемая операционной системой при создании процесса, в которой хранятся локальные данные процедур процесса, их параметры (аргументы) и связующая информация между ними, необходимая для организации вычислений. При запуске очередной процедуры в стеке отводится запись активации (activation record),называемая также стековым фреймом (stack frame) иобластью локальных данных (local data area) для хранения локальных данных текущего поколения (запуска) процедуры. По окончании ее выполнения запись активации удаляется из стека;
Секция данных ( data section ) – статическая (постоянно выделенная, неизменного размера) область основной памяти, выделяемая операционной системой процессу, в которой хранятся его глобальные переменные, массивы, структуры, объекты.
Исполняемый код (команды) процесса первоначально хранится во вторичной памяти (на диске) и загружается в основную память полностью или частично при обращении к нему.