1.2. Учебные темы и вопросы

Тема 1. Основные понятия

1. Определение ОС. Основные функции ОС.

2. Понятие операционной среды.

3. Понятия процесса и потока.

4. Дескриптор и контекст процесса.

5. Активные состояния процесса.

6. Пассивное состояние процесса. Его использование в ОС.

7. Понятие ресурса. Основные виды ресурсов.

8. Способы разделения ресурсов (примеры).

9. Привилегированные, повторно-входимые и реентерабельные программные модули.

10. Диаграмма состояний процесса: основные состояния и переходы.

Рекомендуемая литература.

Н.И. Гундорова, М.Ю. Сергеев. Операционные системы: учебное пособие. Глава 2. «Основные понятия ОС». Подраздел 1.2. «Назначение и функции операционных систем».

Тема 2. Прерывания

1. Понятие прерывания. Типы прерываний.

2. Основные этапы обработки прерывания на аппаратном уровне.

3. Основные шаги обработки прерывания на программном уровне.

4. Структура программы обработки прерываний при работе без супервизора прерываний.

5. Приоритеты прерываний.

6. Отключение и маскирование системы прерываний.

7. Организация обработки прерываний с абсолютными приоритетами.

8. Организация обработки прерываний с относительными приоритетами.

9. Обработка прерывания супервизором прерываний.

10. Схема обработки прерывания при участии супервизора прерываний.

Рекомендуемая литература.

Н.И. Гундорова, М.Ю. Сергеев. Операционные системы: учебное пособие. Подраздел 2.2. «Прерывания».

Тема 3. Распределение процессорного времени

1. Диспетчеризация с абсолютными приоритетами и с относительными приоритетами.

2. Диаграмма состояний процесса при невытесняющей диспетчеризации.

3. Понятия планирования процессов и диспетчеризации задач. Гарантии обслуживания.

4. Диаграмма состояний процесса при вытесняющей диспетчеризации.

5. Понятие и преимущества невытесняющей диспетчеризации задач.

6. Основные способы организации вытесняющей диспетчеризации задач.

7. Дисциплины диспетчеризации FCFS, SJN и SRT. В каких ОС использовались.

8. Дисциплины, основанные на квантовании. Выбор величины кванта.

9. Диспетчеризация с использованием динамических приоритетов. Цели ее введения, реализация в одной из ОС.

10. Понятие и преимущества вытесняющей диспетчеризации задач.

Рекомендуемая литература.

Н.И. Гундорова, М.Ю. Сергеев. Операционные системы: учебное пособие. Глава 3. «Управление задачами».

Тема 4. Непрерывные способы распределения оп

1. Управление памятью с помощью битовых массивов и связных списков.

2. Распределение памяти с перекрытиями (оверлейное).

3. Двухэтапная схема преобразования символических имен (из программы) в физические адреса. Частные случаи: абсолютная двоичная программа, интерпретаторы и относительная адресация.

4. Распределение памяти разделами с подвижными границами. Описание, преимущества и недостатки, защита памяти.

5. Дисциплины выбора свободного участка памяти при распределении памяти динамическими разделами.

6. Способы преобразования виртуального адреса в физический при относительной адресации.

7. Виды непрерывных распределений памяти (в порядке усложнения). Преимущества и особенности.

8. Распределение памяти разделами с фиксированными границами. Описание, преимущества и недостатки.

9. Реализация защиты памяти для непрерывных способов распределения.

10. Непрерывные распределения памяти: виды и краткое описание.

Рекомендуемая литература.

Н.И. Гундорова, М.Ю. Сергеев. Операционные системы: учебное пособие. Глава 4. «Управление памятью в операционных системах». Подраздел 1.1. «Краткий обзор аппаратного обеспечения компьютера».