10. Идентификатор процесса является частью _____________ процесса.
Дескриптора
Описателя
11. В OS UNIX каждый новый процесс может быть образован (порожден) только …
Одним из существующих процессов
четным количеством родительских процессов
несколькими родительскими процессами
двумя из существующих процессов
12. Основное различие между долгосрочным и краткосрочным планированием (диспетчеризацией) заключается в …
Частоте выполнения
13. Приоритет, меняющейся во время исполнения процесса, называется _____________ приоритетом.
Динамическим
14. При совместном использовании процессами аппаратных и информационных ресурсов вычислительной системы возникает потребность в …
Синхронизации
15. В операционной системе UNIX сигналы можно рассматривать как простейшую форму взаимодействия между …
Процессами
16. Область эффективного применения событийного программирования начинается там, где возникают …
возможности декомпозиции решаемой задачи, при которой генерация и обработка рассматриваются как объединенные процессы
Парад ПЛК — отечественные и импортные лидеры
Неудобство использования графа переходов между состояниями
Трудности декомпозиции решаемой задачи, при которой генерация и обработка рассматриваются как объединенные процессы
необходимость использования графа перехода между состояниями
17. Два параллельных процесса могут быть …
Независимыми
18. Главной целью мультипрограммирования в системах пакетной обработки является …
обеспечение реактивности системы
минимизация времени выполнения одной задачи
Минимизация простоев всех устройств компьютера
обеспечение удобства работы пользователей
19. Учет участков свободной памяти с помощью связного списка свободных/занятых блоков позволяет …
перемещать процессы в памяти
освобождать память, занятую неактивными процессами
Выделять участки памяти произвольных размеров
находить в памяти наиболее долго занятые участки
20. Использование виртуальной памяти в однопрограммном режиме приводит к … процесса, если размер программы существенно больше объема доступной оперативной памяти
Замедлению выполнения
21. Виртуальная память позволяет …
Упрощает компоновку
23. При страничной организации памяти таблица страниц может размещаться в …
в оперативной памяти и на диске
только в оперативной памяти
Практически невозможна
возможна при условии построения таблицы страниц в виде бинарных деревьев
возможна при использовании стековой организации таблицы страниц
27. Запросы на ввод-вывод от супервизора задач или от программных модулей самой операционной системы получает _____________ ввода-вывода
Супервизор
28. Мыши (в качестве устройства-указателя) относятся к _____________ устройствам ввода-вывода.
Символьным
29. Любые операции по управлению вводом-выводом объявляются …
Привилегированными
СТРУКТУРА ПРОЕКТА | СТРУКТУРА И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММЫ | C# ОТ НОВИЧКА К ПРОФЕССИОНАЛУ Урок #2
30. Супервизор ввода-вывода инициирует операции ввода-вывода и в случае управления вводом-выводом с использованием прерываний предоставляет процессор …
Диспетчеру задач
31. В режиме обмена с опросом готовности устройства ввода-вывода используется _____________ центрального процессора.
Нерационально время
32. Понятия «виртуального устройства» по отношению к понятию «спулинга» …
Является более широким
соотносится как часть и целое
является более узким
33. Каждый элемент таблицы оборудования условно называется …
UCB
34. Для увеличения скорости выполнения приложений при необходимости предлагается использовать _____________ ввод-вывод.
Асинхронный
35. Программа, расположенная в главной загрузочной записи, называется _____________ загрузчиком.
Внесистемным
36. Простейшим вариантом ускорения дисковых операций чтения данных можно считать использование двойной …
Буферизации
37. Операционная система реального времени должна обеспечивать …
Наследование приоритетов
38. К невыгружаемым относятся такие ресурсы, которые не могут быть …
загружены в память
отобраны у процессора
выгружены из памяти
Отобраны у процесса
39. Интерфейс прикладного программирования предназначен для использования прикладными программами …
регистров общего назначения процессора
интерпретатора команд пользователя
адресного пространства процесса
Однопрограммный
Мультипрограммный
41. Угроза зомби реализуется с помощью … и заставляет компьютер выполнять приказания других лиц.
вызова утилит операционной системы
Вредоносных программ
42. Недостаток систем шифрования с секретным ключом состоит в том, что …
Программы
устройства отображения информации
44. Политика принудительного управления доступом (mandatoryaccesscontrol) возлагает полномочия по назначению прав доступа к файлам и другим объектам на.
Руководителей подразделений
45. Защита зашифрованных паролей в UNIX взламывается путем …
вычисления пароля путем свертки идентификатора пользователя
взаимодействия связанных между собой компьютеров
программных каналов между разными компьютерами
2. Одна операционная система может поддерживать несколько …
Операционных сред
3. Термин «маскирование» означает запрет отдельных …
Сигналов прерывания
4. Для реализации синхронизации на уровне языка программирования используются высокоуровневые примитивы, названные …
Мониторами
5. Относительный путь к файлу состоит из списка каталогов, которые нужно …
добавить в переменную PATH операционной среды
пройти от корневого каталога, чтобы добраться до файла
открыть в корневом процессе, чтобы добраться до файла
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Источник: cyberpedia.su
Лекция 2. Аппаратная совместимость
Совместимость (compatibility) — способность аппаратных или программных средств работать с компьютерной системой. Аппаратная (техническая) совместимость (hardware (equipment) compatibility) — способность одного компьютера работать с узлами или устройствами, входящими в состав другого компьютера. Составной частью аппаратной совместимости является электромагнитная совместимость (ЭМС) (ElectroMagnetic Compatibility, EMC) — способность работающих (в том числе, автономно друг от друга) технических средств не создавать взаимных электромагнитных помех, а также функционировать при наличии внешних электромагнитных полей. Также ЭМС называют ограничение собственного электромагнитного излучения устройств до уровня, не влияющего на работу других устройств.
Информационная совместимость (data compatibility) — способность двух или более компьютеров, или систем адекватно воспринимать одинаково представленные данные. Частью информационной совместимости, а также средством ее обеспечения является совместимость форматов представления данных. Программная совместимость (software compatibility) — возможность выполнения одних и тех же программ на разных компьютерах с получением одинаковых результатов (не путать с совместимостью программ).
Совместимость программ (program compatibility) — пригодность программ к взаимодействию друг с другом и, в частности, к объединению в программные комплексы для решения более сложных задач, например, в автоматизированных системах. Полная совместимость (fully compatibility) — аппаратная, программная и информационная совместимость двух или более компьютеров без каких-либо ограничений для их пользователей.
По аппаратной совместимости различают так называемые аппаратные платформы. В области персональных компьютеров наиболее широко распространены две аппаратные платформы — IBM РС и Аррlе Macintosh (сЕГОДНЯ ЕСТЕСТВЕННО ВЫГЛЯДЯТ УЖЕ ИНАЧЕ). Кроме них существуют и другие платформы, распространенность которых ограничивается отдельными регионами или отдельными отраслями. Принадлежность компьютеров к одной аппаратной платформе повышает совместимость между ними, а принадлежность к разным платформам — понижает.
Кроме аппаратной совместимости существуют и другие виды совместимости: совместимость на уровне операционной системы, программная совместимость, совместимость на уровне данных.
Аппаратная совместимость: а) комплектующие, удовлетворяющие одному стандарту,
являются взаимозаменяемыми; б) различные части компьютера не конфликтуют между собой.
Программная совместимость: программы, разработанные на одной машине, будут правильно работать и на другой. Для проверки программной совместимости в начале 90 годов рекомендовалось использование компьютерных игр, например, DOOM.
Понятие «аппаратная платформа» связано с решением фирмы IBM о выработке и утверждении единого стандарта на основные комплектующие персонального компьютера. До этого времени фирмы-производители ПК стремились создать собственные, уникальные устройства, чтобы стать монополистом по сборке и обслуживанию собственных персональных компьютеров. Однако в итоге рынок был перенасыщен несовместимыми друг с другом ПК, для каждого из которых нужно было создавать собственное программное обеспечение. В этот период устройство, однако при этом фирма IBM быстро лишилась приоритета на рынке средств вычислительной техники, так как конкуренты производили клоны дешевле оригинального IBM PC . Но стандарт прижился как платформа IBM PC -совместимых ПК.
В связи с тем, что в настоящее время фирма IBM — создатель первого в мире массового персонального компьютера — утратила свой приоритет в выпуске ПК, на Западе все реже употребляют термин « IBM -совместимые компьютеры», а используют понятие «платформа Wintel », подразумевая под этим сочетание микропроцессора фирмы Intel с операционной системой Windows . Микропроцессор при этом рассматривается как основа аппаратной платформы, которая определяет архитектуру персонального компьютера, т. е. его тип и характеристики.
Однако термин Wintel не совсем точно определяет понятие платформы, так как открытая архитектура современных IBM -совместимых персональных компьютеров позволяет собирать их из комплектующих, изготавливаемых различными фирмами-производителями, включая и микропроцессоры, которые в настоящее время выпускаются не только фирмой Intel , но и Advanced Micro Devices ( AMD ), Cyrix Corp . и др. Кроме того, IBM -совместимые ПК могут работать не только под управлением операционной системы Windows , но и под управлением других операционных систем.
Кроме платформы IBM -совместимых ПК в настоящее время достаточно широкое распространение получила платформа Apple , представленная довольно популярными на Западе компьютерами Macintosh . Специалисты по компьютерной истории отдают приоритет в создании ПК именно компании Apple . С середины 70-х г. эта фирма представила несколько десятков моделей ПК — начиная с Apple I и заканчивая современным iMac , — и уверенно противостояла мощной корпорации IBM . В середине 80-х гг. компьютеры серии Macintosh стали самыми популярными ПК в мире. В отличие от IBM , компания Apple всегда делала ставку на закрытую архитектуру — комплектующие и программы для этих компьютеров выпускались лишь небольшим числом «авторизированных» производителей. За счет этого компьютеры Macintosh всегда стоили несколько дороже своих IBM -совместимых ПК, что компенсировалось их высокой надежностью и удобством. Именно на компьютерах Apple впервые появились многие новинки, со временем ставшие неотъемлемой частью персонального компьютера: графический интерфейс и мышь, звуковая подсистема и компьютерное видео и т. д. Кроме того, и интерфейс самой Windows был частично скопирован с одной из ранних операционных систем Apple , созданной для компьютера Lisa .
Работа с графикой и сегодня остается основной областью функционирования персональных компьютеров Apple . Поэтому ПК Macintosh по-прежнему незаменимы в таких областях, как издательское дело, подготовка и дизайн полноцветных иллюстраций, аудио- и видеообработка. В этом качестве компьютеры Apple используются сейчас в России (в США новые модели Apple используются и в качестве домашних ПК).
Сегодня на рынке средств вычислительной техники представлено несколько основных платформ персональных компьютеров, каждая из которых отличается как по назначению, так и по типу аппаратного и программного обеспечения. Как правило, различные платформы компьютеров несовместимы между собой. Проблема совместимости компьютерных платформ возникла практически одновременно с появлением самих персональных компьютеров. По тем или иным причинам каждый производитель делал свою продукцию оригинальной настолько, что более никто не мог обменяться с ней информацией. В какой-то степени эта конкурентная борьба продолжается и в настоящее время, однако понимание того, что в погоне за клиентом основополагающим фактором должна стать универсальность, пришло к производителям компьютерных систем уже очень давно.
Существует два основных варианта решения проблемы совместимости компьютерных платформ:
• Аппаратные решения — это специальные платы, несущие на себе дополнительные процессор, оперативную память и видеопамять другой аппаратной платформы. Фактически они представляют собой отдельный компьютер, вставленный в существующий ПК. Его, как и обычный компьютер, можно оснастить любой операционной системой по выбору пользователя и соответствующим программным обеспечением. При этом можно легко переключаться между двумя операционными системами, обмениваться между ними файлами и выполнять другие операции, причем производительность обеих систем остается высокой, и они не влияют друг на друга, так как практически не имеют разделяемых ресурсов, кроме мыши, клавиатуры и монитора. Основным недостатком таких плат является их высокая стоимость, хотя и несколько меньшая, чем отдельного ПК.
• Программные решения — это специально написанные программы-эмуляторы, позволяющие запустить программное обеспечение, разработанное для персональных компьютеров одного типа, на другом ПК. Эмулятор — специальная программа, выполняющая каждую команду исходной программы посредством одной или нескольких команд ПК, на котором происходит эмуляция.
Источник: znanio.ru
Способы реализации прикладных программных сред
Создание полноценной прикладной среды, полностью совместимой со средой другой ОС, является достаточно сложной задачей, тесно связанной со структурой ОС. Существуют различные варианты построения множественных прикладных сред, отличающиеся как особенностями архитектурных решений, так и функциональными возможностями, обеспечивающими различную степень переносимости приложений.
Во многих версиях ОС UNIX транслятор прикладных сред реализуется в виде обычного приложения. В ОС, построенных с использованием микроядерной концепции, таких как, например, Windows NT или Workplace OS, прикладные среды выполняются в виде серверов пользовательского режима. А в OS/2 с ее более простой архитектурой средства организации прикладных сред встроены глубоко в ОС. Один из наиболее очевидных вариантов реализации множественных прикладных сред основывается на стандартной многоуровневой структуре ОС.
Рис. 3.13. Прикладные программные среды, транслирующие системные вызовы
К сожалению, поведение почти всех функций, составляющих API одной ОС, как правило, существенно отличается от поведения соответствующих функций другой.
В другом варианте реализации множественных прикладных сред ОС имеет несколько равноправных прикладных программных интерфейсов. В приведенном на рис. 3.14 примере ОС поддерживает приложения, написанные для OS1, OS2 и OS3. Для этого непосредственно в пространстве ядра системы размещены прикладные программные интерфейсы всех этих ОС: API OS1, API OS2 и API OS3. В этом варианте функции уровня API обращаются к функциям нижележащего уровня ОС, которые должны поддерживать все три в общем случае несовместимые прикладные среды.
В разных ОС по-разному осуществляется управление системным временем, используется разный формат времени дня, на основании собственных алгоритмов разделяется процессорное время и т. д. Функции каждого API реализуются ядром с учетом специфики соответствующей ОС, даже если они имеют аналогичное назначение. Например, как уже было сказано, функция создания процесса работает по-разному для приложения UNIX и приложения OS/2.
Аналогично при завершении процесса ядру также необходимо определять, к какой ОС относится данный процесс. Если этот процесс был создан по запросу UNIX-приложения, то в ходе его завершения ядро должно послать родительскому процессу сигнал, как это делается в ОС UNIX. А по завершении процесса OS/2, ядро должно отметить, что идентификатор процесса не может быть повторно использован другим процессом OS/2. Для того чтобы ядро могло выбрать нужный вариант реализации системного вызова, каждый процесс должен передавать в ядро набор идентифицирующих характеристик.
Рис. 3.14.Реализация совместимости на основе нескольких равноправных API
Еще один способ построения множественных прикладных сред основан на микроядерном подходе. При этом очень важно отделить базовые, общие для всех прикладных сред, механизмы ОС от специфических для каждой из прикладных сред высокоуровневых функций, решающих стратегические задачи.
В соответствии с микроядерной архитектурой все функции ОС реализуются микроядром и серверами пользовательского режима. Важно, что каждая прикладная среда оформляется в виде отдельного сервера пользовательского режима и не включает базовых механизмов (рис. 3.15).
Приложения, используя API, обращаются с системными вызовами к соответствующей прикладной среде через микроядро. Прикладная среда обрабатывает запрос, выполняет его (возможно, обращаясь для этого за помощью к базовым функциям микроядра) и отсылает приложению результат. В ходе выполнения запроса прикладной среде приходится, в свою очередь, обращаться к базовым механизмам ОС, реализуемым микроядром и другими серверами ОС.
Такому подходу к конструированию множественных прикладных сред присущи все достоинства и недостатки микроядерной архитектуры, в частности:
§ очень просто можно добавлять и исключать прикладные среды, что является следствием хорошей расширяемости микроядерных ОС;
§ надежность и стабильность выражаются в том, что при отказе одной из прикладных сред все остальные сохраняют работоспособность;
§ низкая производительность микроядерных ОС сказывается на скорости работы прикладных сред, а значит, и на скорости выполнения приложений.
Рис. 3.15. Микроядерный подход к реализации множественных прикладных сред
Создание в рамках одной ОС нескольких прикладных сред для выполнения приложений различных ОС представляет собой путь, который позволяет иметь единственную версию программы и переносить ее между операционными системами. Множественные прикладные среды обеспечивают совместимость на двоичном уровне данной ОС с приложениями, написанными для других ОС. В результате пользователи получают большую свободу выбора ОС и более легкий доступ к качественному программному обеспечению.
Выводы:
§ Простейшая структуризация ОС состоит в разделении всех компонентов ОС на модули, выполняющие основные функции ОС (ядро), и модули, выполняющие вспомогательные функции ОС. Вспомогательные модули ОС оформляются либо в виде приложений (утилиты и системные обрабатывающие программы), либо в виде библиотек процедур. Вспомогательные модули загружаются в оперативную память только на время выполнения своих функций, то есть являются транзитными. Модули ядра постоянно находятся в оперативной памяти, то есть являются резидентными.
§ При наличии аппаратной поддержки режимов с разными уровнями полномочий устойчивость ОС может быть повышена путем выполнения функций ядра в привилегированном режиме, а вспомогательных модулей ОС и приложений — в пользовательском. Это дает возможность защитить коды и данные ОС и приложений от несанкционированного доступа. ОС может выступать в роли арбитра в спорах приложений за ресурсы.
§ Ядро, являясь структурным элементом ОС, в свою очередь, может быть логически разложено на следующие слои (начиная с самого нижнего):
§ машинно-зависимые компоненты ОС;
§ базовые механизмы ядра;
§ интерфейс системных вызовов.
§ В многослойной системе каждый слой обслуживает вышележащий слой, выполняя для него некоторый набор функций, которые образуют межслойный интерфейс. На основе функций нижележащего слоя следующий вверх по иерархии слой строит свои функции — более сложные и более мощные, которые, в свою очередь, оказываются примитивами для создания еще более мощных функций вышележащего слоя. Многослойная организация ОС существенно упрощает разработку и модернизацию системы.
§ Любая ОС для решения своих задач взаимодействует с аппаратными средствами компьютера, а именно: средствами поддержки привилегированного режима и трансляции адресов, средствами переключения процессов и защиты областей памяти, системой прерываний и системным таймером. Это делает ОС машинно-зависимой, привязанной к определенной аппаратной платформе.
§ Переносимость ОС может быть достигнута при соблюдении следующих правил. Во-первых, большая часть кода должна быть написана на языке, трансляторы которого имеются на всех компьютерах, куда предполагается переносить систему. Во-вторых, объем машинно-зависимых частей кода, которые непосредственно взаимодействуют с аппаратными средствами, должен быть по возможности минимизирован. В-третьих, аппаратно-зависимый код должен быть надежно локализован в нескольких модулях.
§ Микроядерная архитектура является альтернативой классическому способу построения ОС, в соответствии с которым все основные функции ОС, составляющие многослойное ядро, выполняются в привилегированном режиме. В микроядерных ОС в привилегированном режиме остается работать только очень небольшая часть ОС, называемая микроядром. Все остальные высокоуровневые функции ядра оформляются в виде приложений, работающих в пользовательском режиме.
§ Микроядерные ОС удовлетворяют большинству требований, предъявляемых к современным ОС, обладая переносимостью, расширяемостью, надежностью и создавая хорошие предпосылки для поддержки распределенных приложений. За эти достоинства приходится платить снижением производительности, что является основным недостатком микроядерной архитектуры.
§ Прикладная программная среда — совокупность средств ОС, предназначенная для организации выполнения приложений, использующих определенную систему машинных команд, определенный тип API и определенный формат исполняемой программы. Каждая ОС создает как минимум одну прикладную программную среду. Проблема состоит в обеспечении совместимости нескольких программных сред в рамках одной ОС. При построении множественных прикладных сред используются различные архитектурные решения, концепции эмуляции двоичного кода, трансляции API.
Задачи и упражнения
1. Какие из приведенных ниже терминов являются синонимами?
2. Можно ли, анализируя двоичный код программы, сделать вывод о невозможности ее выполнения в пользовательском режиме?
3. В чем состоят отличия в работе процессора в привилегированном и пользовательском режимах?
4. В идеале микроядерная архитектура ОС требует размещения в микроядре только тех компонентов ОС, которые не могут выполняться в пользовательском режиме. Что заставляет разработчиков операционных систем отходить от этого принципа и расширять ядро за счет перенесения в него функций, которые могли бы быть реализованы в виде процессов-серверов?
5. Какие этапы включает разработка варианта мобильной ОС для новой аппаратной платформы?
6. Опишите порядок взаимодействия приложений с ОС, имеющей микроядерную архитектуру.
7. Какими этапами отличается выполнение системного вызова в микроядерной ОС и ОС с монолитным ядром?
8. Может ли программа, эмулируемая на «чужом» процессоре, выполняться быстрее, чем на «родном»?
Источник: infopedia.su