KTU operacinių sistemų koliokviumo konspektas


Informatikos konspektas.

Įžanga. OS koncepcija. Kompiuterio techninė įranga (procesorius, atmintinė, atmintinės įrenginių hierarchija, įvedimo/išvedimo įrenginiai, magistralė). Bazinis programos vykdymo ciklas. Pertraukys (programinės ir aparatinės pertraukys, jų apdorojimo logika). OS pažvalga. OS paskirtis ir funkcijos. Daugelio užduočių vykdymas (multitasking). OS tobulinimo poreikiai. OS vystymosi istorija. OS savybės skirtingais jų vystymosi etapais. OS komponentai (procesų valdymas, atmintinės valdymas, I/O sistemos valdymas, failų valdymas, apsaugos Sistema, darbas tinkle) ir paslaugos. Sisteminiai kvietiniai. OS architektūros. OS architektūros sąvoka. Skirtingų OS architektūrų veikimo principai, jų privalumai ir trūkumai. Skiringų architektūrų OS pavyzdžiai. Procesai. Proceso sąvoka/apibrėžimas. Proceso komponentai. Pagrindinės procesų valdymą apimančios funkcijos. Procesas atmintyje. Proceso būsenšų diagramos (3, 5, 7 būsenų). Procesų dispečerės-planuoklės paskirtis, jos komandų vykdymo periodai (t. Proceso konteksto perjungimas (context switch). Procesų valdymo rėžimai, vykdymo rėžimo pasikeitimas (mode switch). Procesų API (fork(), wait(), exec*(), pipe(), kill(), signal() funkcijų paskirtis, jų taikymo pavyzdžiai, procesų medis). Procesų tipai (nerpiklausomi, konkuruojantys, kooperuojantys), jų skirtumai/panašumai. Gijos. Gijos. Jų tipai. Gijų projektavimo poreikis. Gijos ir proceso skirtumai/panašumai. Gijų realizacijos modeliai. Gijų tarpusavio persijungimai. Gijų naudojimo teikiami pranašumai. Gijos ir signalai. Gijų API (pthread_create(), pthread_join(), pthread_exit() funkcijų paskirtis, jų taikymo pavyzdžiai). Procesų valdymo planavimas. Procesų valdymo planavimo sąvoka, paskirtis. Planavimo tipai (ilgalaikis, vidutinės trukmės, trumpalaikis). Procesoriaus resursų perėmimo būdai (preemptive, non-preemptive scheduling). Planavimo įvertinimo metrika, kriterijai. Planavimo politika-tikslai. Planavimo algoritmai (FCFS, RR, SPF(SJF), SRT(SRTF), prioritetinės eilės, daugelio lygių grįžtamojo ryšio eilė (MLFQ) jų parametrai, veikimo principas, trūkumai, privalumai, panaudojimo sąlygos. Sąžiningas planavimas. Tarpprocesinė (IPC) komunikacija. Procesų vykdymo sinchronizacija sąvoka ir paskirtis. Procesų sinchronizaciją užtikrinančių sprendimų tipai. Pagrindinės su procesų vykdymo sinchronizacija susijusios sąvokos (tarpusavio atskyrimas, kritinė sekciją). Reikalavimai efektyviam kritinės sekcijos problemos sprendimui. Problemos, iškylančios nekorektiškai taikant/netaikant procesų sinchronizaciją užtikrinančius mechanizmus (lenktynių situacija, mirties taško situacija, badavimo situacija). Procesų sinchronizaciją užtikrinantys mechanizmai.


Duomenų greitkeliai, kuriais perduodami duomenys tarp procesoriaus ir atminties,

Įvykus pertraukčiai yra išsaugomi būvio duomenys.

Baigus apdoroti pertrauktį bus grįžtama į tą pačią vietą, kurioje sistema buvo prieš pasirodant pertraukčiai.

Būtų labai neefektyvu, jei vienas procesas naudotų procesorių nuo jo vykdymo pradžios iki pabaigos. Tai susiję:

Laukimo laikais (I/O) – CPU prastovos, ilgi vykdymo laikai.

Siekiant efektyviai padidinti sistemos pralaidumą dauguma modernių OS leidžia daugeliui procesų būti vienu metu aktyviais (pasiruošusiais vykdymui).

Procesorius priima juos apdorojimui paeiliui.

CPU greitis yra žymiai didesnis nei I/O įrenginių.

Toks darbo režimas vadinamas daugiaprocesiu (Multitasking) arba daugiaprograminiu (Multiprogramming) darbo režimu.

Persijungimas tarp procesų yra planuojamas bei valdomas procesų planuotojo (scheduler).

Dauguma OS atima iš proceso CPU praėjus laiko kvantui.

Operacinių sistemų projektavimas tai nėra jau galutinai “išspręsta” problema, nauji vartotojų poreikiai, naujos techninės galimybės reikalauja ir naujų sprendimų.

1645m. Blaise Pascal, mechaninis kompiuteris su +, -, * operacijomis.

OS komponentai (procesų valdymas, atmintinės valdymas, I/O sistemos valdymas, failų valdymas, apsaugos Sistema, darbas tinkle) ir paslaugos.

Sisteminiai kvietiniai teikia sąsają tarp taikomųjų procesų ir operacinės sistemos.

Sisteminiai kvietiniai leidžia procesams užprašyti OS tam tikrų paslaugų, kurių procesams patiems neleidžiama vykdyti.

Šie veiksmai dažnai yra susiję su privilegijuotų komandų vykdymu.

OS vartotojo sąsaja (GUI, komandinė eilutė, etc.) skirtinga priklausomai nuo gamintojo. Yra keletas atvirų (KDE, Gnome) skirtų Linux OS.

OS sąsaja (API) dažniausiai skirtinga priklausomai nuo OS gamintojo. Yra keletas atvirų – tokių kaip POSIX

Standartinės įrenginių sąsajos (defacto, IEEE, ISO....)

De facto standartinė sąsaja pateikiama nuo pirmojo IBM PC

Sąsaja (paprastai BIOS uždara) priklauso nuo gamintojo.

Virtualizacijos lygmuo įterpiamas tarp guest OS ir techn. įrangos

Kiekvienam procesui priskiriami techninės įrangos resursai (atmintis, CPU, prieiga prie išorinių įrenginių), prieiga prie duomenų, vedama su juo susijusi statistinė informacija.

Proceso būsenšų diagramos (3, 5, 7 būsenų). Zombio būsena. Tipinė UNIX tipo OS procesų būsenų diagram.

Procesų API (fork(), wait(), exec*(), pipe(), kill(), signal() funkcijų paskirtis, jų taikymo pavyzdžiai, procesų medis).

fork() – esamas procesas sukuria savo kopiją, dažniausiai tai yra sisteminė operacija OS branduolyje. Procesas tėvas sukuria procesą vaiką.

exec() – sukūrus procesą veiką, tik procesas tėvas, tiek procesas vaikas vykdo tą pačia programą. Jeigu kyla noras pakeisti vieno iš procesų vykdomą programą nauja programa, naudojama ši operacija.

pipe() – sudaryti sąsają tarp dviejų procesų. Dažniausiai tai padaro, kad vieno proceso output būtų kito proceso input.

kill() – vienas procesas gali nutraukti kito proceso darbą.

Gijos – tai nepriklausoma instrukcijų seka procese, kurios atžvilgiu galima taikyti vykdymo planavimą. Jos naudojamos lygiagrečių skaičiavimų realizacijai.

Gijas nuasko grupė registrų, stekas bei keletas branduolio struktūrų, jos reikalauja mažiau resursų nei procesai.

Operacinė Sistema turi kiekvienai gijai paskirtą deskriptorių.

Branduolio lygio gijos yra palaikomos paties OS branduolio.

Vykdo gijų sukūrimą, planavimą bei valdymą.

Užsiblokavus šio tipo gijai, blokuojama tik ši gija ir branduolys gali planuoti kitos gijos darbą.

Kombinacija tarp vartotojo lygio ir branduolio lygio gijų.

Gijos natūraliau atitinka lygiagrečius skaičiavimus.

Joms nereikia priemonių, leidžiančių komunikacijas tarp procesų.

Gali lengvai naudotis daugiaprocesorinės sistemos teikiama nauda.

Gijos yra pigus, pseudolygiagretumą (daugelio procesorių atvėju lygiagretumą) užtikrinantis mechanizmas.

Proceso gijos yra projektuojamos siekiant, kad jos padėtų viena kitai, o projektuojant procesus to nėra, nes jie gali priklausyti skirtingiems vartotojams.

  • Informatika Konspektai
  • 2016 m.
  • Lietuvių
  • 23 puslapiai (4725 žodžiai)
  • Universitetas
  • Informatikos konspektai
  • Microsoft Word 3964 KB
  • KTU operacinių sistemų koliokviumo konspektas
    10 - 4 balsai (-ų)
KTU operacinių sistemų koliokviumo konspektas. (2016 m. Gegužės 25 d.). http://www.mokslobaze.lt/ktu-operaciniu-sistemu-koliokviumo-konspektas.html Peržiūrėta 2016 m. Gruodžio 03 d. 04:31