Мультитерминальный режим работы предполагает совмещение

Аттестационное тестирование в
сфере профессионального образования

(весь юмор в том, что чиновники из Минобра пытаются проверить через тесты спецдисциплину, в которой они «ни уха-ни рыла…», а потому берется какой-нибудь ублюдочный курс и из него выдергиваются вопросы и ответы, все хорошо, если читать именно этот курс, в остальном — вероятность попадания 20-30%; я пошустрил по И-нету, нашел, как мне кажется, прообраз —  курс «Операционные системы, среды и оболочки» какого-то южного (то ли ставропольского, то ли черкасского педагогического унивеситета (!!!), и на основании их мудрствований подготовил ответы, добавив в «мутных» случаях комментарии из этого курса, Wiki и Googl-а)

 Это — ответы на репетиционный тест, надеюсь, что основной не намного умнее. В вопросы добавлены названия разделов, приведены все ответы, правильные выделены размером. По моему убеждению, чтобы пройти тестирование, нормальному студенту достаточно накануне прочитать два-три  раза эту белиберду, память у вас еще прекрасная, что-то в ней останется и этого будет достаточно для 40-50%-ного результата. (В конце есть ряд вопросов по компьютерной безопасности, тема эта в курсе ОС не рассматривается, да и то, что там представлено, — борьба с вирусами в изложении для слабоумных, компьютерная безопасность — серьезная вещь, и не нам, сирым и убогим, в ней разбираться :-).

Специальность: 230101.65  –
Вычислительные машины, комплексы, системы и сети
Дисциплина: Операционные системы
Время выполнения теста: 90 минут
Количество заданий: 50

Слайд 1
Для сетевых операционных систем характерной является функция обеспечения…
Взаимодействие связанных между

собой компьютеров
Программных каналов между разными компьютерами
Обмена сигналами между выполняющимися на разных компьютерах программами
Прямого доступа к оперативной памяти другого компьютера

---

Слайд 2
Одна операционная система может поддерживать несколько…
Микропрограммных средств
Микропрограммных систем
Операционных систем
Операционных сред

---

Слайд 3
Термин «маскирование» означает запрет отдельных …
Сигналов прерывания
Команд процессора
Процессов пользователя
Команд пользователя

---

Слайд 4
Для реализации синхронизации на уровне языка программирования используются высокоуровневые примитивы,

названные …
Мониторами
Супервизорами
Семафорами
Маркерами

---

Слайд 5
Относительный путь к файлу состоит из списка каталогов, которые нужно…
Пройти

от корневого каталога, чтобы добраться до файла
Добавить в переменную PATH операционной среды
Пройти от рабочего каталога, чтобы добраться до файла
Открыть в корневом процессе, чтобы добраться до файла

---

Слайд 6
Свопингом сегментов называется перемещение …
Сегментов между оперативной и внешней памятью
Блоком

данных между процессом и ядром операционной системы
Сегментов данных между стеком и оперативной памятью
Блоков файла между каталогами файловой системы

---

Слайд 7
Идентификатор пользователя представляет собой уникальное ______________ значение
Вещественное
Символьное
Целое
Составное

---

Слайд 8
Мультитерминальный режим работы предполагает совмещение …
Аналогового режима работы и режима

микропрограммирования
Многопроцессорного режима работы и режима ввода-вывода
Диалогового режима работы и режима мультипрограммирования
Привилегированного режима работы и режима пользователя

---

Слайд 9
Последовательная трансляция двух исходных программ является …
Одним последовательным процессом
Двумя одинаковыми

процессами
Одной последовательной задачей
Двумя разными процессами

---

Слайд 10
Идентификатор процесса является частью _______________ процесса (допустимо несколько ответов)
Контекста
Типа
Описателя
Дескриптора

---

Слайд 11
В ОС Unix каждый новый процесс может быть образован (порожден)

только …
Одним из существующих процессов
Несколькими родительскими процессами
Двумя из существующих процессов
Четным количеством родительских процессов

---

Слайд 12
Основное различие между долгосрочным и краткосрочным планированием (диспетчеризацией) заключается в…
Длительности

выполнения
Очередности выполнения
Скорости выполнения
Частоте выполнения

---

Слайд 13
Приоритет, меняющийся во время исполнения процесса, называется ____________ приоритетом
Динамическим
Фиксированным
Статическим
Циклическим

---

Слайд 14
При совместном использовании процессами аппаратных и информационных ресурсов вычислительной системы

возникает потребность в …
Оптимизации
Буферизации
Синхронизации
Адаптации

---

Слайд 15
В операционной системе UNIX сигналы можно рассматривать как простейшую форму

взаимодействия между…
Сегментами
Процессами
Процессорами
Каналами

---

Слайд 16
Область эффективного применения событийного программирования начинается там, где возникают …

(укажите не менее двух вариантов)
Трудности декомпозиции решаемой задачи, при которой генерация и обработка рассматриваются как объединенные процессы
Необходимость использования графа переходов между состояниями
Возможности декомпозиции решаемой задачи, при которой генерация и обработка рассматриваются как объединенные процессы
Неудобство использования графа переходов между состояниями

---

Слайд 17
Два параллельных процесса могут быть …
Взаимоисключающими
Независимыми
Коммутационными
Критическими

---

Слайд 18
Главной целью мультипрограммирования в системах пакетной обработки является …
Обеспечение реактивности

системы
Минимизация времени выполнения одной задачи
Обеспечение удобства работы пользователя
Минимизация простоев всех устройств компьютера

---

Слайд 19
Учет участков свободной памяти с помощью связного списка свободных/занятых блоков

позволяет
находить в памяти наиболее долго занятые участки
выделять участки  памяти произвольных размеров
освобождать память, занятую неактивными процессами
перемещать процессы в памяти

---

Слайд 20
Использование виртуальной памяти в однопрограммном режиме  приводит к … процесса,

если размер программы существенно больше объема доступной оперативной памяти
аварийному завершению
ускорению
замедлению выполнения
перезапуску

---

Слайд 21
Виртуальная память позволяет  … (возможно несколько вариантов ответа)
отказаться от предоставления

прикладным процессам оперативной памяти
загружать множество небольших программ, суммарный объем которых больше объема физической памяти
загружать программы, размер которых превышает объем доступной физической памяти
загружать программы, скомпилированные для другого процессора

---

Слайд 22
Сегментная организация памяти … отдельно скомпилированных процедур.
состоит из
упрощает компоновку
невозможна без
усложняет

компоновку

---

Слайд 23
При страничной организации памяти таблица страниц может размещаться в …
только

в оперативной памяти
в оперативной памяти и на диске
только в процессоре
в специальной быстрой памяти процессора и в оперативной памяти

---

Слайд 24
Страничная организация предназначена для …
облегчения совместного использования процедур, библиотек и

массивов данных
повышения уровня защиты программ и данных
получения большого адресного пространства без приобретения дополнительной физической памяти
логического разделения программ и данных

---

Слайд 25
При страничном сбое и отсутствии свободных блоков физической памяти операционная

система должна …
выбрать страницу — кандидат на удаление из памяти и сохранить удаляемую страницу на диске
выбрать страницу — кандидат на удаление из памяти и сохранить удаляемую страницу на диске, если она претерпела изменения
выбрать страницу, которая не изменялась, и сохранить удаляемую страницу на диске
выбрать страницу-кандидат на удаление из памяти и сохранить копию удаляемой страницы в таблице страниц

---

Слайд 26
Полная реализация алгоритма LRU (Least Recently Used) …
теоретически невозможна
возможна

при использовании стековой организации таблицы страниц
возможна при условии построения таблицы страниц в виде бинарных деревьев
практически невозможна

---

Слайд 27
Запросы на ввод-вывод от супервизора задач или от программных модулей

самой операционной системы получает _____________ ввода-вывода
контроллер
диспетчер
супервизор
процессор

---

Слайд 28
Мыши (в качестве устройства-указателя) относятся к _____________ устройствам ввода-вывода.
позиционируемым
символьным
адресуемым
блочным

---

Слайд 29
Любые операции по управлению вводом-выводом объявляются …
привилегированными
универсальными
приоритетными
уникальными

---

Слайд 30
Супервизор ввода-вывода инициирует операции ввода-вывода и в случае управления вводом-выводом

с использованием прерываний предоставляет процессор …
супервизору прерываний
диспетчеру задач
задаче пользователя
супервизору программ

---

Слайд 31
В режиме обмена с опросом готовности устройства ввода-вывода используется _____________

центрального процессора.
рационально время
нерационально память
нерационально время
рационально память

---

Слайд 32
Понятия «виртуального устройства» по отношению к понятию «спулинга» …
соотносится как

часть и целое
является более широким
является более узким
тождественно

---

Слайд 33
Каждый элемент таблицы оборудования условно называется …
UCB
USB
DCB
DRT

---

Слайд 34
Для увеличения скорости выполнения приложений при необходимости предлагается использовать _____________

ввод-вывод.
асинхронный
приоритетный
автоматический
синхронный

---

Слайд 35
Программа, расположенная в главной загрузочной записи, называется _____________ загрузчиком.
системным
внесистемным
Начальным
локальным

---

Слайд 36
Простейшим вариантом ускорения дисковых операций чтения данных можно считать использование

двойной …
кластеризации
буферизации
диспетчеризации
приоритезации

---

Слайд 37
Операционная система реального времени должна обеспечивать …
Наследование приоритетов
Клонирование пользователей
Пакетную обработку
Делегирование

полномочий

---

Слайд 38
К невыгружаемым относятся такие ресурсы, которые не могут быть …
Загружены

в память
Отобраны у процесса
Отобраны у процесса
Выгружены из памяти

---

Слайд 39
Интерфейс прикладного программирования предназначен для использования прикладными программами …
Адресного пространства

процесса
Системных ресурсов компьютера
Регистров общего назначения процессора
Интерпретатора команд пользователя

---

Слайд 40
По режиму обработки задач различают операционные системы, обеспечивающие __________________ режим

(укажите не менее двух вариантов ответа)
Виртуальный
Мультипрограммный
Многопользовательский
Однопрограммный

---

Слайд 41
Угроза зомби реализуется с помощью … и заставляет компьютер выполнять

приказания других лиц.
вызова утилит операционной системы
диспетчера приложений
вредоносных программ
подбора пароля

---

Слайд 42
Недостаток систем шифрования с секретным ключом состоит в том, что

…
отправитель сообщения не может его расшифровать
отправитель и получатель должны иметь общий секретный ключ
объем вычислений при дешифровании намного больше, чем при шифровании
объем вычислений при шифровании намного больше, чем при дешифровании  

---

Слайд 43
Объектами защиты в компьютерных системах могут быть …
устройства отображения информации
помещения
сотрудники
программы

---

Слайд 44
Политика принудительного управления доступом (mandatory access control) возлагает полномочия по

назначению прав доступа к файлам и другим объектам на …
пользователей
прикладную программу
операционную систему
руководителей подразделений

---

Слайд 45
Защита зашифрованных паролей в UNIX взламывается путем …
шифрования множества потенциальных

паролей открытым алгоритмом шифрования и поиска совпадений в файле паролей
привлечения инсайдеров в качестве сообщников
расшифровки всех паролей после копирования файла паролей
вычисления пароля путем свертки идентификатора пользователя

---

Слайд 46
Лазейки в программах создаются …
для облегчения отладки программ или в

противоправных целях
только для противоправных целей
для внедрения в программу постороннего кода
только для облегчения отладки программ

---

Слайд 47
Программа, выполняющая копирование файла путем системного вызова, запрашивает у пользователя

имена файла-источника и файла-приемника. Злоумышленник ввел в качестве имен файлов следующие значения: “aaa” и “bbb; mail goofinator@mail.ru Скопирует файл aaa в bbb отправит файл bbb адресату goofinator@mail.ru.
Отправит файл aaa адресату goofinator@mail.ru.
Скопирует текст aaa в файл паролей, относящийся к пользователю с идентификатором goofinator@mail.ru.
Скопирует файл aaa в bbb и отправит по электронной почте файл паролей адресату goofinator@mail.ru.

---

Слайд 48
Наиболее популярное применение ботнетов (сети зараженных компьютеров) — это …
организация

сетевых азартных игр
распространение пиратского контента
рассылка коммерческого спама
хищение денег с кредитных карт

---

Слайд 49
Перезаписывающий вирус заражает исполняемую программу путем  …
записи кода вируса в

тело зараженной программы после каждого ее вызова
перезаписи содержимого стека программы кодом вируса
перезаписи служебных секторов дисков
записи вируса на место кода программы

---

Слайд 50
Обнаружить зашифрованный вирус можно  …
с помощью универсальной программы дешифрования
по характерному

поведению зараженной программы при запуске
по сигнатурам кода процедур расшифровки вируса
по изменению размера программы

---

Слайд 51
Операционные системы представляют собой программные продукты, входящие в состав:
Прикладного программного

обеспечения;
Системного программного обеспечения;
Системы управления базами данных;
Систем программирования;

---

Слайд 52
Операционная среда использует функцию операционной системы… (возможно более одного ответа)
Оптимизировать

использование ресурсов
Являться виртуальной машиной
Обеспечивать пользователя сервисами
Обеспечивать пользователя удобным интерфейсом

---

Слайд 53
Что относится к механизму обработки прерывания на аппаратном уровне?
Запоминание состояния

прерванного процесса вычислений
Сохранение информации о прерванной программе
Восстановление информации, относящейся к прерванному процессу
Возврат на прерванную программу

---

Слайд 54
Из какого состояния процесс может перейти в состояние «Исполнение»?
Из состояния

«Готовность»
Из состояния «Ожидание»
Из состояния «Блокирован»
Из состояния «Возобновление»

---

Слайд 55
Кто является владельцем файла в UNIX?
Пользователь, который его открыл
Пользователь, который

его создал
Любой пользователь
Администратор системы

---

Слайд 56
Реализация виртуальной памяти в ОС может быть осуществлена следующими механизмами
Сегментным
Страничным
Странично

– сегментным
Всеми ранее перечисленными

---

Слайд 57
Какие права пользователей файлов имеются в UNIX?
Право на чтение
Право на

запись
Право на выполнение
Все три группы прав

---

Слайд 58
Режимы работы ОС бывают…(возможно более одного правильного ответа)
Пользовательский и привилегированный
Режим

пользователя и режим ядра
Однозадачный и многозадачный
Однопользовательский и многопользовательский

---

Слайд 59
Какие действия выполняет ОС UNIX при создании процесса?
Вызывает некоторую программу
Выполняет

программу, находящуюся в памяти
Создает копию программы в отдельном адресном пространстве
Завершает выполнение программы

---

Слайд 60
Что такое переключение контекста?
Выключение и включение компьютера
Переход к следующему активному

окну
Прекращение выполнения процессором одного процесса с сохранением всей информации и состояния, необходимых для последующего продолжения с прерванного места, и восстановления и загрузки состояния задачи, к выполнению которой переходит процессор.
Смена активного пользователя компьютера

---

Слайд 61
Процессы могут быть …(возможно несколько ответов)
Родительскими и дочерними
Независимыми и зависимыми
Активными

и пассивными
Завершенными и незавершенными

---

Слайд 62
Для какой дисциплины планирования процессов должна быть заранее известна длительность

процесса.
«Первым пришел – первым обслуживается»
«Карусель»
«Самая короткая работа – следующая»
«С наибольшим штрафным отношением – следующий»

---

Слайд 63
Что представляет собой очередь процессов?
Списковая структура процессов, готовых для выполнения

с учетом их приоритетов
Списковая структура процессов, готовых для выполнения
Аппаратная реализация стека процессов
Набор компьютеров сети, упорядоченных по их IP-адресам

---

Слайд 64
Термин «критическая секция» относится: …
К созданию процессов
К созданию потоков
К

синхронизации процессов
К страничной организации памяти

---

Слайд 65
Какой системный вызов Unix предназначен для обработки сигнала?
pipe()
kill()
signal()
wait()

---

Слайд 66
Основной принцип событийного программирования
Программа реагирует на события путем вызова обработчиков

событий
События, возникающие в системе, посылают сигналы основной программе
Программа опрашивает все события, возникающие в системе, и завершается
События никак не влияют на выполнение программы

---

Слайд 67
Какие средства межпроцессного взаимодействия имеются в ОС Unix?
Каналы, файлы
Каналы, файлы,

очереди сообщений, сокеты
Семафоры, сигналы
Очереди сообщений

---

Слайд 68
Мультипрограммирование в режиме разделения времени…
Обеспечивает максимальную эффективность использования ресурсов компьютера
Обеспечивает

максимальное удобство для каждого пользователя
Обеспечивает минимум простоев оборудования
Обеспечивает минимальные затраты оперативной памяти

---

Слайд 69
Какими способами организуется управление памятью при отсутствии операционной системы:
оверлеи

фиксированные разделы
перемещаемые разделы
динамические разделы

---

Слайд 70
Какими способами осуществляется размещения блоков основной памяти в кэше?
кэш-память с

прямым отображением direct-mapped cache
полностью ассоциативная кэш-память fully associative cache
частично ассоциативная partial associative
множественно ассоциативная set-associative cache кэш-память

---

Слайд 71
Системы виртуальной памяти можно разделить на:
системы с фиксированным размером

блоков, называемых страницами
системы с переменным размером блоков, называемых сегментами
системы со смешанной организацией, странично-сегментная организация
нет правильных вариантов

---

Слайд 72
В системах с сегментацией памяти каждое слово в адресном пространстве

определяется виртуальным адресом, состоящим из:
старшие разряды адреса рассматриваются как номер сегмента
младшие — как номер слова внутри сегмента
все варианты правильны
нет правильных вариантов

---

Слайд 73
Какими частями определяется виртуальный адрес при страничной организации памяти?
старшие

разряды адреса определяют номер сегмента
средние разряды адреса определяют номер страницы внутри сегмента
младшие разряды адреса определяют номер слова внутри страницы

---

Слайд 74
Страничная организация предназначена для:
облегчения совместного использования процедур, библиотек и

массивов данных
повышения уровня защиты программ и данных
получения большого адресного пространства без приобретения дополнительной физической памяти
логического разделения программ и данных

---

Слайд 75
При страничном сбое и отсутствии свободных блоков физической памяти операционная

система должна:
выбрать страницу-кандидат на удаление из памяти и сохранить удаляемую страницу на диске
выбрать страницу-кандидат на удаление из памяти и сохранить удаляемую страницу на диске, если она претерпела изменения
выбрать страницу, которая не изменялась, и сохранить удаляемую страницу на диске
выбрать страницу-кандидат на удаление из памяти и сохранить копию удаляемой страницы в таблице страниц

---

Слайд 76
Алгоритмы замещения страниц делятся на:
локальные
глобальные
региональные
корпоративные

---

Слайд 77
В состав системы прерывания входят:
векторы прерывания
обработчики прерывания
контроллеры устройств ввода-вывода
иерархия

управления масками прерываний
блок управления процессора

---

Слайд 78
Основные классы устройств ввода-вывода включают:
Байт-ориентированные устройств
Блок-ориентированные
Смешанные
Графические устройства

---

Слайд 79
Укажите недостатки буферизированного ввода-вывода:
при таком вводе-выводе невозможно задать шрифтовое и

абзацное оформление текста — используется только поток символов
такой ввод-вывод ограничен консолью и консольными операциями перенаправления вывода.
редактировать такой поток можно только с помощью внешних программ-редакторов.
нет правильных вариантов

---

Слайд 80
Какие функции выполняет супервизор ввода-вывода?
получает запросы на ввод-вывод от супервизора

задач или от программных модулей самой операционной системы.
вызывает соответствующие распределители каналов и контроллеров, планирует ввод-вывод Запрос на ввод-вывод либо тут же выполняется, либо ставится в очередь на выполнение.
инициирует операции ввода-вывода и при использовании прерываний предоставляет процессор диспетчеру задач, чтобы передать его первой задаче, стоящей в очереди на выполнение
посылает сообщения о завершении операции ввода-вывода запросившей эту операцию задаче и снимает ее с состояния ожидания ввода-вывода, если задача ожидала завершения операции.

---

Слайд 81
Какие основные режимы ввода-вывода существуют?
режим обмена опросом готовности устройства ввода-вывода
режим

обмена с прерыванием
прямой доступ к памяти
календарное планирование

---

Слайд 82
Укажите термин используемый при закреплении устройств в монопольное использование процессу
свопинг

(swapping)
скроллинг (scrolling)
спулинг (spooling — Simultaneous Peripheral Operation On-Line)
нет правильных вариантов

---

Слайд 83
Что включается в основные системные таблицы оборудования:
таблица оборудования ET —

eguipment table (список устройств)
таблица виртуальных логических устройств DRT — device reference table
таблица прерываний IT — interrupt table.
нет правильных вариантов

---

Слайд 84
Стандартным для большинства операционных систем является:
синхронный ввод-вывод
асинхронный ввод-вывод
все варианты

правильны
нет правильных вариантов

---

Слайд 85
Какая операция обмена с диском обычно наиболее затратна по времени?
определение

адреса размещения данных на магнитных дисках
подвод головок к нужному цилиндру с данными
поиск на дорожке нужного блока данных
обмен с найденным блоком данных

---

Слайд 86
Какие утверждения верны для кэширования дисковых операций?
повышает эффективность операций

ввода-вывода за счет введения техники упреждающего чтения read ahead
основано на чтении с диска в буфер большего количества данных, чем содержит запрос.
позволяет читать дополнительные блоки данных, используемые особенно при последовательном доступе к данным.
использует принцип пространственной и временной локальности данных.

---

Слайд 87
Иерархическая операционная система – это
Система, в которой на каждом уровне

выполняется программа пользователя
Система, в которой на каждом уровне выполняется определенные функции управления
Система, в которой различные пользователи могут работать на отдельных уровнях
Система, в которой с одного уровня управления передается управление на следующий уровень

---

Слайд 88
Ядро операционной системы предназначено для …
Управления ресурсами компьютерами
Обращения к аппаратуре
Повышения

эффективности работы пользователя
Эффективного использования оборудования

---

Слайд 89
Текстовый интерфейс ОС обладает
Командной строкой и командным языком
Элементами управления
Мышью

и кнопками
Джойстиком

---

Слайд 90
Виды многозадачности в ОС
Вытесняющая и не вытесняющая
Однопользовательская и многопользовательская
Однонитевая и

многонитевая
Однопроцессорная и многопроцессорная

---

Слайд 91
Какие основные факторы учитываются при анализе угроз и уязвимостей?
типы нападений,

с которыми, наиболее вероятно, придется столкнуться
где эти нападения могут наиболее вероятно произойти
сколько злоумышленников (нарушителей) участвует в атаке
какие технические средства используют злоумышленники при атаке

---

Слайд 92
Основными способами криптографии являются
симметричная криптография (один секретный ключ для шифрации

и дешифрации)
несимметричная криптография (два ключа — закрытый и открытый)
все варианты правильны
нет правильных вариантов

---

Слайд 93
Какие механизмы защиты могут применяться?
кодирование объектов
скрытие объектов
инкапсуляция объектов
уничтожение объектов

---

Слайд 94
Способы повышения надежности вычислительной системы
дублирование каналов и устройств
горячее резервирование каналов

и устройств
виртуализация инфраструктуры
кластеризация инфраструктуры

---

Слайд 95
Какой метод аутентификации наиболее часто применяется на практике?
генерация случайного пароля

заданной длины и использованного алфавита
основан на уникальности личности (отпечатков пальцев, сетчатки глаза и др.)
одноразовые пароли
комплексная защита от несанкционированного доступа

---

Слайд 96
На каких этапах закладываются уязвимости?
на этапе разработки концепций системы и

защиты
на этапах проектирования и создания системы
на этапе тестирования и отладки системы и средств защиты
на этапе эксплуатации и развития комплексной системы

---

Слайд 97
Классификация несанкционированного доступа включает
Несанкционированный доступ с рабочего места пользователя (НСД-1)
Несанкционированный

доступ с места другого пользователя (НСД-2)
Несанкционированный доступ с удаленного по сети места (НСД-3)
нет правильных вариантов

---

Слайд 98
Укажите, какие из перечисленных средств относятся к вредоносным?
Скрытый «люк», логическая

«бомба»
Вирусы (загрузочный, файловый, программный, стеллс-, и др. типы)
Почтовые черви
Троянские кони
Спам (нецелевые рассылки и реклама)
Генераторы вирусов и других вредоносных средств

---

Слайд 99
Какие классы вредоносных программ могут переносить встроенные вирусы
Троянский конь
Почтовые черви
Фишинг

(fishing)
Эксплойты (exploit)
Руткиты (rootkit)

---

Слайд 100
Какие организационные методы существуют для защиты от вирусов
изменить среду

или поведение пользователя в среде
исключить необдуманные действий пользователя
разработка строгих правил работы за компьютером, которые должны соблюдать все пользователи
нет правильных вариантов

---

Слайд 101
Операционная система — это:
Совокупность основных устройств компьютера;
Система программирования на языке

низкого уровня;
Набор программ, обеспечивающих работу всех аппаратных устройств компьютера и доступ пользователя к ним;
Программа для уничтожения компьютерных вирусов.

---

Слайд 102
Одна операционная среда может использоваться…
В одной операционной системе
В двух определенных

операционных системах
В любой операционной системе
В той операционной системе, для которой она разработана

---

Слайд 103
Что относится к механизму обработки прерывания на программном уровне? (возможно

несколько ответов)
Запоминание состояния прерванного процесса вычислений
Сохранение информации о прерванной программе
Восстановление информации, относящейся к прерванному процессу
Возврат на прерванную программу

---

Слайд 104
Как называется состояние процесса, когда он имеет все необходимые для

выполнения ресурсы, кроме ресурса центрального процессора.
Активное состояние.
Состояние готовности
Заблокированное состояние.
Состояние ожидания

---

Слайд 105
Какие из перечисленных ниже файловых систем поддерживает ОС Windows NT?

NTFS, FAT16, NPFS.
NTFS, FAT32, NPFS.
FAT16, FAT32, NPFS.
NTFS, FAT16, FAT32.

---

Слайд 106
Таблица страниц ОС
Размещается в оперативной памяти и содержит информацию

о виртуальных страницах
Размещается на диске и содержит информацию о выполняемой программе
Размещается в оперативной памяти и содержит информацию о выполняемых программах
Размещается на диске и содержит информацию о о виртуальных страницах

---

Слайд 107
Какие группы прав имеет пользователь Unix?
Пользователь, Группа пользователей
Администраторы, Конечные пользователи
Пользователь,

группа пользователей, Прочие
Системные пользователи, Администраторы, Прочие пользователи

---

Слайд 108
Режимы работы ОС бывают…(возможно более одного правильного ответа)
Пользовательский и привилегированный
Режим

пользователя и режим ядра
Однозадачный и многозадачный
Однопользовательский и многопользовательский

---

Слайд 109
С помощью какой функции API создается поток в ОС Windows?
CreateProcess
CreateThread
CreateFile
CreatePipe

---

Слайд 110
Что входит в контекст процесса?
Идентификатор процесса
Дескриптор процесса
Состояние регистров, в том

числе программного счетчика, режим работы процессора, незавершенные операции ввода-вывода, информация о выполненных системных вызовах.
Имя процесса, состояние регистров

---

Слайд 111
В какой операционной системе процессы образуют иерархию?
В Unix
В Windows
Процессы в

любой операционной системе независимы
В любой операционной системе процессы образуют иерархию

---

Слайд 112
Как называется простейшая дисциплина планирования процессов с вытеснением в которой

процесс получает в свое распоряжение ЦП на некоторый квант времени Q. Если за время Q процесс не завершился, он вытесняется с ЦП и направляется в конец очереди готовых процессов, где ждет выделения ему следующего кванта, и т.д.
«Первым пришел – первым обслуживается»
«Карусель»
«Самая короткая работа – следующая»
«С наибольшим штрафным отношением – следующий»

---

Слайд 113
У каких процессов обычный пользователь Unix может изменить приоритет?
У любого

пользователя
У себя
Ни у кого
У пользователей из некоторого списка

---

Слайд 114
Какие средства синхронизации используются в системе Windows?
Семафоры, события, критические секции
Семафоры,

сигналы
Очереди сообщений, каналы
Именованные и неименованные каналы

---

Слайд 115
Какой системный вызов Unix предназначен для отправки сигнала?
pipe()
kill()
signal()
wait()

---

Слайд 116
Как выглядит алгоритм программы, управляемой событиями?
Это сплошной путь, соединяющий вход

и выход
Это совокупность алгоритмов для каждого допустимого обработчика событий
Это цикл ожидания наступления некоторого события
Этот алгоритм зависит от особенностей решаемой задачи

---

Слайд 117
Какие виды каналов имеются в ОС Windows для межпроцессного обмена?
Анонимные

и именованные
Полудуплексные и дуплексные
Однонаправленные и двунаправленные
Локальные и удаленные

---

Слайд 118
Главной целью мультипрограммирования в системах пакетной обработки является …
Обеспечение быстрой

реакции системы
Минимизация времени выполнения одной задачи
Обеспечение удобства работы пользователя
Минимизация простоев всех устройств компьютера

---

Слайд 119
Укажите какие виды адресов важны с точки зрения организации памяти
логический

адрес
виртуальный адрес
физический адрес
абсолютный адрес
относительный адрес

---

Слайд 120
Как называется модель, когда распределение реальной памяти производится блоками постоянной

длины?
Сегментная модель.
Страничная модель.
Динамическая модель.
Статическая модель.

---

Слайд 121
Какие типы организации виртуальной памяти существуют?
страничная организация
сегментная организация

смешанная ( странично — сегментная) организация.
нет правильных вариантов

---

Слайд 122
Каким может быть размер одного сегмента виртуальной памяти?
Любой
4Кб
4Гб
ограничен

размером виртуальной памятью

---

Слайд 123
Каким может быть размер одной страницы виртуальной памяти?
Любой
4Кб
4Гб
ограничен

размером виртуальной памятью

---

Слайд 124
Что вносит наиболее существенный вклад в ускорение работы страничной памяти?
аппаратная

поддержка загрузки физических страниц
программная реализация вычисления физических адресов страниц
все варианты правильны
нет правильных вариантов

---

Слайд 125
Какие недостатки имеют глобальные алгоритмы замещения страниц:
делают одни процессы

чувствительными к поведению других процессов
если приложение использует большое количество страниц памяти, то все остальные приложения будут в результате ощущать сильное замедление из-за недостатка кадров памяти для своей работы.
некорректно работающее приложение может подорвать работу всей системы если, в системе не предусмотрено ограничение на размер памяти, выделяемой процессу, пытаясь захватить больше памяти.
в многозадачной системе приходится использовать сложные локальные алгоритмы.

---

Слайд 126
Укажите алгоритмы используемые при замещении страниц
алгоритм FIFO — выталкивание первой

пришедшей страницы
оптимальный алгоритм OPT
алгоритм SJF — планирования процессов
алгоритм NFU — выталкивание редко используемой страницы.
алгоритм NFU Not Frequently Used программная реализация алгоритма LRU.

---

Слайд 127
Запросы на ввод-вывод от супервизора задач или от программных модулей

самой операционной системы получает _____________ ввода-вывода.
контроллер
диспетчер
супервизор
процессор

---

Слайд 128
К какому классу устройств ввода-вывода относятся винчестер?
блок-ориентированное устройство
байт-ориентированное
Символьно —

ориентированное устройство
нет правильных вариантов

---

Слайд 129
Укажите какие недостатки ввода-вывода с использованием API?
больший, по сравнению с

буферизированным вводом-выводом, размер кода и количество подготовительных операций перед выводом
привязка ввода-вывода к определённой платформе ЭВМ, библиотекам и операционной системе
невозможность оперативного, без помощи программиста, перенаправления вывода.
нет правильных вариантов

---

Слайд 130
Какие действия осуществляет супервизор ввод-вывод при получении запроса на ввод-вывод
запрос

выполняется,
запрос ставится в очередь на выполнение
запрос отбрасывается как невыполнимый
ни один из предложеных не является верным

---

Слайд 131
Какие режимы управления вводом-выводом существуют в ОС
Программный опрос
По прерыванию
Прямой

доступ в память
Сетевой режим

---

Слайд 132
Как используются виртуальные устройства?
для реализации спулинга
для работы с удаленными по

сети устройствми ввода-вывода
для изменения свойств реальных устройств ввода-вывода
для работы с отсутствующими устройствами ввода-вывода

---

Слайд 133
Какую информацию содержит UCB (unit control block) таблицы оборудования ET?
тип,

модель, имя и характеристики устройства ввода-вывода
характеристики подключения, тип интерфейса, порт, линия запроса прерывания
указатель на драйвер управления и адреса его секций
наличие и адрес буфера обмена для устройства ввода-вывода
уставка тайм-аута и адрес ячейки хранения счетчика тайм-аута
текущее состояние устройства ввода-вывода
дескриптор задачи, использующий устройство в данный момент времени

---

Слайд 134
Асинхронный ввод-вывод:
характерен для всех операционных систем
характерен для большинства мультипрограммных

операционных систем
существует явно, если операционная система поддерживает мультизадачность с помощью механизма потоков выполнения.
можно реализовать самому, организовав для вывода данных отдельный поток выполнения.

---

Слайд 135
Какая программа осуществляет загрузку операционной системы?
первичный загрузчик
вторичный загрузчик
BIOS

Локальный

---

Слайд 136
Как называется пакет винчестеров с общим контроллером?
RAID redundant array of

independent disks
том
бобина
барабан

---

Слайд 137
Система, в которой выделяются процессы – поставщики услуг и процессы

– потребители услуг
Система, в которой пользователи являются клиентами, а компьютеры являются серверами
Система, в которой процессы пользователя расположены на разных уровнях
Система, в которой клиентские компьютеры находятся в одном помещении, а серверные – в другом

---

Слайд 138
Ресурсы ОС подлежат распределению в …
Однопрограммной системе
Многопрограммной системе
Однопользовательской системе
Многопользовательской системе

---

Слайд 139
Графический интерфейс ОС обладает
Командной строкой и командным языком
Элементами управления и

мышью
Мышью и кнопками
Джойстиком

---

Слайд 140
По особенностям аппаратуры ОС делятся на
Ламповые и микропроцессорные
Однопроцессорные и многопроцессорные
Сетевые

и настольные
Клиентские и серверные

---

Слайд 141
Активное обнаружение нападения подразумевает:
знание известных схем нападений,
знание известных команд

и их блокировки
атака обнаруживается в процессе проведения
атака обнаруживается в период ее подготовки
атака обнаруживается в процессе аудита

---

Слайд 142
На каком принципе основана ЭЦП (электронная цифровая подпись)
симметричная криптография (один

секретный ключ для шифрации и дешифрации)
несимметричная криптография (два ключа — закрытый и открытый)
все варианты правильны
нет правильных вариантов

---

Слайд 143
Основными механизмами защиты являются
Аутентификация
Авторизация
Криптография
Сетевые экраны
Туннели

---

Слайд 144
Укажите классы защищенных вычислительных систем
Класс A
Класс B (подклассы B1,B2,B3)
Класс C

(подклассы C1,C2)
Класс D

---

Слайд 145
Какой состав маркера доступа access token?
идентификатор пользователя SID (Security IDentifier),

идентификаторы групп пользователей, в которые включен пользователь,
набор привилегий, которыми обладает пользователь.
коды доступа к защищенным объектам

---

Слайд 146
Чем обеспечивается общий подход для защиты от внутренних атак?
обработка информации

различного уровня конфиденциальности должна обеспечиваться различными ресурсами
должны быть сформированы различные режимы защиты ресурсов для различных уровней конфиденциальности
различные режимы функционирования и средства защиты должны быть изолированы
политика безопасности должна строится не на разграничительном доступе, а на разделительном доступе

---

Слайд 147
Укажите действия, подпадающие под определение атаки (attack) на защищенную систему

—
любое действие, связанное с несанкционированным доступом в вычислительную сеть и нанесением ущерба как сети в целом, так и любым ее составным частям, включая условия или результаты их функционирования.
действие злоумышленника, связанное с несанкционированным доступом в вычислительную сеть и сознательным нанесением ущерба как сети в целом, так и любым ее составным частям, включая условия или результаты их функционирования.
действие нарушителя, связанное с непреднамеренным доступом в вычислительную сеть и нанесением ущерба как сети в целом, так и любым ее составным частям, включая условия или результаты их функционирования.
планирование в будущем вышеперечисленных действий

---

Слайд 148
Какие классы вирусов существуют?
Биологические вирусы
Компьютерные вирусы
Вирусы сознания
Мемы
Все перечисленные

---

Слайд 149
Укажите признак, отличающий все вирусы от остальных типов вредоносных средств
Размножение

(распространение) в строго определенных условиях окружающей среды
Размножение или существование в различных операционных средах
Любой код может быть вирусом для строго определенной среды (обратная задача вируса)
Код вируса никогда не является исполняемой программой для своей среды, но может изменять поведение среды
Вирус всегда является фрагментом кода, управляющим своей (родной) средой

---

Слайд 150
Какие причины проникновения вирусов на защищенные антивирусом компьютеры?
антивирус был отключен

пользователем
антивирусные базы были слишком старые
были установлены слабые настройки защиты
вирус использовал технологию заражения, против которой у антивируса не было средств защиты
вирус попал на компьютер раньше, чем был установлен антивирус
это был новый вирус, для которого еще не были выпущены антивирусные базы

---

---

С этим файлом связано 24 файл(ов). Среди них: Трудовое право.docx, Основы самообразования.docx, Теория организации ПРАКТ.ЗАДАНИЕ.docx, Статистика.docx, Конфликтология.docx, Иформационные технологии в менеджменте.docx, Социальная психология.docx, философия.docx, моя практика.doc, предпринимат ельство.docx, Деловая этика.docx, История России.docx, МСЕД.docx, ИНФОРМАТИКА реферат.docx, инж графика 1.docx, Doc1.docx, ИН.ЯЗ..docx, znakka4estva.ru -Журналистика (116).docx, ИНФОРМАТИКА презентация.pptx, инж графика 2.docx, ИН ЯЗ.docx, Введение в физику 2КР.doc, Введение в физику КР1.docx, Правоведение (лаб. работа).docx и ещё 14 файл(а).
Показать все связанные файлы

---

Подборка по базе: График работы январь 2023г..pdf, Анализ воспитательной работы за 2019-2020 уч.год 10 класс.doc, Практической работы Вставка гиперссылок.doc, Лаб. работы химия.doc, взаимосвязь видов детской деятельности и форм работы с детьми.do, Титульный лист для практической работы (2).docx, Практические работы. без титула.docx, Титульный лист курсовой работы (5) (2)(2).docx, Циклограмма работы классного руководителя на неделю.docx, Вопросы контрольной работы 2.docx

---

§2.3. Мультипрограммирование, многопользовательский режим работы

и режим разделения времени

Суть

мультипрограммного режима работы заключается в том, что пока одна программа (один вычислительный процесс) ожидает завершения очередной операции ввода-вывода, другая программа (а точнее, другая задача) может быть поставлена на решение (рис.1).

Это позволяет более полно использовать имеющиеся ресурсы (например, центральный процессор начинает меньше простаивать, как это видно из рисунка) и уменьшить общее (суммарное) время, необходимое для решения некоторого множества задач.

Рис.1. Пример выполнения двух программ

(задач А и В) в мультипрограммном режиме

На рисунке в качестве примера изображена такая гипотетическая ситуация, при которой благодаря совмещению во времени двух вычислительных процессов общее время их выполнения получается меньше, чем если бы их выполняли по очереди (запуск одного начинался бы только после полного завершения другого).

Из этого же рисунка видно, что время выполнения каждого процесса в общем случае больше, чем если бы мы выполняли каждый из них как единственный.

Мультипрограммирование, многопользовательский режим работы

и режим разделения времени

.

При мультипрограммировании повышается пропускная способность системы, но отдельный процесс никогда не может быть выполнен быстрее, чем если бы он выполнялся в однопрограммном режиме (всякое разделение ресурсов замедляет работу одного из участников за счет дополнительных затрат времени на ожидание освобождения ресурса).

Историческая справка:

Мультипрограммирование стало применяться все чаще и шире в 60-х годах XX века, когда крупные компании получили, наконец, возможность приобретать в собственность вычислительную технику и использовать ее для решения своих задач.

До этого времени вычислительная техника была доступна, прежде всего, для военных целей и решения отдельных задач общегосударственного масштаба. А поскольку стоимость компьютеров в то время была чрезвычайно большой, то компании, вложив свои капиталы в вычислительную технику, захотели за счет продажи машинного времени не только покрыть те расходы, которые сопутствовали ее приобретению и использованию, но и зарабатывать дополнительные деньги, то есть получать прибыль. Машинное время стали активно продавать, сдавая в аренду имеющиеся компьютеры, и потенциальная возможность решать в единицу времени большее количество задач, возможно от разных клиентов, стала выступать основным стимулом в развитии способов организации вычислений и операционных систем.

Задачи пользователей ставились в очередь на решение, и распределение времени центрального процессора и других ресурсов компьютера между несколькими выполняющимися вычислительными процессами позволяло организовать параллельное выполнение сразу нескольких задач. Эти задачи могли относиться и к одному пользователю, и к нескольким. Однако ставил их на решение оператор вычислительной системы.

Приблизительно в то же время стали активно развиваться всевозможные устройства ввода и вывода данных. Не стояло на месте и системное программное обеспечение. Появилась возможность пользователю самому вводить исходные данные и тут же получать результаты вычислений, причем в удобном для него виде. Упрощение пользовательского интерфейса и развитие интерфейсных функций операционных систем позволило реализовать диалоговый режим работы.

Диалоговый режим предполагает, что пользователь может сам, без посредника, взаимодействовать с компьютером — готовить и запускать свои программы, вводить исходные данные, получать результаты, приостанавливать вычисления и вновь их возобновлять и т. д

Мультипрограммирование, многопользовательский режим работы

и режим разделения времени

.

Диалоговый режим работы может быть реализован и без мультипрограммирования.

Наглядное тому доказательство — многочисленные дисковые операционные системы, начиная от СР-М и кончая PC-DOS 7.0, которые долгие годы устанавливались на персональные компьютеры и обеспечивали только однопрограммный режим. Однако эти однопрограммные диалоговые системы появились гораздо позже мультипрограммных. Как это ни кажется странным, им предшествовали многочисленные и разнообразные операционные системы, позволяющие одновременно работать с компьютером большому количеству пользователей и параллельно решать множество задач. Основная причина тому — стоимость компьютера.

Только с удешевлением компьютеров появилась возможность иметь свой персональный компьютер, и первое время считалось, что однопрограммного режима работы вполне достаточно. Главным для персональных компьютеров до сих пор считается удобство работы, причем именно в диалоговом режиме, простота интерфейса и его интуитивная понятность.

Совмещение диалогового режима работы с компьютером и режима мультипрограммирования привело к появлению мультитерминальных, или многопользовательских, систем.

Организовать параллельное выполнение нескольких задач можно разными способами. Если на каждую задачу поочередно выделяется некий квант времени, после чего процессор передается другой задаче, готовой к продолжению вычислений, то такой режим принято называть режимом разделения времени (time sharing). Системы разделения времени активно развивались в 60-70 годы, и сам термин означал именно мультитерминальную и мультипрограммную систему.

Итак, операционная система может поддерживать мультипрограммирование (многопроцессорность). В этом случае она должна стараться эффективно использовать имеющиеся ресурсы путем организации к ним очередей запросов, составляемых тем или иным способом. Это требование достигается поддерживанием в памяти более одного вычислительного процесса, ожидающего процессор, и более одного процесса, готового использовать другие ресурсы, как только последние станут доступными.

Мультипрограммирование, многопользовательский режим работы

и режим разделения времени

.

Рассмотрим общую схему выделения ресурсов:

1). При необходимости использовать какой-либо ресурс (оперативную память, устройство ввода-вывода, массив данных и т. п.) вычислительный процесс (задача) путем обращения к супервизору (supervisor) операционной системы посредством специальных вызовов (команд, директив) сообщает о своем требовании. При этом указывается вид ресурса и, если надо, его объем.

Например, при запросе оперативной памяти указывается количество адресуемых ячеек, необходимое для дальнейшей работы.

Супервизор — центральный (главный) управляющий модуль операционной системы. Может состоять из нескольких модулей, например супервизора ввода-вывода, супервизора прерываний, супервизора программ, диспетчера задач и т. д. В последние годы термин «супервизор» применяется все реже и реже.

2). Команда обращения к операционной системе передает ей управление, переводя процессор в привилегированный режим работы (если такой существует).

Как нам уже известно,

большинство компьютеров имеют два (и более) режима работы: привилегированный (режим супервизора) и пользовательский. Кроме того, могут быть режимы для эмуляции какой-нибудь другой ЭВМ или для организации виртуальной машины, защищенной от остальных вычислений, осуществляемых на этом же компьютере, и т. д. Ресурс может быть выделен вычислительному процессу (задаче), обратившемуся к операционной системе с соответствующим запросом, если:

• ресурс свободен и в системе нет запросов от задач более высокого приоритета к этому же ресурсу;

• текущий запрос и ранее выданные запросы допускают совместное использование ресурсов;

• ресурс используется задачей низшего приоритета и может быть временно отобран (разделяемый ресурс).

3). Получив запрос, операционная система либо удовлетворяет его и возвращает управление задаче, выдавшей данный запрос, либо, если ресурс занят, ставит задачу в очередь к ресурсу, переводя ее в состояние ожидания (блокируя).

Очередь к ресурсу может быть организована несколькими способами, но чаще всего она реализуется с помощью списковой структуры.

Мультипрограммирование, многопользовательский режим работы

и режим разделения времени

.

4). После окончания работы с ресурсом задача опять с помощью специального вызова супервизора (посредством соответствующей команды) сообщает операционной системе об отказе от ресурса, либо операционная система забирает ресурс сама, если управление возвращается супервизору после выполнения какой-либо системной функции.

5). Супервизор операционной системы, получив управление по этому обращению, освобождает ресурс и проверяет, имеется ли очередь к освободившемуся ресурсу. Если очередь есть, то в зависимости от принятой дисциплины обслуживания и приоритетов заявок он выводит из состояния ожидания задачу, ждущую ресурс, и переводит ее в состояние готовности к выполнению, после чего либо передает управление ей, либо возвращает управление задаче, только что освободившей ресурс.

Термин «дисциплина обслуживания» следует понимать как некое правило обслуживания, в том числе и учет каких-либо приоритетов при обслуживании. Например, дисциплина «последний пришедший обслуживается первым» определяет обслуживание в порядке, обратном очередности поступления соответствующих запросов.

При выдаче запроса на ресурс задача может указать, хочет ли она владеть ресурсом монопольно или допускает совместное использование с другими задачами.

Например, с файлом можно работать монопольно, а можно и совместно с другими задачами.

Если в системе имеется некоторая совокупность ресурсов, то управлять их использованием можно на основе некоторой стратегии. Стратегия подразумевает четкую формулировку целей, следуя которым можно добиться эффективного распределения ресурсов.

При организации управления ресурсами всегда требуется принять решение о том, что в данной ситуации выгоднее:

1.быстро обслуживать отдельные наиболее важные запросы, предоставлять всем процессам равные возможности или

2. обслуживать максимально возможное количество процессов и наиболее полно использовать ресурсы.

§2.4. Диаграмма состояний процесса

Необходимо отличать системные управляющие вычислительные процессы, представляющие работу супервизора операционной системы и занимающиеся распределением и управлением ресурсов, от всех других процессов: задач пользователей и системных обрабатывающих процессов. Последние, хоть и относятся к операционной системе, но не входят в ядро операционной системы и требуют общих ресурсов для своей работы, которые получают от супервизора.

Для системных управляющих процессов, в отличие от обрабатывающих, в большинстве операционных систем ресурсы распределяются изначально и однозначно. Эти вычислительные процессы сами управляют ресурсами системы, в борьбе за которые конкурируют все остальные процессы.

Поэтому исполнение системных управляющих программ не принято называть процессами, и термин «задача» следует употреблять только по отношению к процессам пользователей и к системным обрабатывающим процессам.

Однако это справедливо не для всех операционных систем.

Например, в так называемых «микроядерных» операционных системах (см. главу 9) большинство управляющих программных модулей самой операционной системы и даже драйверы имеют статус высокоприоритетных процессов, для выполнения которых необходимо выделить соответствующие ресурсы.

В качестве примера можно привести хорошо известную операционную систему реального времени QNX фирмы Quantum Software Systems. Аналогично и в UNIX-системах, которые хоть и не относятся к микроядерным, выполнение системных программных модулей тоже имеет статус системных процессов, получающих ресурсы для своего исполнения.

Диаграмма состояний процесса

.

Очевидно, что если некий вычислительный процесс (назовем его первым) в данный конкретный момент времени не исполняется, поскольку процессор занят исполнением какого-то другого процесса, то операционная система должна знать, что вычисления в первом процессе приостановлены. Информация об этом заносится в специальную информационную структуру(подробную информацию о ней см.в след.параграфе презентации), сопровождающую каждый вычислительный процесс. Таких приостановленных процессов может быть несколько.

Они могут образовывать очередь задач, которые возобновят свои вычисления, как только им будет предоставлен процессор. Некоторые процессы, при своем выполнении требующие ввода или вывода данных, на время выполнения этих запросов могут освобождать процессор.

Такие события тоже должны для операционной системы помечаться соответствующим образом. Говорят, что процесс может находиться в одном из нескольких состояний. Информация о состоянии процесса содержится в упомянутой выше информационной структуре, доступной супервизору.

Если обобщать и рассматривать не только традиционные системы общего назначения и привычные всем нам современные мультизадачные операционные системы для персональных компьютеров, но и

операционные системы реального времени, то можно сказать, что процесс может находиться в активном и пассивном (не активном) состоянии.

В активном состоянии процесс может конкурировать за ресурсы вычислительной системы, а в пассивном состоянии он известен системе, но за ресурсы не конкурирует (хотя его существование в системе и сопряжено с предоставлением ему оперативной и/или внешней памяти).

Диаграмма состояний процесса

.

Активный процесс может быть в одном из следующих состояний:

• выполнения — все затребованные процессом ресурсы выделены (в этом состоянии в каждый момент времени может находиться только один процесс, если речь идет об однопроцессорной вычислительной системе);

• готовности к выполнению — ресурсы могут быть предоставлены, тогда процесс перейдет в состояние выполнения;

•

блокирования, или ожидания, — затребованные ресурсы не могут быть предоставлены, или не завершена операция ввода-вывода.

В большинстве операционных систем последнее состояние, в свою очередь, подразделяется на множество состояний ожидания, соответствующих определенному виду ресурса, из-за отсутствия которого процесс переходит в заблокированное состояние.

В обычных операционных системах, как правило, процесс появляется при запуске какой-нибудь программы.

Операционная система организует (порождает, или выделяет) для нового процесса уже упомянутую выше информационную структуру — так называемый дескриптор процесса, и процесс (задача) начинает выполняться.

Поэтому пассивного состояния в большинстве систем не существует.

В

операционных системах реального времени (ОСРВ) ситуация иная. Обычно при проектировании системы реального времени состав выполняемых ею программ (задач) известен заранее. Известны и многие их параметры, которые необходимо учитывать при распределении ресурсов (например, объем памяти, приоритет, средняя длительность выполнения, открываемые файлы, используемые устройства и проч.). Поэтому для них заранее заводят дескрипторы задач с тем, чтобы впоследствии не тратить драгоценное время на организацию дескриптора и поиски для него необходимых ресурсов.

Диаграмма состояний процесса

.

Рис. 2. Граф состояний процесса

Рассмотрим эти переходы из одного состояния в другое более подробно.

Процесс из состояния бездействия может перейти в состояние готовности в следующих случаях.

• По команде оператора (пользователя). Имеет место в тех диалоговых операционных системах, где программа может иметь статус задачи, даже оставаясь пассивной, а не просто быть исполняемым файлом и получать статус задачи только на время исполнения (как это имеет место в большинстве современных операционных систем, в том числе и для персональных компьютеров).

• При выборе из очереди планировщиком (характерно для операционных систем, работающих в пакетном режиме).

• При вызове из другой задачи (посредством обращения к супервизору один процесс может создать, инициировать, приостановить, остановить, уничтожить другой процесс).

Таким образом, в ОСРВ многие процессы (задачи) могут находиться в состоянии бездействия (см. рис.2— состояние бездействие отделено от остальных состояний пунктиром).

За время своего существования процесс может неоднократно совершать переходы из одного состояния в другое, обусловленные обращениями к операционной системе с запросами ресурсов и выполнения системных функций, которые предоставляет операционная система, взаимодействием с другими процессами, появлением сигналов прерывания от таймера, каналов и устройств ввода-вывода, других устройств. Возможные переходы процесса из одного состояния в другое отображены на рисунке 2 в виде графа состояний.

Диаграмма состояний процесса

.

•

По прерыванию от внешнего инициативного устройства (сигнал о свершении некоторого события может запускать соответствующую задачу).

Устройство называется инициативным, если по сигналу запроса на прерывание от него должна запускаться некоторая задача.

• При наступлении запланированного времени запуска программы.

Последние два способа запуска задачи, при которых процесс из состояния бездействия переходит в состояние готовности, наиболее характерны для операционных систем реального времени. Процесс, который может исполняться, как только ему будет предоставлен процессор (а для диск-резидентных задач в некоторых системах и оперативная память), находится в состоянии готовности. Считается, что такому процессу уже выделены все необходимые ресурсы за исключением процессора.

Из состояния выполнения процесс может выйти по одной из следующих причин.

• Процесс завершается, при этом он посредством обращения к супервизору передает управление операционной системе и сообщает о своем завершении.

В результате этих действий супервизор либо переводит его в список бездействующих процессов (процесс переходит в пассивное состояние), либо уничтожает.

Уничтожается, естественно, не сама программа, а именно задача, которая соответствовала исполнению этой программы. В состояние бездействия процесс может быть переведен принудительно: по команде оператора или путем обращения к супервизору операционной системы из другой задачи с требованием остановить данный процесс. Само собой, что действие по команде оператора реализуется системным процессом, который «транслирует» эту команду в запрос к супервизору с требованием перевести указанный процесс в состояние бездействия.

Диаграмма состояний процесса

.

Из состояния выполнения процесс может выйти по одной из следующих причин (продолжение).

• Процесс переводится супервизором операционной системы в состояние готовности к исполнению в связи с появлением более приоритетной задачи или в связи с окончанием выделенного ему кванта времени.

•

Процесс блокируется (переводится в состояние ожидания) либо вследствие запроса операции ввода-вывода (которая должна быть выполнена прежде, чем он сможет продолжить исполнение), либо в силу невозможности предоставить ему ресурс, запрошенный в настоящий момент (причиной перевода в состояние ожидания может быть отсутствие сегмента или страницы в случае организации механизмов виртуальной памяти), либо по команде оператора на приостанов задачи, либо по требованию через супервизор от другой задачи.

При наступлении соответствующего события (завершилась операция ввода-вывода, освободился затребованный ресурс, в оперативную память загружена необходимая страница виртуальной памяти и т. д.) процесс деблокируется и переводится в состояние готовности к исполнению.

Таким образом, движущей силой, меняющей состояния процессов, являются события.

Одним из основных видов событий являются прерывания.

§2.5. Реализация понятия последовательного процесса в ОС

Для того чтобы операционная система могла управлять процессами, она должна располагать всей необходимой для этого информацией. С этой целью на каждый процесс заводится специальная информационная структура, называемая дескриптором процесса (описателем задачи, блоком управления задачей).

В общем случае

дескриптор процесса содержит следующую информацию:

• идентификатор процесса (Process Identifier, PID);

• тип

(или класс) процесса, который определяет для супервизора некоторые правила предоставления ресурсов;

• приоритет процесса, в соответствии с которым супервизор предоставляет ресурсы (в рамках одного класса процессов в первую очередь обслуживаются более приоритетные процессы);

• переменную состояния, которая определяет, в каком состоянии находится процесс (готов к работе, выполняется, ожидает устройства ввода-вывода и т. д.);

• контекст задачи, то есть защищенную область памяти (или адрес такой области), в которой хранятся текущие значения регистров процессора, когда процесс прерывается, не закончив работы;

• информацию о ресурсах, которыми процесс владеет и/или имеет право пользоваться (указатели на открытые файлы, информация о незавершенных операциях ввода-вывода и др.);

• место (или его адрес) для организации общения с другими процессами;

• параметры времени запуска (момент времени, когда процесс должен активизироваться, и периодичность этой процедуры);

• в случае отсутствия системы управления файлами адрес задачи на диске в ее исходном состоянии и адрес на диске, куда она выгружается из оперативной памяти, если ее вытесняет другая задача (последнее справедливо для диск-резидентных задач, которые постоянно находятся во внешней памяти на системном магнитном диске и загружаются в оперативную память только на время выполнения).

Реализация понятия последовательного процесса в операционных системах

.

Описатели(дескрипторы) задач, как правило, постоянно располагаются в оперативной памяти с целью ускорить работу супервизора. В свою очередь супервизор организует их в списки (очереди) и отображает изменение состояния процесса перемещением соответствующего описателя из одного списка в другой.

Для каждого состояния (за исключением состояния выполнения для однопроцессорной системы) операционная система ведет соответствующий список задач, находящихся в этом состоянии.

Однако для состояния ожидания обычно имеется не один список, а столько, сколько различных видов ресурсов могут вызывать состояние ожидания.

Например, состояний ожидания завершения операции ввода-вывода может быть столько, сколько устройств ввода-вывода имеется в системе.

В разных ОС количество описателей регламентируется по-разному:

• в одних системах — жестко и заранее (на этапе генерации варианта операционной системы или в конфигурационном файле, который используется при загрузке ОС),
• в других — по мере необходимости система может выделять участки памяти под новые описатели.

Рассмотрим несколько примеров:

• Cистема OS/2 (считалась одной из лучших ОС прошлых лет для ПК-ров).

В данной ОС максимально возможное количество описателей задач указывается в конфигурационном файле CONFIG.SYS. Cтрока THREADS=1024 в файле CONFIG.SYS означает, что всего в системе может параллельно существовать и выполняться до 1024 задач, включая вычислительные процессы и их потоки.

.

Реализация понятия последовательного процесса в операционных системах

В операционных системах реального времени чаще всего количество процессов фиксируется, и, следовательно, целесообразно заранее определять (на этапе генерации или конфигурирования ОС) количество дескрипторов.

Для использования таких операционных систем в качестве систем общего назначения (что нынче уже нехарактерно) обычно количество дескрипторов бралось с некоторым запасом и появление новой задачи связывалось с заполнением этой информационной структуры. В недалеком прошлом достаточно часто в качестве вычислительных систем общего назначения приобретались мини-ЭВМ и устанавливали на них ОС реального времени.

Поскольку дескрипторы процессов постоянно располагаются в оперативной памяти (с целью ускорить работу диспетчера), то их количество не должно быть очень большим.

2. Windows NT/2000/XP/../7. В ныне широко распространенных системах Windows NT/2000/XP/../7 количество описателей нигде в явном виде не задается. Это переменная величина, и она определяется самой операционной системой.

Однако посмотреть на текущее количество таких описателей можно. Если, работая в Windows NT/2000/XP/../7, нажать одновременно комбинацию клавиш Ctrl+Shift+Esc, появится окно Диспетчера задач.

На вкладке Быстродействие этой программы содержится информацию о соответствующем числе задействованных дескрипторов (рис.3). Также на этой вкладке указывается количество дескрипторов для управления потоками (задачами) и число полноценных вычислительных процессов.

Рис.3. Вкладка Быстродействие

окна Диспетчера задач в Windows 7.

.

Для более эффективной обработки данных в системах реального времени целесообразно иметь постоянные задачи, полностью или частично всегда существующие в системе независимо от того, поступило на них требование или нет.

Каждая постоянная задача обладает некоторой собственной областью оперативной памяти (ОЗУ-резидентная задача, или просто резидентная задача) независимо от того, выполняется задача в данный момент или нет. Эта область, в частности, может использоваться для хранения данных, полученных задачей ранее. Данные могут храниться в ней и тогда, когда задача находится в состоянии ожидания или даже в состоянии бездействия.

Для аппаратной поддержки работы операционных систем с этими информационными структурами (дескрипторами задач) в процессорах могут быть реализованы соответствующие механизмы.

Так, например, в микропроцессорах Intel 80×86 имеется специальный регистр TR (Task Register), указывающий местонахождение специальной информационной структуры — сегмента состояния задачи (Task State Segment, TSS), в котором при переключении с задачи на задачу автоматически сохраняется содержимое регистров процессора.

Реализация понятия последовательного процесса в операционных системах