Известные режимы работы компьютеров можно свести в группы
Режим работы – это количество задач, обрабатываемых параллельно.
В однопрограммном режиме работают многие компьютер специального назначения. В однопрограммном режиме в каждый момент времени работает только одно устройство.
Многопрограммный режим обработки повышает суммарную загрузку устройств Rдо значения >1 ( ) и следовательно повышает системную производительность компьютера. В мультипрограммном режиме процесс обработки задач подразделяется на два этапа:
Ввод задания и обеспечения его ресурсами.
Этапы ожидания счета и в/в увеличивают время обработки каждой программы.
М – коэффициент мультипрограммирования, определяющий среднее количество задач, обрабатываемых компьютером.
1– производительность системы в однопрограммном режиме и(М) – зависимость производительности от коэффициента мультипрограммирования.
1,(М) – время ответа, то есть время решения задачи в одном и том же мультипрограммном режиме.мах– предельная пропускная способность компьютера на заданном классе задач.
Средства мультипрограммирования.
Для обеспечения мультипрограммирования необходимы следующие функциональные возможности компьютера:
Емкость ОП должна быть достаточна для размещения нескольких задач.
Компьютер должен быть оснащен программными средствами управляющими ресурсами (ОП, накопители на МД и так далее) и задачами.
Компьютер должен иметь систему прерывания передающую сигналы в процессор об окончании этапов обработки, в/в и особых ситуациях, возникающих в работе ВУ.
Для выполнения расчетов по программам должна быть обеспечена полная независимость всех программ от ошибок, содержащихся в данной программе, для чего используются средства защиты памяти.
В компьютере должна быть обеспечена возможность параллельной работы процессора и ВУ, что достигается за счет соответствующей структурной организации компьютера.
Функции управляющих программ операционной системы.
Управление работой программ обеспечивается управляющими программами Оси, которые координируют работу ресурсов и задач:
Основная управляющая программа – супервизор, управляющая ресурсами Пр, ВУ1,…,ВУN и задачамиJ1,…,JM . Супервизор контролирует состояния всех устройств компьютера и всех задач. Контроль состояния устройств сводится к определению состояний устройство вкл/выкл, исправно/неисправно и так далее. Состояние задач характеризуется этапами выполнения программы: счет, ожидание счета, в/в, ожидание в/в и так далее. Функцию подготовки задач реализует планировщик, который обеспечивает ввод заданийJ1,…,JKи выделение для каждого задания требуемы ресурсов.
Привилегированные операции и состояния процессора.
Прикладные программы могут использовать только те области памяти и те внешние устройства, которые выделены супервизором, следовательно ни одна прикладная программа не может содержать в себе системные операции влияющие на состояние устройств компьютера. Совокупность операций, влияющих на состояние процессора и ВУ называется привилегированными операциями, они могут использоваться только в программах супервизора и недопустимы в прикладных программах. Чобы контролировать порядок использования привилегированных операций выделяется два альтернативных состояния:
Супервизор – это когла выполняется управляющая программа.
Задача – это когда выполняется прикладнаяпрограмма.
В состоянии супервизор разрешается выполнение любых операций, в том числе и привилегированных. В состоянии задача появление привилегированных операций в прикладной программе считается недопустимым.
Состояние «супервизор - задача» устанавливается командой, инициирующей программу. Кроме состояния «супервизор - задача» используются следующие альтернативные пары состояний:
Счет – ожидание. Состояние счет харктеризует выполнение прикладной программы или управляющей пограммы супервизора. Состояние ожидание: процессор ждет появления сигнала прерывания.
Работа – стоп. В состоянии работа процессор может выполнять программы или ожидать появлениясигнала прерывания. Состояние стоп переводит процессор в состояние невозможности выполнения программ, из этого состояние процессор выводится путем загрузки и запуска ОСи.
Современные компьютеры автоматически выполняют несколько сотен различных команд.
Все машинные команды можно разделить на группы по видам выполняемых операций:
· операции пересылки информации внутри компьютера;
· арифметические операции над информацией;
· логические операции над информацией;
· операции над строками (текстовой информацией);
· операции обращения к внешним устройствам компьютера;
· операции передачи управления;
· обслуживающие и вспомогательные операции.
Пояснения требуют операции передачи управления (или, иначе, — ветвления программы), которые служат для изменения естественного порядка выполнения команд. Существуют операции безусловной передачи управления и операции условной передачи управления.
Операции безусловной передачи управления всегда обусловливают выполнение после данной команды не следующей по порядку, а той, адрес которой в явном или неявном виде указан в адресной части команды.
Операции условной передачи управления вызывают тоже передачу управления по адресу, указанному в адресной части команды, но только в том случае, если выполняется некоторое заранее оговоренное для этой команды условие. Это условие в явном или неявном виде указано в коде операции команды. Команд условной передачи управления насчитывается обычно до нескольких десятков — по числу используемых условий.
Вычислительные машины могут выполнять обработку информации в разных режимах (рис. 1):
1) однопрограммном (монопольном) режиме;
2) многопрограммном режиме.
Рисунок 1 Режимы работы ЭВМ
Однопрограммный режим использования самый простой, применяется во всех поколения ПК. Из современных машин этот режим чаще всего используется в персональных компьютерах, где он называется реальным режимом работы микропроцессора. В этом режиме все ресурсы ПК передаются одному пользователю. Пользователь сам готовит имашину, и всю необходимую для решения задач информацию, загружает программу и данные, непосредственно наблюдает за ходом решения задачи и выводом результатов. Такой вариант режима называют режимом непосредственного доступа.
Однопрограммный режим имеет и второй вариант — вариант косвенного доступа, при котором пользователь не имеет непосредственного контакта с компьютером. В этом варианте пользователь готовит свое задание и отдает его на обработку. Задача запускается в порядке очередности, и по мере готовности результаты ее решения выдаются пользователю. Однопрограммный режим непосредственного доступа весьма удобен для пользователя, но для него характерен чрезвычайно низкий коэффициент загрузки оборудования — временные простои многих устройств машины и в период подготовки задачи для решения, и непосредственно при решении задачи (при вычислениях в процессоре простаивают внешние устройства, при печати простаивают процессор, основная и внешняя память и т. д.).
Многопрограммный (его также называют мультипрограммным, многозадачным, а в ПК и многопользовательским) режим обеспечивает лучшее использование ресурсов компьютера, но несколько ущемляет интересы пользователя. Для выполнения этого режима необходимо прежде всего разделение ресурсов машины в пространстве (на множестве устройств компьютера) и во времени.
Важность проблемы защиты памяти подчеркивается тем фактом, что многопрограммный режим работы микропроцессора в ПК обычно называют защищенным режимом.
Простейшим вариантом многопрограммного режима является режим пакетной обработки. Он в максимальной степени обеспечивает загрузку всех ресурсов машины, но наименее удобен пользователю.
В классических системах пакетной обработки информации все подлежащие решению задачи анализировались и объединялись в различные группы (пакеты) с тем, чтобы в пределах пакета обеспечивалась равномерная загрузка всех устройств машины.
Второй частный случай многопрограммного режима — режим разделения времени, характерен тем, что на машине действительно одновременно решается несколько задач, каждой из которых по очереди выделяются кванты времени, обычно недостаточные для полного решения задачи. Условием прерывания решения текущей задачи служит либо истечение кванта выделенного времени, либо обращение к процессору какого-либо приоритетного внешнего устройства, например клавиатуры для ввода информации.
Прерывание задачи от клавиатуры является типичным для диалогового режима работы ПК, являющегося частным случаем режима разделения времени. Диалоговые режимы характерны для многопользовательских систем: они обеспечивают одновременную работу нескольких пользователей при решении задач в интерактивном режиме. В процессе решения задачи пользователь имеет возможность корректировать ход выполнения своего задания. Диалоговые системы активно используются при совместной работе нескольких пользователей даже с одной программой: формирование и корректировка баз данных, программ, чертежей, схем и документов.
Режим реального времени — еще один вариант режима с разделением машинного времени. Этот режим используется в основном в динамических системах управленияи диагностики, когда строго регламентируется время ответа системы (выполнения задания) на случайно поступающие запросы.
Все режимы разделения машинного времени обеспечивают пользователю работу в режиме «on-line».
Основная нагрузка на реализацию многопрограммных режимов, как уже говорилось, ложится на операционную систему.
Вопросы для самоконтроля по разделу
1. Приведите примеры программных продуктов, входящих в группу прикладного программного обеспечения.
Вычислительные машины могут выполнять обработку информации в разных режимах (рис. 17.1):
q однопрограммном (монопольном) режиме;
q многопрограммном режиме, который можно подразделить на:
§ режим пакетной обработки информации;
§ режим разделения машинного времени.
Последний, в свою очередь, имеет разновидности:
q диалоговый режим,
q режим реального времени.
Рис. 17.1. Классификация режимов работы компьютеров
Однопрограммный режим использования компьютера самый простой, применяется во всех поколениях компьютеров. Из современных машин этот режим чаще всего используется в персональных компьютерах, где он называется реальным режимом работы микропроцессора. В этом режиме все ресурсы ПК передаются одному пользователю. Пользователь сам готовит и машину, и всю необходимую для решения задач информацию, загружает программу и данные, непосредственно наблюдает за ходом решения задачи и выводом результатов. Такой вариант режима называют режимом непосредственного доступа.
Однопрограммный режим имеет и второй вариант — вариант косвенного доступа, при котором пользователь не имеет непосредственного контакта с компьютером. В это варианте пользователь готовит свое задание и отдает его на машину. Задача запускается в порядке очередности и по мере готовности результаты ее решения выдаются пользователю. Этот вариант, бывший когда то самым распространенным, сейчас практически, по крайней мере на персональных компьютерах, не используется. Однопрограммный режим непосредственного доступа весьма удобен для пользователя, но для него характерен чрезвычайно низкий коэффициент загрузки оборудования — временные простои многих устройств машины и в период подготовки задачи для решения, и непосредственно при решении задачи (при вычислениях в процессоре простаивают внешние устройства, при печати простаивают процессор, основная и внешняя память и т. д.). Поэтому даже в современных ПК, для которых характерен именно однопрограммный режим (в силу их «персональности»), последний в микропроцессорах обогащается многоступенчатой суперконвейерной обработкой данных, использующей некоторые элементы многопрограммности.
Многопрограммный (его также называют мультипрограммным, многозадачным, а в ПК и многопользовательским [1] ) режим обеспечивает лучшее расходование ресурсов компьютера, но несколько ущемляет интересы пользователя. Для реализации этого режима необходимо прежде всего разделение ресурсов машины в пространстве (на множестве устройств компьютера) и во времени. Естественно, такое разделение ресурсов эффективно может выполняться только автоматически, следовательно, требуется автоматическое управление вычислениями. Автоматическое управление особо необходимо для распределения памяти между несколькими одновременно запускаемыми программами, поскольку программы готовятся пользователями независимо друг от друга, в них не выполняется предварительно статическое распределение памяти (как и других программных и технических ресурсов машины). В процессе решения задач недопустимо одновременное обращение двух программ к одному и тому же файлу, устройству.
Все названные проблемы решают операционные системы, обеспечивающие многопрограммную работу компьютера, помогают им в этом драйверы устройств машины и автозагрузчики (загрузчики) программ.
Важнейшая проблема — защита памяти. Недопустимо несанкционированное, пусть и неодновременное обращение двух программ к одним и тем же областям памяти для изменения информации. Для предотвращения такого несанкционированного случайного доступа к памяти, выделенной для другой задачи, служит специальная система защиты памяти. Важность проблемы защиты памяти подчеркивается тем фактом, что многопрограммный режим работы микропроцессора в ПК обычно называют защищенным режимом.
Простейшим вариантом многопрограммного режима является режим пакетной обработки. Он в максимальной степени обеспечивает загрузку всех ресурсов машины, но наименее удобен пользователю. В классических системах пакетной обработки информации все подлежащие решению задачи анализировались и объединялись в различные группы (пакеты) с тем, чтобы в пределах пакета обеспечивалась равномерная загрузка всех устройств машины. Например, задача, связанная с длительным выводом информации на печать, объединялась с задачей, интенсивно использующей внешнюю память, и с задачей, требующей сложных вычислений в процессоре и т. п. После формирования всех пакетов они по очереди запускались на обработку. Пользователь в этом режиме обращался к машине два раза: первый раз для ввода задания, второй раз для получения результатов — по современной терминологии такой режим относится к режимам группы «offline».
В персональных компьютерах, ввиду небольшого количества одновременно решаемых задач, режим пакетной обработки претерпел существенные изменения и сводится по существу к последовательному решению одновременно поступивших задач (пакета задач) в соответствии с их важностью (приоритетностью) и временем поступления. Переход к решению следующей задачи выполняется только после окончательного завершения текущей. Правда, в развитых системах такой пакетной обработки при внезапном поступлении информации по более приоритетной задаче, выполняемая на компьютере менее приоритетная задача уступает свое место (прерывается).
Второй частный случай многопрограммного режима — режим разделения времени характерен тем, что на машине действительно одновременно решается несколько задач, каждой из которых по очереди выделяются кванты времени, обычно недостаточные для полного решения задачи. Условием прерывания решения текущей задачи служит либо истечение кванта выделенного времени, либо обращение к процессору какого-либо приоритетного внешнего устройства, например, клавиатуры для ввода информации.
Прерывание задачи от клавиатуры является типичным для диалогового режима работы ПК, представляющего собой частный случай режима разделения времени. Диалоговые режимы характерны для многопользовательских систем: они обеспечивают одновременную работу нескольких пользователей при решении задач в интерактивном режиме. В процессе решения задачи пользователь имеет возможность корректировать ход выполнения своего задания. Диалоговые системы активно используются при совместной работе нескольких пользователей даже с одной программой: формирование и корректировка баз данных, программ, чертежей, схем и документов.
Режим реального времени — еще один вариант режима с разделением машинного времени. Этот режим применяется в основном в динамических системах управления и диагностики, когда строго регламентируется время ответа системы (выполнения задания) на случайно поступающие запросы.
Все режимы разделения машинного времени обеспечивают пользователю работу в режиме «online».
Основная нагрузка при реализации многопрограммных режимов, как уже говорилось, ложится на операционную систему. Все операционные системы обеспечивают выполнение этих режимов. Все современные операционные системы обладают эффективными возможностями, поддерживающими не только многозадачные и многопользовательские режимы с развитой системой приоритетного прерывания, но и многопроцессорность их исполнения, то есть распределение заданий между несколькими микропроцессорами, имеющимися в системе.
Этот материал нужен для последующего уяснения функций и классификации ОС.
Все известные режимы работы компьютеров можно свести в две группы: однопрограммные и мультипрограммные. В их число входят: однопрограммный, однопрограммный пакетный, мультипрограммный пакетный, реального времени, разделения времени, многозадачный 4. Рассмотрим их в порядке развития и естественного усложнения ОС.
Однопрограммный режим. В каждый момент времени компьютер используется для решения только одной прикладной задачи по соответствующей программе. При этом часто простаивает процессор во время выполнения операций ввода-вывода или работы пользователя по подготовке следующей программы. И возникает парадокс: при увеличении быстродействия процессора в 50 раз за счет неизменного низкого быстродействия УВВ общая производительность увеличится примерно в 2 раза, а процент загрузки процессора уменьшится. Эта особенность человеко-машинных систем интересна тем, что в рассмотренном режиме увеличение быстродействия процессора не оправдано. Здесь мощная, развитая ОС, в принципе, даже не нужна, так как нет проблем распределения ресурсов [10].
Однопрограммный пакетный режим обеспечивает автоматический переход от программы к программе. Его особенности:
образуется пакет из отдельных программ и данных, после чего формируется задание на его обработку с использованием специализированного формализованного языка управления заданиями (ЯУЗ), содержащее требования к системным ресурсам;
есть управляющая программа (монитор), которая последовательно запускает программы пакета на решение, вводя исходные данные и выводя результаты или передавая их следующей программе;
с момента завершения одного пакета до образования следующего процессор компьютера простаивает.
Пример. Пусть требуется решить 3 задачи по программам A, B и C, имеющим следующие временные характеристики в условных единицах «Счет – Обмен – Счет» – A: 4 – 9 – 5, B: 3 – 12 – 2, C: 2 – 7 – 3, как показано на рис.1.1, где область выше оси времени t – участок счета, ниже – участок обмена [10]. Тогда время решения задачи tA=18 (условных единиц), tB=17, tC=12, а общее время работы пакета tABC= 47.
Рис.1.1. Характеристики задач A, B и C
Ранние системы пакетной обработки явились прообразом современных ОС, так как стали первыми системными программами, предназначенными не для обработки данных, а для управления вычислительным процессом.
Общим недостатком однопрограммных режимов является простой процессора при выполнении операций ввода-вывода (отсутствие данных, ожидание ввода пользователя и т.п.). Естественным выходом из положения, ведущим к повышению эффективности использования процессора, является его переключение на выполнение другой задачи, готовой к решению. Так появилось мультипрограммирование – способ организации вычислительного процесса, при котором в памяти компьютера одновременно находится несколько программ или заданий, попеременно выполняющихся на одном процессоре и резко увеличивающих процент его загрузки [2,10].
Мультипрограммный пакетный режим отличается тем, что
в ОП находится несколько равноприоритетных пользовательских программ в виде пакетных заданий, готовых решению (обслуживанию процессором и ожидающих его освобождения). Из этого пакета заданий формируется мультипрограммная смесь – множество одновременно выполняемых задач;
время работы процессора распределяется между этими программами так, что они образуют очередь к процессору и поочередно решаются на нем;
при этом каждая активная (выполняющаяся) программа «монополизирует» процессор, освобождая его, только когда он станет ей совсем или временно не нужен;
параллельно с работой процессора в системе может происходить ввод-вывод – обмен с несколькими УВВ.
Пример. Пусть в ОП одновременно находятся программы A, B и C (рис.1.1). Построив диаграммы работы программ и загрузки процессора (рис.1.2), можно выявить интересные особенности мультипрограммного пакетного режима:
по сравнению с ранее рассмотренными режимами в данном режиме пропускная способность процессора возрастает, причем с ростом коэффициента мультипрограммирования (числа обрабатываемых программ), так как вероятность простоя процессора падает;
общее время выполнения задач смеси по сравнению с предыдущим режимом уменьшается;
время выполнения отдельного задания может увеличиться на время ожидания освобождения процессора, например, для программы B или C, когда их обмен закончен, но процессор занят (рис.1.2). Однако в пакетном режиме это почти незаметно визуально;
нет гарантии выполнения конкретного задания в течение определенного периода или к определенному моменту времени.
Рис.1.2. Диаграммы работы программ и загрузки процессора в мультипрограммном пакетном режиме
В мультипрограммную смесь лучше включать задания, предъявляющие разные требования к ресурсам и требующие разной интенсивности вычислений и ввода-вывода, чтобы обеспечить сбалансированную загрузку процессора и УВВ.
В данном режиме можно обрабатывать и пакетные задания, формируемые и загружаемые удаленно со своих терминалов всеми пользователями. Так появились первые многотерминальные ОС – системы удаленного ввода заданий [1,10].
Программы и задания, в принципе, могут иметь разные приоритеты, что требует усложнения системы равноприоритетных очередей готовых к выполнению программ.
Системы пакетной обработки предназначались для решения задач в основном вычислительного характера, не требующих быстрого получения результатов. Главной целью и оценкой критерия эффективности таких систем является максимальная пропускная способность (максимум числа задач, решаемых в единицу времени).
Режим реального времени (РВ) характеризуется тем, что
компьютер средствами ОС осуществляет контроль и управление внешними объектами в темпе поступления данных от каждого объекта управления;
природа объекта управления может накладывать определенные временные ограничения на обработку таких данных (управление станком или спутником, плавкой стали, стрельбой по нескольким движущимся целям, контроль критического состояния больного). Во всех случаях существует предельно допустимое время, в течение которого должна быть выполнена определенная программа управления объектом, иначе может произойти нежелательное событие.
В режиме РВ требуется:
мгновенный (без задержек) запуск задачи на решение. Значит, место расположения файла задачи должно быть известно заранее, а все необходимые ресурсы выделены или свободны;
быстрая (без «чужих» прерываний) отработка важной задачи в соответствии с ее специально установленным высоким приоритетом;
гарантии, что задача будет отработана до требуемого срока.
А если таких задач много, усложняется организация, так как могут потребоваться круговая (карусельная) диспетчеризация и динамическое периодическое изменение приоритетов отдельных задач.
Таким образом, критерием эффективности здесь является способность выдерживать заранее заданные интервалы времени между запуском программы и получением результата (и управляющего воздействия). Это время называется временем реакции системы, а соответствующее свойство – реактивностью. Требования ко времени реакции зависят от специфики управляемого объекта: для контроллера робота – менее 1 мс, при моделировании полета – 40 мс.
В системах РВ мультипрограммная смесь представляет фиксированный набор заранее разработанных программ, а выбор программы на выполнение осуществляется по прерываниям от объекта или по плановому расписанию. Способность аппаратуры компьютера и ОС к быстрому ответу зависит в основном от скорости переключения с одной задачи на другую и, в частности, от скорости обработки сигналов прерывания.
Разработчики ОС РВ не стремятся максимально загружать все устройства, наоборот обычно закладывают запас вычислительной мощности на случай пиковой нагрузки [2].
Режим разделения времени (РДВ, time sharing) реализуется следующим образом 2:
в схему по мультиплексированию (разделению) процессора среди готовых к исполнению программ вводится детерминизм (жесткая определенность, ограничение): каждой программе, готовой к исполнению, планируется для исполнения на процессоре фиксированный, заранее известный интервал времени – квант (интервал мультиплексирования), например, Δtm=0,2c;
исполняемая программа может не успеть выполниться к моменту окончания кванта. Тогда ее выполнение принудительно прерывается, она переводится в состояние готовности (что равносильно помещению ее в конец очереди готовых к исполнению программ);
из начала этой очереди извлекается другая программа, получает тот же квант Δtm и т.д.
Такое циклическое мультиплексирование процессора, основанное на детерминированной схеме прерываний программ, гарантирует «справедливость» обслуживания пользователей без монополизации процессора.
Если ti раб » Δtm для i-программы, то она будет получать процессор в среднем через период Δt раб =n*Δtm, где n – длина очереди.
Это обстоятельство позволило строить на основе метода разделения времени диалоговые многопользовательские режимы работы ЭВМ с помощью дисплеев. Так, если n = 10, то Δt раб = 10 * 200мс = 2 с. Такие задержки сравнимы с реактивностью человека (1–3 с.) и не являются ощутимыми. Заметим, что на каждом Δtm ОС выполняет функции обычной мультипрограммной пакетной ОС.
Пример. Рассмотрим варианты выполнения программ A, B и C (см. рис.1.1) в режиме РДВ. Диаграммы работы программ и загрузки процессора для Δtm = 1 (в условных единицах) представлены на рис.1.3,а, для Δtm = 2 – на рис.1.3,б.
Рис.1.3. Диаграммы работы программ и загрузки процессора в режиме РДВ
В табл.1 представлены значения времени решения задач A, B, C и смеси при работе в различных рассмотренных режимах.
В реальных условиях отдельные кванты могут использоваться не полностью, часть времени может тратиться на ввод-вывод данных, число готовых к выполнению программ может динамически меняться. Все это усложняет организацию режима РДВ.
Контрольная работа состоит из контрольных вопросов по темам «Многозадачная операционная среда» (12 вопросов), «Реестр Windows» ( 15 вопросов) и тестового задания.
Выбор варианта задания по цифрам учебного шифра зачетной книжки:
Контрольные вопросы по теме «Многозадачная операционная среда» , «Методы распределения памяти», «Управление процессами»
Приведите примеры однозадачной и многозадачной операционной среды. В чем состоит их различие.
Странично-сегментное распределение памяти. Принципы работы, характеристики, преимущества и недостатки.
Что такое процесс и потоки в многозадачной операционной среде.
Типы приоритетов, особенности, отличия. Приведите примеры.
Тупики. Приведите примеры. Предотвращение, устранение тупиковых ситуаций.
Страничное распределение памяти. Принципы работы, характеристики, преимущества и недостатки.
Какие типы многозадачности вы знаете, дайте определение.
Алгоритмы планирования процессов
Сегментное распределение памяти. Принципы работы, характеристики, преимущества и недостатки.
Понятие нити. Характеристики нитей.
Иерархия запоминающих устройств
Контрольные вопросы по теме «Реестр Windows»
Основные разделы реестра и их назначение
Типы объектов реестра.
Типы данных реестра, их назначение.
Назначение ключа HKEY_LOCAL_MACHINE
Назначение и структура ключа HKEY_CURRENT_USER
Назначение ключа HKEY_CLASSES_ROOT
Где хранятся данные реестра, как их восстановить.
Какой подключ содержит данные о плохо или совсем не работающих приложениях
Какой подключ включает список файлов динамически загружаемых библиотек, драйверов и других файлов вместе со значениями их данных
Составьте список недавно запускаемых приложений
Найдите в реестре список автоматически загружаемых приложений .
Добавьте к контекстному меню возможность запуска программы Paint
Опишите, как с помощью реестра отключить доступ к настройкам дисплея в панели управления.
Опишите, как с помощью реестра отключить доступ к настройкам системы в панели управления.
Определите как изменения разрешения дисплея влияют на подключ реестра.
Тестовые вопросы по теме «Назначение и структура ОС. Управление памятью, ресурсами.»
В отчете надо указать номер вопроса и ответ.
Поток - асинхронное и независимое (параллельное) выполнение:
О части программы
О части задания
При использовании языка высокого уровня функция ОС вызывается так же, как и пользовательские подпрограммы, требуя задания определенных аргументов в соответствующем:
О диапазоне значений
После многократного выделения и освобождения непрерывных областей могут остаться только незаполненные области малого размера, уже непригодные для выделения, хотя их суммарный размер достаточно велик Это явление называется.
Жесткая конкуренция компаний- производителей ОС, в конечном счете, является весомым ускорителем процесса их:
Однопрограммный режим: в каждый момент времени компьютер используется для решения одной задачи, что при вводе- выводе данных вызывает простой:
О оперативной памяти
В многослойной структуре ОС отдельный модуль может выполнить свою работу либо самостоятельно, либо обратиться за помощью через межслойный интерфейс к. слою.
О любому вышележащему О вышележащему
При порождении процесса базовые адреса его таблицы сегментов и таблицы страниц
загружаются в.
О специальные регистры процессора
О виртуальную память
О оперативную память
О дескриптор процесса
Отношение приоритетности: процесс с приоритетом Р1 может быть переведен в активное состояние при соблюдении двух условий: процессор либо свободен. либо используется процессом с приоритетом Р3 P1; в состоянии готовности к рассматриваемому процессору нет процессов с приоритетом:
Ресурс, допускающий его одновременное использование более чем одним процессом, называется.
О параллельно используемым
Поскольку с ростом производительности все меньше требуется ассемблер, и можно обойтись языком программирования высокого уровня, сегодня перенос приложении на другие процессоры достигается.
О намного сложнее
Модуль, который последовательно дешифрует каждую инструкцию первого процессора, определяя задаваемые действия, а затем выполняет эквивалентную подпрограмму, написанную в кодах второго процессора, называется.
Способы связи взаимодействующих процессов: неявный - с помощью разделяемых структур данным; явный - обмен:
О страницами данных
При сегментно-страничном распределении оперативной памяти виртуальное адресное пространство делится на сегменты, которые затем делятся на . .
Файловая система преобразует символьные имена файлов в физические адреса данных на диске, организует совместный доступ к файлам защищает их от.
ОС по способу взаимодействия с пользователем:
Как, правило, повышать приоритеты потоков в системе (в определенных пределах) могут:
О разработчики программ
О все пользователи
О некоторые пользователи
Создание в рамках одной ОС нескольких прикладных программных сред позволяет иметь единственную версию программы и переносить ее между разными:
Объем машинно-зависимых частей кода непосредственно взаимодействующих с аппаратными средствами. должен быть .
О сохранен без изменений
К "твердым" ресурсам относятся:
Основным конструктивным и согласующим элементом при реализации той или иной дисциплины диспетчеризации является очередь, куда заносятся и откуда извлекаются
О по определенным правилам
О случайным образом
О по сроку обслуживання
До прерывания выполнения потока ОС запоминает его:
Для исключения нерациональных прерывании программ в "неудобные" для них моменты времени разработчик приложения для ОС с не вытесняющей многозадачностью сам может определять моменты:
О завершения приложения
О передачи управления ОС
О передачи управления
Содержимое назначенного промессу виртуального адресного пространства (коды команд, данные и результаты вычислений) представляет собой его:
ОС также выполняет функции синхронизации процeccoв, приостанавливая выполнение одного из них до наступления в системе какого-либо.
Все процессы, выполнившие системный вызов с созданием нового сегмента с одинаковым идентификатором, получают доступ к. сегменту.
При сегментной организации памяти можно задавать права доступа процесса к:
О чужим сегментам О чужим страницам О его страницам
О его сегментам
В ОС выделяется некоторая часть важных модулей, которые должны быть всегда в оперативной памяти для эффективной организации вычислительного процесса. Эта основа ОС называется ядром. Такова характеристика принципа:
О функциональной избирательности
О функциональной избыточности
Менеджер ввода-вывода может иметь . структуру.
Пользователю может быть запрещено:
установка системного времени
создание учетных записей пользователей
изменение прав доступа к некоторым каталогам и файлам
завершение чужих процессов
□ выполнение процедуры завершения работы ОС
Страничная организация памяти имеет дело адресами Порядок следования их в процессе преобразований:
□ базовый адрес страницы
□ физический адрес страницы
□ начальный адрес таблицы страниц
□ адрес дескриптора страницы
□ виртуальный адрес страницы
В ОС имеются подсистемы управления:
Реагировать на внешние события, синхронизировать выполнение процессов и работу устройств ввода-вывода быстро переключаться с одной программы на другую компьютеру
О системный таймер
О системный монитор
О подсистема управления
О подсистема синхронизации
О система прерываний
Все известные режимы работы компьютеров можно свести в группы:
Размер страницы 2^k дает возможность легко разделять составляющие ее адреса в двоичном представлении: младшие к разрядов занимает:
О номер страницы
О номер раздела
О базовый адрес
О номер сегмента
Большая часть кода переносимой ОС должна быть написана на языке, для которого на всех машинам, куда планируется перенос, имеются:
ОС по числу пользователей:
для рабочих групп
Способ реализации системных вызовов зависит от структурной организации ОС связанной с особенностями:
О приоритетного обслуживания
О внешней памяти
О аппаратной платформы О оперативной памяти
О обработки прерываний
Многозадачность на основе режима разделения времени называется.
В многослойной структуре ОС отдельный модуль может выполнить свою работу либо самостоятельно, либо обратиться за помощью к нижележащему слою через межслойный:
О модуль сопряжения
В наибольшей степени подчеркивают роль ОС критерии эффективности вычислительной системы:
удобство работы пользователей
качество графического интерфейса
Если Квант станет больше, суммарные накладные (дополнительные) расходы на переключение потоков будут:
О остаются прежними
Несанкционированный доступ процeccoe к чужим областям памяти в ОС должны пресекать специальные средства.
О защиты системы
О управления процессами
О файловой системы
О защиты памяти
При порождении процесса базовые адреса его таблицы сегментов и таблицы страниц загружаются в специальные регистры процессора и используются механизмом:
О хранения адресов
О преобразования адресов
О поддержки разделов
О защиты адресов
О защиты памяти
Одинаково управлять последними независимо от их конкретных физических характеристик позволяет принцип:
О функциональной избыточности
О независимости программ от внешних устройств
Мечтой пользователей является единая универсальная ОС, которая могла бы обеспечить постепенное развитие знании пользователя без.
□ обучения "с нуля"
возврата к старым системам
В литературе по ОС это понятие является базовым и одновременно наименее точно определенным Это вид абстракции, которую по-разному истолковывают и используют разные категории лиц, например, системные и прикладные программисты. Речь идет о понятии:
О системного вызова
Производительность ОС на основе микроядра (по сравнению с классической архитектурой) будет.
О не ниже О такая же О выше
Пользователь может воспринимать виртуальную машину в одном из вариантов представления:
Если между процессами есть информационные связи но их схемы и механизмы могут различаться в зависимости от временных соотношении или способа связи, то такие процессы называются:
При создании npoцeccoв подсистема управления процессами тесно взаимодействует с:
подсистемой управления памятью
подсистемой управления вводом
Группы, на которые обычно подразделяются вспомогательные модули ОС:
системные обрабатывающие программы
библиотеки процедур различного назначения
Примеры необходимости прерываний в работе мультипрограммной ОС:
□ менее приоритетной задаче требуется процессор
□ загружена новая задача
□ более приоритетной задаче требуется процессор
□ в оперативной памяти отсутствуют данные, необходимые активной задаче
Работа по реализации напоенного планировщиком решения, то есть по переключению процессора с одного потока на другой. называется.
О дисциплиной распределения
О управлением потоками
Потребность потока сразу в нескольких ресурсам является необходимым условием.
О устранения блокировки О устранения тупика
О возникновения тупика
О ожидания ресурсов
При поступлении повторного запроса на выполнение данного приложения ОС не создает новую копию его кодового сегмента, если кодовый сегмент помечен в исполняемом файле как:
1. Изучить теоретические сведения и составить план выполнения контрольной работы.
2. Подготовить ответы на контрольные и тестовые вопросы.
3. Подготовить отчет по практической части контрольного задания.
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
Читайте также: