Na czym polega przetwarzanie współbieżne?
Wiele procesorów które mogą ze sobą współpracować a także rywalizować. Dwa rodzaje podziału czasu procesora (może być więcej procesorów ale jeden wspólny s.o.) ze stałym podziałem czasu ; sterowane priorytetami procesów i zdarzeniami programy procesów wykonują się „równolegle” współdzieląc zasoby (procesor, pamięć, komunikacja). Jądro szereguje kolejność dostępu do procesora a funkcje jądra umożliwiają interakcję.
Podaj sposoby koordynacji procesów w systemach współbieżnych.
- sprzętowe - przerwania
- niskiego poziomu: sygnały, potoki
- programowe na poziomie s.o. lub wyżej
- semafory, sekcje krytyczne
- monitory, komunikaty
Dlaczego stosujemy model warstwowy systemu operacyjnego?
Z modelem warstwowym związana jest koncepcja hierarchii maszyn wirtualnych tworzących abstrakcyjny ciąg modeli systemów komputerowych. Każda kolejna warstwa wzbogaca sprzęt o nowe własności, dając implikacje w przypadku systemów wielozadaniowych. W strukturze warstwowej systemu operacyjnego warstwy niższe oferują pewne funkcje i usługi warstwom wyższym. Ze względu na potrzebę przenośności oprogramowania użytkowego istotne jest korzystanie z mechanizmów systemowych na określonym poziomie.
Przetwarzanie zespołowe - def. I jakie korzyści przynosi.
Przetwarzanie zespołowe - wykonywanie zadań przez zespół użytkowników przy wykorzystaniu technologii informacyjnych:
-poczty elektronicznej i komunikatorów;
-narzędzi do pracy grupowej;
-sterowanie przepływem pracy i dokumentów - dzięki temu jest możliwa reorganizacja procesów zarządzania i integracja usług administracji samorządowej, firmowej;
-kolaboracja wielu rozproszonych systemów poprzez wymianę informacji, planowanie terminów, zarządzanie obiegiem dokumentów, zdalne planowanie, nauczanie;
-negocjacja oddalonych stron prowadzone poprzez sieć;
Korzyści: sieć lokalna lub globalna z klientami sieciowymi oraz serwerami: aplety aplikacji, bazy danych, prezentacji
Przetwarzanie gridowe.
Przetwarzanie gridowe (siatkowe) - używanie rozproszonych maszyn lub klastrów jako pojedyncze, ujednolicone źródła obliczeniowe, tworzące tzw. siatki (gridy). Postuluje aby traktować wszystkie posiadane zasoby sprzętowe jako jeden wielki komputer wirtualny, zdolny wykonywać wszystkie dotychczasowe aplikacje, automatycznie dokują je do poszczególnych maszyn.
Na czym polega przetwarzanie agentowe?
Implementacje zaczynają być używane począwszy od prostych zadań i filtrów e-mail do mobilnych aplikacji, inteligentnych systemów wysokiego ryzyka. Mają 4 zasadnicze cechy, gdzie każda zależna jest od wykonywanego zadania:
-autonomiczność- zdolność niezależnego działania, aby osiągnąć zamierzone cele
- proaktywne- zdolność przejęcia inicjatywy, aby osiągnąć zamierzone cele
-zdolność współpracy
-zdolność oddziaływani- mogą reagować na zmiany w środowisku ich działania
Na czym polega przetwarzanie sieciowe (webowe)?
Lekki/ciężki klient i serwery w sieci lokalnej lub globalnej - komputery sieciowe ( so + maszyna wirtualna Java i aplety aplikacji, bazy danych prezentacji -dwu lub trzy warstwowe przetwarzanie z wykorzystaniem warstwy pośredniej - serwera aplikacji lub brokera).
Na czym polega przetwarzanie rozproszone?
Sieć lokalna ze stacjami roboczymi lub PC i serwerami (plików, bazy danych, WWW, itp.) wykonującymi specjalizowane obliczenia.
Podaj nazwy typów przetwarzania rozproszonego.
-zespołowe (klient-serwer), gridowe, agentowe, internetowe, przesyłanie komunikatów
Podaj typy aplikacji wykonywanych po stronie serwera WWW.
CGI, Moduły serwera http [Umieszczenie w ciele dokumentu HTML: jak tradycyjne CGI (mod_perl/Apacze)], Servlety (Java)
Co to jest system operacyjny?
Zorganizowany zespół programów (systemów) które pełnią rolę pośredniczącą
Między sprzętem a użytkownikami, dostarczającą użytkownikom zestaw środków ułatwiających projektowanie, kodowanie, uruchamianie i eksploatacje programów oraz w tym samym czasie sterują przydziałem zespołów w celu zapewnienia efektywnego działania.
Co to jest jądro systemu operacyjnego i jakie spełnia funkcje?
Jądro systemu składa się ze zbioru funkcji i tablic systemowych. Główna funkcją jądra jest dostarczanie narzędzi do zarządzania procesami, zarządzania pamięcią i zarządzania systemem plików takie jak: tworzenie/usunięcie procesu, wpisanie/usuniecie na listę aktywnych, czekanie na podniesienie semaforu, generacja przerwania logicznego, wynajęcie/zwolnienie urządzenia logicznego, proces tła, reset systemu. Jądro systemu operacyjnego zwalnia wszystkie zasoby używane przez proces - duch (proces - duch jest procesem zakończonym ale na jego zakończenie nie czekał proces macierzysty) ale pozostawia rekord zawierający kod wyjścia i pewne statystyki; kod wyjścia zostanie udostępniony procesowi macierzystemu gdy ten wywoła funkcję wait.
Jakie zadania spełnia system operacyjny?
1. zarządzanie procesami (własnymi i użytkowników): tworzenie i usuwanie procesów, dostarczanie mechanizmów synchronizacji i komunikacji procesów, wstrzymywanie i wznawianie procesów, dostarczanie mechanizmów obsługi bloków
2. zarządzanie pamięcią operacyjną: zarządzanie pamięcią wirtualną, utrzymywanie ewidencji zajętych aktualnie bloków wraz z informacją przypisania ich do procesów, podejmowanie decyzji o przydzielenie wolnych bloków , dynamiczne przydzielenie i zwolnienie obszarów
3. zarządzanie pamięcią pomocniczą(dyskową): zarządzanie wolnymi obszarami, przydzielanie pamięci, planowanie przydziałów obszarów (porcji) pamięci dyskowej
4. zarządzanie systemem wej/wyj składającym się z : pamięci notatnikowej i systemu buforów, interfejsu do programów obsługi urządzeń we/wy, programów obsługi poszczególnych urządzeń
5. zarządzanie plikami : tworzenie i usuwanie plików i katalogów, dostarczanie podstawowych operacji do manipulowania plikami i katalogami, odwzorowanie plików na obszary pamięci pomocniczej, składowanie plików w archiwach
6. zarządzanie systemem ochrony - autoryzacja dostępu
7. obsługa komunikacji sieciowej
8. system interpretacji poleceń
Jakie są funkcje(usługi) systemu operacyjnego?
wykonanie programu użytkownika, operacje wejścia/wyjścia, operacje na plikach i systemach plików, komunikacja sieciowa i międzyprocesowa, wykrywanie błędów - diagnostyka systemowa, przydział zasobów, rozliczanie (auditing), ochrona i kontrola dostępu (authorisation&AC), wiarygodna komunikacja (authentication), funkcje są wykonywane przez SO na życzenie użytkownika lub aplikacji (procesu) wykonywanego w jego imieniu
Jakie znasz sposoby planowania zadań w systemie operacyjnym?
Planowanie priorytetowe, planowanie rotacyjne, wielopoziomowe planowanie kolejek, wielopoziomowe planowanie kolejek ze sprzężeniem zwrotnym, planowanie wieloprocesorowe
Na czym polega zarządzanie pamięcią w systemach operacyjnych?
- dynamiczne ładowanie programów w postaci kodu relokowalnego, przydzielanie i odbieranie bloków pamięci, przemieszczanie w pamięci, planowanie długoterminowe przydzielania pamięci, usuwanie fragmentacji pamięci;
- dynamiczne łączenie z bibliotekami;
- stosowanie nakładek
- zarządzanie pamięcią wirtualną
- Stronicowanie, segmentacja, pamięć wirtualna
Na czym polega zarządzanie procesami?
Założenia:
- proces przebywa w jednym z trzech głównych stanów: gotowy, aktywny, czekający.
- zasoby fizyczne i logiczne - izolacja (współdzielenie)
- tworzenie procesu - organizacja zasobów dostępnych dla procesów potomnych do podzbioru zasobów rodzimych
- zakończenie procesu
- planowanie zadań
Co to jest proces i jak wygląda jego opis w systemie operacyjnym?
System operacyjny musi realizować różne zadania systemowe; można więc przyjąć, że system składa się zbioru procesów: procesy systemu operacyjnego wykonują kod systemowy, a procesy użytkowe działają wg kodu należącego do użytkowników;
Proces jest obiektem aktywnym, który ma przydzielone pewne zasoby i dla którego można wskazać następny rozkaz do wykonania poprzez określenie zawartości wskaźnika instrukcji (licznika rozkazów) procesora; wykonywany proces może tworzyć wiele nowych procesów;
Opis (reprezentacja)
Proces reprezentowany jest w systemie operacyjnym przez blok kontrolny procesu (PCB); w skład bloku kontrolnego wchodzą następujące informacje:
- stan procesu: może być określony jako nowy, gotowy, aktywny, oczekiwanie, zatrzymanie, itd.;
- wskaźnik instrukcji (licznik rozkazów): wskazuje adres następnego rozkazu do wykonania w procesie;
- rejestry procesora: rodzaje przechowywanych rejestrów zależą od architektury procesora;
- informacja o planowaniu przydziału procesora: priorytet procesu i inne parametry potrzebne do planowania;
- informacje o zarządzaniu pamięcią: zawartości rejestrów granicznych, tablice stron lub segmentów, itp,;
- informacje do rozliczeń: ilość zużytego czasu procesora i czasu rzeczywistego, ograniczenia czasowe, numery kont, itd.;
- informacje o stanie wejścia-wyjścia: informacje o otwartych plikach, stosowanych urządzeniach
Co to jest semafor i jaką pełni role?
Semafor jest narzędziem synchronizacji procesów- działania sprowadza się do wskaźnika (flagi) sygnalizującej dostępność. Semafory służą do budowy sekcji krytycznej wykorzystywanej przez wiele procesów.
Co to są blokady i jak ich unikamy?
Blokada powstanie gdy jednocześnie są spełnione następujące 4 warunki:
- wzajemne wyłączenie - przynajmniej jeden zasób musi być niepodzielny
- przetrzymywanie i oczekiwanie na inny zasób
- brak wywłaszczeń zasobów
- czekanie cykliczne - procesy czekają na zasoby wzajemnie przetrzymywane
Zapobieganie blokadom (pozostawanie w stanie bezpiecznym):
- wzajemne wyłączenie tylko może mięć miejsce w zasobach niepodzielnych - w pozostałych musi być eliminowany
- ograniczenie liczby przetrzymywanych zasobów do najwyżej jednego
- używanie różnych protokołów aby wywłaszczyć zasoby
- uporządkowanie typów zasobów i ubiegać się o nie w porządku aby uniknąc czekania cyklicznego
-- zakończenie procesu
-- zaniechanie (cofnięcie) procesów uwikłanych w blokady
-- usuwanie procesów aż do eliminacji pętli blokady
-- wywłaszczenie zasobów
Czym są systemy wbudowane i czym się różnią od rzeczywistych
Real-Time Systems reagują na zdarzenia w obrębie określonego limitu czasu. Rozróżniamy systemy czasu rzeczywistego:
- rygorystyczne
- łagodne
Systemy wbudowane są nazywane czasem systemami dedykowanymi - pracują bez udziału ludzi (np. w rakietach, samochodach itp.) Cechy:
- brak pamięci zewnętrznej,
- całkowity brak lub bardzo znikomy interfejs użytkownika,
- ograniczony znacznie pod względem liczby wykazów realizowanych zadań i udostępnianych usług.