Билет. Семейство протоколов TCP/IP.

Рассмотрим что представляет из себя семейство протоколов TCP/IP(Transfer Control Protocol/Internet Protocol). Оно обладает следующими свойствами:

· открытые (доступные для использования) стандарты протоколов, широко поддерживаемые разными вычислительными платформами и операционными системами;

· независимость от аппаратного обеспечения сети передачи данных, TCP/IP может работать и объединять вместе сети, построенные на Ethernet, X.25, телефонных линиях связи и вообще на любых типах носителей, передающих данные;

· общая схема именования сетевых устройств, которая позволяет любому устройству единственным образом адресовать любое другое устройство в сети Internet;

· стандартизованные протоколы прикладных программ.

Рассмотрим основные протоколы TCP/IP, сравнивая их с протоколами модели ISO/OSI.

Архитектура семейства TCP/IP

Протоколы семейства TCP/IP не следуют строго модели ISO/OSI. Они разбиты на четыре уровня.

Уровень доступа к сети. Состоит из подпрограмм доступа к физической сети. Модель TCP/IP не разделяет два уровня модели OSI – канальный и физический, а рассматривает их как единое целое. Уровень модели OSI: Уровень прикладных программ, Уровень представления данных

Межсетевой уровень. Работает с дейтаграммами, адресами, выполняет маршрутизацию и «прикрывает» транспортный уровень от общения с физической сетью. Однако, в отличие от сетевого уровня модели OSI, этот уровень не устанавливает соединений с другими машинами. Уровень модели OSI: Сеансовый уровень, Транспортный уровень

Транспортный уровень. Обеспечивает доставку данных от компьютера к компьютеру. Кроме того, на этом уровне существуют средства для поддержки логических соединений между прикладными программами. В отличие от транспортного уровня модели OSI, в функции транспортного уровня TCP/IP не всегда входят контроль за ошибками и их коррекция. TCP/IP предоставляет два разных сервиса передачи данных на этом уровне. Протокол TCP обеспечивает все вышеперечисленные функции, а UDP – только передачу данных. Уровень модели OSI: Сетевой уровень

Уровень прикладных программ. Состоит из прикладных программ и процессов, использующих сеть и доступных пользователю. В отличие от модели OSI, прикладные программы сами стандартизуют представление данных. Уровень модели OSI: Канальный уровень, Физический уровень

Протокол IP.

Одним из основных свойств протокола IP является система адресации, которая обеспечивает уникальное именование любого сетевого устройства (устройство будем считать сетевым, если с ним ассоциирован некоторый стек протоколов). Рассмотрим структуру IP адреса.

IP адрес представляется последовательностью четырех байтов. В адресе кодируется уникальный номер сети, а также номер компьютера (сетевого устройства в сети). Следует отметить, что существуют специальные IP адреса, информационные поля которых интерпретируются по другому, но мы не будем акцентировать на них свое внимание. Для представление содержимого IP адреса используется последовательность цифр: N₁.N₂.N₃.N₄, где N_i – десятичное представление содержимого i – го байта адреса.

Билет 22.Управление процессами.

Определение процесса. Типы процессов

Полновесные процессы - это процессы, выполняющиеся внутри защищенных участков памяти операционной системы, то есть имеющие собственные виртуальные адресные пространства для статических и динамических данных.

Легковесные процессы, называемые еще как нити или сопрограммы, не имеют собственных защищенных областей памяти. Нить описывается как обычная функция, которая может использовать статические данные программы.

Понятие «процесс» включает в себя следующее: исполняемый код; собственное адресное пространство; ресурсы системы; хотя бы одну выполняемую нить.

Жизненный цикл процесса

Рассмотрим типовые этапы обработки процесса в системе, совокупность этих этапов будем назвать жизненным циклом процесса в системе. Традиционно, жизненный цикл процесса содержит этапы: образование (порождение) процесса; обработка (выполнение) процесса; ожидание (по тем или иным причинам) постановки на выполнение; завершение процесса.

Буфер ввода процессов (БВП) – пространство, в котором размещаются и хранятся сформированные процессы от момента их образования, до момента начала выполнения. После начала выполнения процесса он попадает в буфер обрабатываемых процессов (БОП). В данном буфере размещаются все процессы, находящиеся в системе в мультипрограммной обработке.

Обобщенный жизненный цикл процесса можно представить в этом случае графом состояний. Рассмотрим, кратко, переходы процесса из состояния в состояние.

0. После формирования процесс поступает в очередь на начало обработки ЦП (попадает в БВП).

1. В БВП выбирается наиболее приоритетный процесс для начала обработки ЦП (попадает в БОП).

2. Процесс прекращает обработку ЦП по причине ожидания операции в/в, поступает в очередь завершения операции обмена (БОП).

3. Процесс прекращает обработку ЦП, но в любой момент может быть продолжен (например, истек квант времени ЦП, выделенный процессу). Поступает в очередь процессов, ожидающих продолжения выполнения центральным процессором (БОП).

4. Наиболее приоритетный процесс продолжает выполнение ЦП (БОП).

5. Операция обмена завершена и процесс поступает в очередь ожидания продолжения выполнения ЦП (БОП).

6. Переход из очереди готовых к продолжению процессов в очередь процессов, ожидающих завершения обмена (например, ОС откачала содержимое адресного пространства процесса из ОЗУ во внешнюю память) (БОП).

7. Завершение процесса, освобождение системных ресурсов. Корректное завершение работы процесса, разгрузка информационных буферов, освобождение ресурсов (например, реальный вывод информации на устройство печати).

Контекст процесса.

С каждым из процессов из БОП система ассоциирует совокупность данных, характеризующих актуальное состояние процесса – контекст процесса.

Контекст процесса может состоять из:

• пользовательской составляющей – состояние программы, как совокупности машинных команд и данных, размещенных в ОЗУ;

• системной составляющей: информация идентификационного характера, информация о содержимом регистров, информация, необходимая для управления процессом.