Сформулируйте понятие операционной системы. Задачи операционной системы.

Операционная система (ОС) - комплекс системных и управляющих программ, предназначенных для наиболее эффективного использования всех ресурсов вычислительной системы (ВС) (Вычислительная система - взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации) и удобства работы с ней. программном обеспечении ВС операционная система занимает основное положение, поскольку осуществляет и контроль всего вычислительного процесса. Любая из компонент программного обеспечения обязательно работает под управлением ОС.

Операционные системы, в свою очередь, нужны, если:

 

ü Вычислительная система используется для различных задач, причем программы, исполняющие эти задачи, нуждаются в обмене данными

ü Различные программы нуждаются в выполнении одних и тех же рутинных действий.

ü Между программами и пользователями системы необходимо распределять полномочия, чтобы пользователи могли защищать свои данные от чужого взора, а возможная ошибка в программе не вызывала тотальных неприятностей.

ü Необходима возможность имитации одновременного исполнения нескольких программ на одном компьютере, осуществляемой с помощью приема, известного как разделение времени.

ü Наконец, оператор должен иметь возможность как или иначе управлять процессами выполнения отдельных программ. Для этого служат операционные среды, одна из которых — оболочка и набор стандартных утилит — является частью ОС

II часть

1. Поясните работу с каталогами и файлами. Конвейер команд. Вызов справки по командам UNIX. Понятие виртуального терминала. Установка самых необходимых программ. Локализация системы.

Первым шагом на пути обеспечения параллельности уровня команд явилось создание конвейера команд. Идея конвейера команд была предложена в 1956 году С.А. Лебедевым. Команда подразделяется на несколько этапов, каждый из которых выполняется своей частью аппаратуры, причем, эти части могут работать параллельно. Если на выполнение каждого этапа расходуется одинаковое время (один такт), то на выходе процессора в каждый такт появляется результат очередной команды. Производительность при этом возрастает благодаря тому, что одновременно на различных ступенях конвейера выполняется несколько команд. Конвейерная обработка такого рода широко применяется во всех современных быстродействующих процессорах. Количество этапов, на которые конструкторы разбивают выполнение процессорной команды, может быть различным (в разных моделях процессоров х86 колеблется от 2 i8088 до 20 Pentium IV).

Многие команды являются самодокументированными и отображают справку по использованию при вызове команды с опцией --help, например, ls --help

Для обращения к определенному файлу или каталогу вам нужно указать путь, ведущий к этому каталогу или файлу. из MS DOS или Mac OS, существуют два способа указания пути:

Абсолютный путь

Введите полный путь от корневого каталога к соответствующему файлу или каталогу.

Относительный путь

Введите путь к соответствующему файлу или каталогу, используя текущий каталог как точку отправления. Подразумевается, что нужно указать уровни, по которым вы должны перемещаться вверх и вниз в дереве файловой системы для достижения целевого каталога файла, начиная с текущего каталога.

Виртуальный терминал - это все то же сочетание реальной клавиатуры и дисплея, которое при определенных условиях может выступать как самостоятельная машина. На каждом из наличных виртуальных терминалов может зарегистрироваться отдельный пользователь, и в его силах запускать там свои задачи, никак не влияющие на задачи пользователя, зарегистрировавшегося на другом виртуальном терминале.

Пакет включает в себя стандартные приложения, такие как браузер (Internet Explorer), почтовый клиент (Outlook Express или Windows Mail), музыкальный и видео проигрыватель (Windows Media Player). С помощью технологий COM и OLE их компоненты могут быть использованы в приложениях сторонних производителей. Эти продукты бесплатны, и могут быть свободно скачаны с официального сайта Microsoft, однако для установки некоторых из них необходимо иметь лицензионную версию Microsoft Windows. Запуск этих программ под другими операционными системами возможен только с помощью эмуляторов среды Windows (Wine), хотя такое их использование нарушает пользовательское соглашение

2. Охарактеризуйте язык программирования shell. Командные файлы. Более сложный пример командного файла на языке shell. Вызов справки по языку shell

В семействе операционных систем, совместимых с ОС UNIX, язык SHELL используется в качестве стандартного языка управления заданиями, т.е. является основным языком общения пользователя с системой.

SHELL широко применяется и в качестве языка разработки особых программ командных файлов.

Командный язык shell (в переводе - раковина, скорлупа) фактически есть язык программирования очень высокого уровня. На этом языке пользователь осуществляет управление компьютером. Обычно, после входа в систему вы начинаете взаимодействовать с командной оболочкой. Признаком того, что оболочка (shell) готова к приему команд служит выдаваемый ею на экран промптер.

В языке Shell версии 7 определение переменной содержит имя и значение: var = value.

Доступ к переменной - по имени со знаком $ спереди: fruit = apple (определение); echo $fruit (доступ); apple (результат echo). DAT=`date`

Если регистрационный справочник пользователя содержит файл.profile, то прежде чем с терминала будет принята хотя бы одна команда, интерпретатор выполняет этот файл (подразумевается, что файл.profile содержит команды)

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 4

по дисциплине «Операционные системы»

I часть

1. Охарактеризуйте понятие программного интерфейса, его назначение. Виды интерфейсов.

Операционная система должна обеспечивать удобный интерфейс не только для прикладных программ, но и для человека, работающего за терминалом. Этот человек может быть конечным пользователем, администратором ОС или программистом. Современные ОС поддерживают развитые функции пользовательского интерфейса для интерактивной работы. Интерфейс - совокупность средств управления программой, а также совокупность способов воздействия на них. (меню, кнопки, линии прокрутки, иконки и т.д)

Графический многооконный пиктографический интерфейс. Представляет собой рабочий стол (DeskTop), на котором располагаются пиктограммы (значки или иконки программ). Все операции производятся, как правило, мышью. Для управления компьютером курсор мыши подводят к пиктограмме и запуск программы осуществляют щелчком левой кнопки мыши по пиктограмме. Это наиболее удобный и перспективный интерфейс, осебенно при работе с программами. Примеры: интерфейс с компьютеров Apple Macintosh, Windows 3.1, Windows 95/98, OS/2, XP, Vista.

Графический интерфейс пользователя (GUI – Graphics User Interface). Появление ОС и оболочек с развитыми диалоговыми графическими средствами (OS Macintosh, Windows 3.1, а особенно Windows 95/98/ME, а также NT/2000) и средств программирования, позволяющих создавать графические интерфейсы (FoxPro for Windows и пр.), а особенно – объектно–ориентированных систем программирования – привело к внедрению и широкому распространению элементов экранного интерфейса.

Командный (текстовый) интерфейс. Командная строка — приглашение оболочки, обозначающее готовность системы принимать команду пользователя, — в наиболее явной форме демонстрирует идею диалога. На каждую введенную команду пользователь получает ответ от системы: либо очередное приглашение, обозначающее, что команда выполнена и можно вводить следующую, либо сообщение об ошибке, представляющее собой высказывание системы о произошедших в ней событиях, адресованное пользователю. При работе в операционной среде с графическим интерфейсом происходящий диалог пользователя с системой не столь очевиден, хотя с точки зрения системы клик мышью в определенной области на экране аналогичен команде, введенной с клавиатуры, а ответ системы пользователю может быть представлен в виде диалогового окна.

Поясните алгоритмы обработки прерываний по вводу - выводу. Пример управления вводом – выводом.

Система прерываний позволяет компьютеру реагировать на внешние события, синхронизировать выполнение процессов и работу устройств ввода-вывода, быстро переходить с одной программы на другую. Механизм прерываний нужен для того, чтобы оповестить процессор о возникновении в вычислительной системе некоторого непредсказуемого события или события, которое не синхронизировано с циклом работы процессора.

Необходимость обеспечить программам возможность осуществлять обмен данными с внешними устройствами и при этом не включать в каждую двоичную программу соответствующий двоичный код, осуществляющий управление устройствами ввода/вывода, привела разработчиков к созданию системного программного обеспечения и, в частности, самих операционных систем.

Программирование задач управления вводом/выводом является наиболее сложным, требующим высокой квалификации, поэтому подпрограммы ввода/вывода:

- оформляли в виде системных библиотечных процедур;

- включили в операционную систему, чтобы не включать этот код в каждую программу, а только оформить обращение к нему.

- Системы программирования вставляют в машинный код необходимые библиотечные подпрограммы ввода/вывода и обращения к тем системным программным модулям, которые управляют операциями обмена между оперативной памятью и внешними устройствами.

Управление вводом/выводом – одна из основных функций любой операционной системы. Организация ввода/вывода в различных ОС имеет много общего, а реализация сильно отличается от системы к системе.