- •Назначение, состав и функции операционных систем (ос).
- •Классификация ос. Особенности ос реального времени. Виды ос реального времени. Примеры ос реального времени.
- •Вычислительные процессы и ресурсы. Виды ресурсов. Управление ресурсами.
- •Переносимость приложений и способы ее достижения. Платформа и технологии .Net. Управляемый и неуправляемый код. Сборка мусора – достоинства и недостатки.
- •Процессы и управление процессами в ос Linux. Средства получения информации о процессах ос Linux.
- •Функции Win api для мониторинга процессов и потоков ос Windows.
- •Функции Win api для получения дополнительной информации о процессах и потоках.
- •Планирование и диспетчеризация потоков в ос. Алгоритмы планирования в системах пакетной обработки и диалоговых системах.
- •Уровни приоритета процесса и потока в ms Windows xp. Функции Win api для изменения приоритетов процесса и потока. Недостижимые значения приоритетов потока.
- •Динамическое повышение приоритета потока. Необходимость. Графики изменения величины приоритета для различных ситуаций динамического повышения приоритета.
- •1)Динамическое повышение приоритета после завершения ввода-вывода
- •2)Динамическое повышение приоритета по окончании ожидания событий и семафоров.
- •Типы потоков по способу их взаимодействия. Понятие критического участка. Необходимость использования синхронизации.
- •Семафорные примитивы Дейкстры – назначение и использование для синхронизации конкурирующих и сотрудничающих (поставщик-потребитель) потоков.
- •Средства синхронизации потоков пользовательского режима. Достоинства и недостатки.
- •Объекты ядра ос ms Windows, используемые для синхронизации потоков.
- •Мьютексы как средство синхронизации потоков. Функции Win32 api для создания и использования мьютекса. Отказ от мьютекса. Пример использования мьютекса.
- •Семафоры. Виды семафоров и их применение. Функции Win32 api для создания и использования семафора. Пример использования семафора.
- •События. Виды событий. Примеры записи функций Win32 api для создания и использования событий. Пример использования событий для синхронизации конкурирующих и сотрудничающих потоков.
- •Функция Win32 api ожидания нескольких событий. Пример использования функции.
- •Var pHandles; // адрес массива объектов
- •Понятие тупиковой ситуации. Модель Холта и её использование. Пример модели Холта. Средства анализа тупиковых ситуаций от компании Microsoft.
- •Условия возникновения тупика. Стратегии Хавендера. Методы борьбы с тупиками.
- •Сегментация, страничная и сегментно-страничная организация памяти. Виды фрагментации памяти. Оценка потерь памяти вследствие фрагментации. Методы борьбы с фрагментацией.
- •Формат дескрипторов мп Intel в защищенном режиме i80386.
- •Байт доступа. Назначение битов. Условие доступа программы к сегменту данных. Поле доступа. Назначение бита дробности.
- •Алгоритмы замещения страниц виртуальной памяти (сам)
- •Четыре метода управления виртуальной памятью. Области применения каждого метода. Понятие региона виртуального адресного пространства (вап). Свойства региона вап.
- •Резервирование регионов в адресном пространстве и передача физической памяти региону. Используемые функции Win32 и их параметры.
- •Кучи. Необходимость создания дополнительных куч процесса. Методы доступа к куче. Операции с кучами. Используемые функции Win32.
- •Функция Win32 api получения сведений о регионах виртуального адресного пространства. Пример использования.
- •Файлы, проецируемые в память. Области применения. Этапы проецирования. Назначение каждого этапа, используемые функции Win32.
- •Динамически загружаемые библиотеки. Области применения. Основные dll ms Windows. Достоинства и недостатки dll. Создание dll.
- •Способы передачи данных между процессами. Схема передачи данных между процессами без использования средств ос и с использованием средств ос. Обмен сообщениями. Каналы и почтовые ящики.
- •Использование именованных каналов. Сокеты. Назначение. Области применения.
- •Дополнительный вопросы: Назначение планировщика задач
- •Краткосрочный планировщик
- •Диспетчер
- •Статическое и динамическое планирование
- •Алгоритм планирования rr
- •Планирование в системах пакетной обработки. Кратчайшее задание первое.
Уровни приоритета процесса и потока в ms Windows xp. Функции Win api для изменения приоритетов процесса и потока. Недостижимые значения приоритетов потока.
Чтобы все потоки работали, операционная система отводит каждому из них определенное процессорное время. Тем самым создается иллюзия одновременного выполнения потоков.
В Windows реализована система вытесняющего планирования на основе приоритетов, в которой всегда выполняется поток с наибольшим приоритетом, готовый к выполнению. Выбранный для выполнения поток работает в течение некоторого периода, называемого квантом. Квант определяет, сколько времени будет выполняться поток, пока операционная система не прервет его. По окончании кванта операционная система проверяет, готов ли к выполнению другой поток с таким же (или большим) уровнем приоритета. Если таких потоков не оказалось, текущему потоку выделяется еще один квант. Однако поток может не полностью использовать свой квант. Как только другой поток с более высоким приоритетом готов к выполнению, текущий поток вытесняется, даже если его квант еще не истек.
Квант не измеряется в каких бы то ни было единицах времени, а выражается целым числом. Для каждого потока хранится текущее значение его кванта. Когда потоку выделяется квант процессорного времени, это значит, что его квант устанавливается в начальное значение. Оно зависит от операционной системы.
Всякий раз, когда возникает прерывание от таймера, из кванта потока вычитается 3, и так до тех пор, пока он не достигнет нуля. Частота срабатывания таймера 10-15 мс, в зависимости от аппаратной платформы. Выбрав новый поток, операционная система переключает контекст. и загрузке аналогичных параметров для другого потока, после чего начинается выполнение нового потока.
Планирование в Windows осуществляется на уровне потоков, а не процессов. Это кажется понятным, так как сами процессы не выполняются, а лишь предоставляют ресурсы и контекст для выполнения потоков. Поэтому при планировании потоков, система не обращает внимания на то, какому процессу они принадлежат. Например, если процесс А имеет 10 готовых к выполнению потоков, а процесс Б - два, и все 12 потоков имеют одинаковый приоритет, каждый из потоков получит 1/12 процессорного времени.
Единственный способ задать начальный класс приоритета для процесса – использовать команду start в командной строке Windows.
Диспетчер системных ресурсов Windows
SetProcessWorkingSetSizeEx-ограничение физ.памяти за счет задания максимального размера рабочего набора, а ограничение виртуальной памяти реализуется самой службой. Если заданный лимит превышен, WSRM– может уничтожать процессы или создавать соответствующую запись в журнале событий. Запись в журн.позволяет выявить процесс с утечкой памяти до того, как он займет всю переданную виртуальную память в системе. Заметьте, что лимиты на память, установленные в WSRM, не применяются к памяти Address Windowing Extensions памяти больших страниц) или памяти ядра
Для каждого из 32 уровней приоритета существует по одной очереди. Для ускорения выбора потока, подлежащего выполнению или вытеснению, Windows поддерживает 32-битную маску, называемую сводкой готовности(ready summary) .
B серверных системах величина кванта увеличена для того, чтобы свести к минимуму переключение контекста. Получая больший квант, серверные приложения, которые пробуждаются при получении клиентского запроса, имеют больше шансов выполнить запрос и вернуться в состояние ожидания до истечения выделенного кванта.
