Вопросы и ответы к экзамену по предмету 2 страница

26. Виртуальная машина Java;

Java Virtual Machine — виртуальная машина Java — основная часть исполняющей системы Java, так называемой Java Runtime Environment (JRE). Виртуальная машина Java интерпретирует и исполняет Байт-код Java, предварительно созданный из исходного текста Java-программы компилятором Java (javac). JVM может также использоваться для выполнения программ, написанных на других языках программирования.

JVM является ключевым компонентом платформы Java. Так как виртуальные машины Java доступны для многих аппаратных и программных платформ, Java может рассматриваться и как связующее программное обеспечение, и как самостоятельная платформа, отсюда принцип «написано однажды, запускается везде» (write once, run anywhere). Использование одного байт-кода для многих платформ позволяет описать Java как «скомпилировано однажды, запускается везде» (compile once, run anywhere).

27. Автозагрузка приложений в ОС Windows;

Большинство приложений, которые автоматически запускаются с операционной системой, вы можете увидеть в области уведомлений. Для управления приложениями автозапуска, пользователи операционных систем Windows обычно используют утилиту «Конфигурация системы».

Программа «Конфигурация системы» - это утилита операционной системы Windows, предназначенная для управления автоматически запускаемыми программами и загрузкой системы, а также определения проблем, которые могут помешать запуску операционной системы в обычном режиме. При помощи этой утилиты вы можете изменять параметры загрузки, отключать службы и автоматически запускаемые программы.

28. Настройка автозагрузки ОС Windows;

Приложения, которые запускаются с учетной записью компьютера, не зависят от того, под какой записью пользователь выполнил вход в систему. Эти параметры вы можете найти в разделе HKLM\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run

Приложения, которые запускаются с учетной записью пользователя, для каждой учетной записи могут отличаться. Эти параметры вы можете найти в разделе HKCU\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run

Для того чтобы добавить новое приложение (программу «Редактор реестра») в автозапуск операционной системы Windows для всех существующих пользователей, выполните следующие действия:

u Откройте редактор реестра;

Перейдите в раздел HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run;

u Создайте строковый параметр. Название можете указать произвольное, например, Regedit. В значении параметра укажите полный путь к приложению и, при необходимости, параметры для запуска, например, c:\Windows\System32\.regedit32.exe;

u Перезагрузите компьютер.

29. Требования, предъявляемые к ОС;

Главным требованием, предъявляемым к операционной системе, является способность выполнения основных функций: эффективного управления ресурсами и обеспечения удобного интерфейса для пользователя и прикладных программ.

Современная ОС должна реализовывать мультипрограммную обработку, виртуальную память, свопинг, поддерживать многооконный интерфейс, а также выполнять многие другие, совершенно необходимые функции. Кроме этих функциональных требований к операционным системам предъявляются не менее важные рыночные требования.

30. Свойство ОС: Расширяемость;

Код должен быть написан таким образом, чтобы можно было легко внести дополнения и изменения, если это потребуется, и не нарушить целостность системы.

31. Свойство ОС: Надежность и отказоустойчивость;

Система должна быть защищена как от внутренних, так и от внешних ошибок, сбоев и отказов. Ее действия должны быть всегда предсказуемыми, а приложения не должны быть в состоянии наносить вред ОС.

32. Свойство ОС: Совместимость;

ОС должна иметь средства для выполнения прикладных программ, написанных для других операционных систем. Кроме того, пользовательский интерфейс должен быть совместим с существующими системами и стандартами.

Одним из аспектов совместимости является способность ОС выполнять программы, написанные для других ОС или для более ранних версий данной операционной системы, а также для другой аппаратной платформы.

Необходимо разделять вопросы двоичной совместимости и совместимости на уровне исходных текстов приложений. Двоичная совместимость достигается в том случае, когда можно взять исполняемую программу и запустить ее на выполнение на другой ОС. Для этого необходимы: совместимость на уровне команд процессора, совместимость на уровне системных вызовов и даже на уровне библиотечных вызовов, если они являются динамически связываемыми.

33. Свойство ОС: Производительность;

Система должна обладать настолько хорошим быстродействием и временем реакции, насколько это позволяет аппаратная платформа.

34. Свойство ОС: Безопасность;

ОС должна обладать средствами защиты ресурсов одних пользователей от других.

Основы стандартов в области безопасности были заложены " Критериями оценки надежных компьютерных систем ". Этот документ, изданный в США в 1983 году национальным центром компьютерной безопасности (NCSC - National Computer Security Center), часто называют Оранжевой Книгой.

В соответствии с требованиями Оранжевой книги безопасной считается такая система, которая "посредством специальных механизмов защиты контролирует доступ к информации таким образом, что только имеющие соответствующие полномочия лица или процессы, выполняющиеся от их имени, могут получить доступ на чтение, запись, создание или удаление информации".

Иерархия уровней безопасности, приведенная в Оранжевой Книге, помечает низший уровень безопасности как D, а высший - как А.

• В класс D попадают системы, оценка которых выявила их несоответствие требованиям всех других классов.

• Основными свойствами, характерными для С-систем, являются: наличие подсистемы учета событий, связанных с безопасностью, и избирательный контроль доступа.

• Системы уровня В основаны на помеченных данных и распределении пользователей по категориям, то есть реализуют мандатный контроль доступа. Каждому пользователю присваивается рейтинг защиты, и он может получать доступ к данным только в соответствии с этим рейтингом

• Уровень А является самым высоким уровнем безопасности, он требует в дополнение ко всем требованиям уровня В выполнения формального, математически обоснованного доказательства соответствия системы требованиям безопасности.

35. Понятия «internetworking» и «interoperability»;

Компьютерная сеть - сеть - это совокупность компьютеров и телекоммуникационного оборудования соединенных между собой.

Каждая сеть имеет свой номер, который используется на сетевом уровне при выполнении маршрутизации. Когда две или более сетей организуют совместную транспортную службу, то такой режим взаимодействия обычно называют межсетевым взаимодействием (internetworking).

Так как понятие "номер сети" определяется на сетевом уровне, то оно является относительным, то есть, если в одном компьютере установлено программное обеспечение, поддерживающее несколько протоколов сетевого уровня (например, TCP и SPX), то данный компьютер может принадлежать нескольким сетям.

При рассмотрении вопросов межсетевого взаимодействия часто используется еще один англоязычный термин - interoperability.

В то время как термин internetworking обозначает взаимодействие сетей на нижних уровнях, непосредственно связанных с транспортировкой пакетов, в понятие interoperability входит обеспечение согласования верхних уровней стека коммуникационных протоколов.

36. Гетерогенность;

Ø Политический словарь

(от греч. heteros - другой) - разнородность.

Ø Исторический словарь

Неоднородность по составу.

Ø Социологический словарь

— степень различия членов, некоторой совокупности, между собой.

Нормой сегодняшнего дня являются сети гетерогенные, которые состоят из различных рабочих станций, операционных систем и приложений, а для реализации взаимодействия между компьютерами используют различные протоколы. Разнообразие всех компонентов, из которых строится сеть, порождает еще большее разнообразие структур сетей, получающихся из этих компонентов.

37. Основные подходы к реализации взаимодействия сетей компьютеров с разными ОС;

Основные проблемы при организации взаимодействия различных сетей связаны с тем, что эти сети используют различные стеки коммуникационных протоколов. В каждом конкретном стеке протоколов, будь то стек TCP/IP или IPX/SPX, средства, реализующие какой-либо уровень, обеспечивают интерфейс для вышележащего уровня своей системы и пользуются услугами интерфейсных функций нижележащего уровня.

Существование многих стеков протоколов не вносит никаких проблем до тех пор, пока не появляется потребность в их взаимодействии, то есть потребность в доступе пользователей сети NetWare к мейнфрейму IBM или пользователей графических рабочих станций UNIX к компьютеру VAX. В этих случаях проявляется несовместимость близких по назначению, но различных по форматам данных и алгоритмам протоколов.

Сложнее обстоит дело с сопряжением сетей, использующие различные протоколы верхних уровней, начиная с сетевого. Задачи согласования протоколов верхних уровней решить труднее из-за большей сложности этих протоколов и их разнообразия - чем большим интеллектом обладает протокол, тем больше у него аспектов и граней, по которым он может отличаться от своего собрата по функциональному назначению.

Для организации взаимодействия различных сетей в настоящее время используется два подхода:

· Первый подход связан с использованием так называемых шлюзов, которые обеспечивают согласование двух стеков протоколов путем преобразования протоколов. Шлюз размещается между взаимодействующими сетями и служит посредником, переводящим сообщения, поступающие от одной сети, в формат другой сети.

· Вторым использующимся в настоящее время на практике подходом является использование в рабочих станциях технологии мультиплексирования различных стеков протоколов.

При объединении сетей различных типов в общем случае необходимо обеспечить двухстороннее взаимодействие сетей, то есть решить две задачи:

Ø Обеспечение доступа клиентам сети A к ресурсам и сервисам серверов сети B.

Ø Обеспечение доступа клиентам сети B к ресурсам и сервисам сети A.

38. Что такое реестр ОС Windows;

Иерархически построенная, централизованная база данных в составе операционных систем Microsoft Windows 9x/NT/2000/XP/2003/Vista, содержащая сведения, которые используются операционной системой для работы с пользователями, программными продуктами и устройствами.

В реестре хранятся данные, необходимые для правильного функционирования Windows. К ним относятся профили всех пользователей, сведения об установленном программном обеспечении и типах файлов, которые могут быть созданы каждой программой, информация о свойствах папок и значках приложений, а также установленном оборудовании и используемых портах.

39. Структура реестра ОС Windows;

Реестр Windows состоит из 5-ти ветвей:
1) HKEY_CLASSES_ROOT (HKCR) – в этой ветви содержатся сведения о расширениях всех зарегистрированных в системе типов файлов (хранящиеся здесь сведения отвечают за запуск необходимой программы при открытии файла с помощью Проводника Windows);

2) HKEY_CURRENT_USER (HKCU) – в этой ветви содержится информация о пользователе, вошедшем в систему в настоящий момент (здесь хранятся папки пользователя, цвета экрана и параметры панели управления);

3) HKEY_LOCAL_MACHINE (HKLM) – в этой ветви содержится информация об аппаратной части ПК, о драйверах устройств, сведения о загрузке Windows;

4) HKEY_USERS (HKU) – в этой ветви содержится информация о всех активных загруженных профилях пользователей данного ПК;

5) HKEY_CURRENT_CONFIG (HKCC) – в этой ветви содержится информация о профиле оборудования, используемом локальным компьютером при запуске системы.

40. Способы работы с реестром ОС Windows;

Основным и наиболее известным инструментом администрирования Реестра Windows является утилита Редактор реестра (Registry Editor), входящая в состав любой копии ОС Windows.

Для запуска утилиты Редактор реестра: нажмите Пуск –> Выполнить… –> в поле Открыть: введите regedit –> OK.

41. Структура сетевой ОС;

Средства управления локальными ресурсами компьютера: функции распределения оперативной памяти между процессами, планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами в мультипроцессорных машинах, управления периферийными устройствами и другие функции управления ресурсами локальных ОС.

Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование - серверная часть ОС (сервер). Эти средства обеспечивают, например, блокировку файлов и записей, что необходимо для их совместного использования; ведение справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных; управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам.

Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования - клиентская часть ОС (редиректор). Эта часть выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей, при этом запрос поступает от приложения в локальной форме, а передается в сеть в другой форме, соответствующей требованиям сервера.

Клиентская часть также осуществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат, так что для приложения выполнение локальных и удаленных запросов неразличимо.

Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети. Эта часть обеспечивает адресацию и буферизацию сообщений, выбор маршрута передачи сообщения по сети, надежность передачи и т.п., то есть является средством транспортировки сообщений.

42. Взаимодействие сетевых компонентов;

На рисунке показано взаимодействие сетевых компонентов. Здесь компьютер 1 выполняет роль "чистого" клиента, а компьютер 2 - роль "чистого" сервера, соответственно на первой машине отсутствует серверная часть, а на второй - клиентская. На рисунке отдельно показан компонент клиентской части - редиректор. Именно редиректор перехватывает все запросы, поступающие от приложений, и анализирует их. Если выдан запрос к ресурсу данного компьютера, то он переадресовывается соответствующей подсистеме локальной ОС, если же это запрос к удаленному ресурсу, то он переправляется в сеть. При этом клиентская часть преобразует запрос из локальной формы в сетевой формат и передает его транспортной подсистеме, которая отвечает за доставку сообщений указанному серверу. Серверная часть операционной системы компьютера 2 принимает запрос, преобразует его и передает для выполнения своей локальной ОС. После того, как результат получен, сервер обращается к транспортной подсистеме и направляет ответ клиенту, выдавшему запрос. Клиентская часть преобразует результат в соответствующий формат и адресует его тому приложению, которое выдало запрос.

43. Варианты построения сетевых ОС;

Первые сетевые ОС представляли собой совокупность существующей локальной ОС и надстроенной над ней сетевой оболочки. При этом в локальную ОС встраивался минимум сетевых функций, необходимых для работы сетевой оболочки, которая выполняла основные сетевые функции. Однако более эффективным представляется путь разработки операционных систем, изначально предназначенных для работы в сети. Сетевые функции у ОС такого типа глубоко встроены в основные модули системы, что обеспечивает их логическую стройность, простоту эксплуатации и модификации, а также высокую производительность.

44. Одноранговые сетевые ОС и ОС с выделенными серверами;

Одноранговая сеть

двухранговая сеть

Если компьютер предоставляет свои ресурсы другим пользователям сети, то он играет роль сервера. При этом компьютер, обращающийся к ресурсам другой машины, является клиентом. Как уже было сказано, компьютер, работающий в сети, может выполнять функции либо клиента, либо сервера, либо совмещать обе эти функции.

Если выполнение каких-либо серверных функций является основным назначением компьютера (например, предоставление файлов в общее пользование всем остальным пользователям сети или организация совместного использования факса, или предоставление всем пользователям сети возможности запуска на данном компьютере своих приложений), то такой компьютер называется выделенным сервером. В зависимости от того, какой ресурс сервера является разделяемым, он называется файл-сервером, факс-сервером, принт-сервером, сервером приложений и т.д.

45. Синхронизация процессов при помощи критических секций;

Критическая секция — это часть программы, результат выполнения которой может непредсказуемо меняться, если переменные, относящиеся к этой части программы, изменяются другими потоками в то время, когда выполнение этой части еще не завершено.

Чтобы исключить эффект гонок по отношению к критическим данным, необходимо обеспечить, чтобы в каждый момент времени в критической секции, связанной с этими данными, находился только один поток.

При этом неважно, находится этот поток в активном или в приостановленном состоянии. Этот прием называют взаимным исключением.

46. Синхронизация процессов при помощи семафоров;

Семафо́р — объект, позволяющий войти в заданный участок кода не более чем n потокам.

Мьютекс (англ. mutex, от mutual exclusion — взаимное исключение) — одноместный семафор, служащий в программировании для синхронизации одновременно выполняющихся потоков. Мьютексы – это простейшие двоичные семафоры, которые могут находиться в одном из двух состояний – отмеченном или неотмеченном.

Когда какой-либо поток, принадлежащий любому процессу, становится владельцем объекта mutex, последний переводится в неотмеченное состояние. Если задача освобождает мьютекс, его состояние становится отмеченным.

Единственная задача мьютекса — защита объекта от доступа к нему других потоков отличных от того, который завладел мьютексом)

Цель использования мьютексов — защита данных от повреждения; однако им порождаются другие проблемы, такие как взаимная блокировка (клинч) и «соревнование за ресурс».

47. Синхронизация процессов при помощи сигналов;

Сигналы вызывают прерывание задачи и выполнение заранее предусмотренных действий.

Сигналы могут вырабатываться синхронно, то есть как результат работы самого процесса, а могут быть направлены процессу другим процессом; то есть вырабатываться асинхронно. Синхронные сигналы чаще всего приходят от системы прерываний процессора и свидетельствуют о действиях процесса, блокируемых аппаратурой, например деление на нуль, ошибка адресации, нарушение защиты памяти и т. д.

48. Что такое сценарий (скрипт);

Shell - это командная оболочка. Является мощным языком программирования. Программы на языке shell называют сценариями, или скриптами. Фактически, из скриптов доступен полный набор команд, утилит и программ Linux. Если этого недостаточно, то доступны внутренние команды shell -- условные операторы, операторы циклов и пр., которые увеличивают мощь и гибкость сценариев.

Shell-скрипты исключительно хороши при программировании задач администрирования системы и др., которые не требуют для своего создания полновесных языков программирования.

Знание языка командной оболочки является залогом успешного решения задач администрирования системы Linux.

Shell-скрипты очень хорошо подходят для быстрого создания прототипов сложных приложений, даже не смотря на ограниченный набор языковых конструкций и определенную "медлительность". Такая метода позволяет детально проработать структуру будущего приложения, обнаружить возможные "ловушки" и лишь затем приступить к кодированию на C, C++, Java, или Perl.

Для каких задач неприменимы скрипты:

u для ресурсоемких задач, особенно когда важна скорость исполнения для задач, связанных с выполнением

u математических вычислений, особенно это касается вычислений с плавающей запятой, вычислений с повышенной точностью, комплексных чисел

u для целевых задач, от которых может зависеть успех предприятия.

u когда необходимо обеспечить целостность системы и защитить ее от вторжения, взлома и вандализма.

u для проектов, содержащих компоненты, очень тесно взаимодействующие между собой.

u для задач, выполняющих огромный объем работ с файлами

u для задач, работающих с многомерными массивами

u когда необходимо предоставить графический интерфейс с пользователем (GUI)

u когда необходим прямой доступ к аппаратуре компьютера

u когда необходимо выполнять обмен через порты ввода-вывода или сокеты

u когда необходимо использовать внешние библиотеки

49. Структура сценария (сктрипта) в ОС Linux;

Запустить сценарий можно командой sh <scriptname> или bash scriptname.

Более удобный вариант -- сделать файл скрипта исполняемым, командой chmod.

Это:

• chmod 555 <scriptname> (выдача прав на чтение/исполнение любому пользователю в системе)

или

• chmod +rx <scriptname> (выдача прав на чтение/исполнение любому пользователю в системе)

• chmod u+rx <scriptname> (выдача прав на чтение/исполнение только "владельцу" скрипта)

После того, как файл сделан исполняемым, то его можно запустить его такой командой ./scriptname.

Если, при этом, текст сценария начинается с корректной сигнатуры ("sha-bang"), то для его исполнения будет вызван соответствующий

интерпретатор.

Текст скрипта должен начинаться со строки:

#!/bin/bash

После чего идёт код программы

50. Порядок создания, написания и исполнения сценария в ОС Linux;

1. Зайти под учётной записью root;

2. Создать и открыть текстовый файл, например используя редактор nano c расширением sh (nano <имя файла>.sh);

3. Написать код скрипта, первая строка должна быть #!/bin/bash;

4. Сохранить файл и выйти из редактора;

5. Сделать файл исполняемым chmod 555 <scriptname> или

6. Запустить скрипт командой./ <имя файла>.sh

51. Физическая организация устройств ввода-вывода;

Устройства ввода-вывода делятся на два типа:

1. блок-ориентированные устройства

байт-ориентированные устройства.

Блок-ориентированные устройства хранят информацию в блоках фиксированного размера, каждый из которых имеет свой собственный адрес. Самое распространенное блок-ориентированное устройство - диск.

Байт-ориентированные устройства не адресуемы и не позволяют производить операцию поиска, они генерируют или потребляют последовательность байтов. Примерами являются терминалы, строчные принтеры, сетевые адаптеры.

Операционная система обычно имеет дело не с устройством, а с контроллером. Контроллер, как правило, выполняет простые функции.

Каждый контроллер имеет несколько регистров, которые используются для взаимодействия с центральным процессором. В некоторых компьютерах эти регистры являются частью физического адресного пространства.

ОС выполняет ввод-вывод, записывая команды в регистры контроллера.. Когда команда принята, процессор оставляет контроллер и занимается другой работой.

При завершении команды контроллер организует прерывание для того, чтобы передать управление процессором операционной системе, которая должна проверить результаты операции. Процессор получает результаты и статус устройства, читая информацию из регистров контроллера.

52. Организация программного обеспечения ввода-вывода;

Основная идея организации программного обеспечения ввода-вывода состоит в разбиении его на несколько уровней, причем нижние уровни обеспечивают экранирование особенностей аппаратуры от верхних, а те, в свою очередь, обеспечивают удобный интерфейс для пользователей.
Ключевым принципом является независимость от устройств. Вид программы не должен зависеть от того, читает ли она данные с гибкого диска или с жесткого диска.

Программное обеспечение ввода-вывода на четыре слоя

Ø Обработка прерываний,

Ø Драйверы устройств,

Ø Независимый от устройств слой операционной системы,

Ø Пользовательский слой программного обеспечения.

53. Обработка прерываний;

Прерывания должны быть скрыты как можно глубже в недрах операционной системы, чтобы как можно меньшая часть ОС имела с ними дело. Наилучший способ состоит в разрешении процессу, инициировавшему операцию ввода-вывода, блокировать себя до завершения операции и наступления прерывания.

При наступлении прерывания процедура обработки прерывания выполняет разблокирование процесса, инициировавшего операцию ввода-вывода.

54. Драйверы устройств;

Весь зависимый от устройства код помещается в драйвер устройства. Каждый драйвер управляет устройствами одного типа или, может быть, одного класса.

В операционной системе только драйвер устройства знает о конкретных особенностях какого-либо устройства.

Например, только драйвер диска имеет дело с дорожками, секторами, цилиндрами, временем установления головки и другими факторами, обеспечивающими правильную работу диска.

Драйвер устройства принимает запрос от устройств программного слоя и решает, как его выполнить. Если драйвер был свободен во время поступления запроса, то он начинает выполнять запрос немедленно. Если же он был занят обслуживанием другого запроса, то вновь поступивший запрос присоединяется к очереди уже имеющихся запросов, и он будет выполнен, когда наступит его очередь.

Первый шаг в реализации запроса ввода-вывода, состоит в преобразовании его из абстрактной формы в конкретную.

Проще говоря, он должен решить, какие операции контроллера нужно выполнить и в какой последовательности.

После передачи команды контроллеру драйвер должен решить, блокировать ли себя до окончания заданной операции или нет. Если операция занимает значительное время, то драйвер блокируется до тех пор, пока операция не завершится, и обработчик прерывания не разблокирует его. Если команда ввода-вывода выполняется быстро, то драйвер ожидает ее завершения без блокирования.

Дата добавления: 2015-04-23