Systém s kontinuální alokací (systém uložení pro práci s reál.soubory); Nevýhody: při smazání souboru může vzniknout místo, kam se nové soubory nevejdou -> vznikají prázdná místa a snižuje se kapacita disku použití: vhodné tam, kde budou všechny soubory přibližně stejně velké a kde je kladen důraz na rychlost čtení (nevzniká fragmentace souborů, čtecí hlavička čte nepřeskakuje a čte v kuse), schéma uložení: |A|A|A|B|B|B|B| nebo |A|A|A| | |B|B|B|B|
Systém FATschéma uložení: |A|B|B|B|A|A|B| (+ zřetězení šipkama)
Popište mechanismus plánovače spravedlivého sdílení (plánování procesů). Vůči čemu je plánovač spravedlivý? mechanismus - přidělovat čas CPU každému uživ. (nebo jinak defin. skup. procesů) proporcionálně bez ohledu na to, kolik procesů má. Plánovač je spravedlivý vůči uživ., resp. skupinám uživ.
Odlišnost volání signal u monitorů dle Hansena a Hoareho. Hoare - proces volající signal se pozastaví, vzbudí se až poté, co předchozí reaktivovaný proces opustí monitor nebo se pozastaví; Hansen - signal smí být uveden jen jako poslední příkaz v monitoru, po volání signal proces musí monitor opustit.
Jaké 2 typy OS reálné času znáte?  Popište je. HARD RT - zaručuje odezvu systému v ohraničeném čase, tím všechny zpoždění a realizace systému ohraničeny a tím omezezená funkčnost OS: Není systém souborů, virt. paměť. SOFT RT - RT úlohy mají přednost před všemi ostatními (i před činností jádra OS), avšak nezaručuje odezvu v ohraničeném čase.
Stránková virtuální paměť --> obecně převod adresy virtuální na fyzickou Zavolá se mapovací fce, která z tabulky stránek převede adresu z virt. paměti na stránkovanou. Mapovací fce: a) str = VA div 4096; offset = VA mod 4096 b) z tabulky stránek--> rámec c) z č.rámce a offsetu sestavíme FA: FA = ramec*4096 + offset
Proces má 4 alokované rámce. Vyhazování stránek algoritmy. alg. NRU - not recently used - vyhodí stránku s nejnižší neprázdné třídy (pak náhodný výběr mezi strákami jedné třídy). třídy: 0(R=0,M=0), 1(R=0,M=1), 2(R=1,M=0), 3(R=1,M=0) alg. LRU - least recently used - vyhodí stránku nejdéle nepoužívanou. alg. MIN (OPT) - optimální nahrazování - vyhodí stránku v následující nejdelší době nepoužívanou (vyhodíme zboží, které nikdo nebude požadovat). alg. second chance – vyhodí nejstarší stránku, která nebyla referencována v „poslední době“; vezme nejstarší stránku a if R=0, tak ji vyhodí (if R=1-->hodí jí na konec, set R=0);
Jak funguje Buddy systém pro správu paměti nejrychl.systém pro přidělování paměti... na poč. je celá paměť volná-pouze jeden seznam obsahuje 1 položku velikosti paměti. PŘ: 1) přijde-li požadavek,zaokrouhlí se nahoru na mocninu 2; 2) Blok vel. 64kb se rozdělí na 2 bloky vel 32kb,tzv "Buddies"; 3) Protože je ještě moc velký, jeden z nich(ten s nižší adresou) se rozdělí na 2x16kb, jeden z nich na 2 bloky 8kb,jeden z nich je alokován; Uvolnění paměti-pokud jsou 2 sousední bloky stejné velikosti volné(buddies), spojí se do jednoho.
Procesy: a, b, c; Zdroje: R, S, T; a->R (a čeká na zdroj R), a<-R (a drží zdroj R); uvíznutí: graf je cyklem, neuvíznutí: graf je stromem;
Co je to informační a řídící blok procesu (PCB)? Jaké položky obsahuje (alespoň 3)? PCB=Process Control Block= položka reprezentující proces v tabulce procesů. Obsahuje všechny informace, které musejí být uchovány, aby proces mohl být ze stavu "připraven" či "blokován" znovu spuštěn. Obsahuje: pro správu systému - identifikátory, stav procesu, odkazy na rodiče a potomky; pro správu paměti - ukazatel, velikost, přístupová práva; pro správu souborů - prostředí, otevřené soubory (pozice v souboru);
Vysvětlete pojem pracovní množina stránek procesu. Kdy nastává tzv. zahlcení? P.M.S je množina stránek, které jsou procesu přístupné (může do nich zapisovat, číst...). Do P.M.S může zapisovat pouze jejich proces. Zahlcení (trashing) nastává tehdy, když se pracovní množiny stránek aktivních procesů nevejdou do paměti.
Popište komunikaci CPU - řadič - I/O zařízení
Řadič pomocí přerušení zprístupňuje procesu jednotlivá I/O zařízení. Převádí příkazy z CPU na elektr. impulzy pro zařízení, komunikace pomocí registrů řadiče na známých I/O adresách.
Co je to „spooling“ =Simultaneous Peripherial Operation On Line – současný provoz spřažených periferních zařízení. S. je techniká sdílení I/O zařízení v OS – řazení požadavků pro jednotlivé úlohy do fronty (ta realizovány např. na disku). Typické využití je spooling tiskárny.
Definujte OS reálného času = je OS, který se podřizuje přísným požadavkům na čas odpovědi aplikacím;
časový souběh = race condition; procesy sdílejí společnou paměť, dva procesy zvětšují asynchronně společnou proměnnou. Nastává při přidání prvku do seznamu, přístupu do souboru... při přepnutí paral. procesů v nevhodný okamžik (a při neošetření kritickou sekcí)
prioritní fce je fce parametrů procesů a systémových parametrů určující prioritu procesu v systému. Charakterizuje plánovač.
ACL, seznamy, co je použitelné? ACL (Access Control List) - podoba info. o přístupových právech, kde s objektem je sdružen seznam subjektů a jejich přístupových práv. C-seznamy - podoba info. o přístupových právech, kde je se subjektem sdružen seznam objektů a přístupových práv k nim.Mechanismus ACL používá mnoho moderních fs (NTFS, XFS,...) a používá se mnohem častěji než C-seznamy (ty např. v některých distrib. syst.)
Filozofové - uvíznutí, vyhladovění uvíznutí (deadlock)- vezmou pravou vydličku, ale nemohou vzít levou (protože je obsazena sousedem); vyhladovění (starvation) - vezmou levou a hned ji položí. Musí být splněny všechny4 Coff.podm.
Uvíznutí, Coffman u.-např. večeřící filos.,všichni vezmou levou, pravá už není; Coff podm.uvízn.:1) Vzájemné vyloučení (každý zdoj je buď dostupný či výhradně přiřazen právě 1 procesu); 2) „Hold&Wait“ (proces držící výhradně přiřazené zdroje může požadovat další zdroje); 3) Nemožnost odejmutí (jednou přiřazené zdroje nemohou být procesu násilně odejmuty); 4) Cyklické čekání (musí být cyklický řetězec 2 nebo více procesů, kde každý z nich čeká na zdroj držený dalším členem)
Vlastnosti systémů založených na mikrojádře- většinu činností OS vykonávají samostatné procesy mimo jádro; pouze mikrojádro v privilegovaném režimu; snadnější tvorba distribuovaných OS (modulárnější struktura) - klienty a servery mohou kom. po síti
- složitější návrh systému, režie;
Vysvětlete pojmy interní a externí fragmentace. Jaká je při čistém segmentování(a), čistém stránkování (b) a zápisu souboru na disk (c)?:
externí- zůstavají nepřidělené nepřidělitelné úseky paměti
interní- část přidělené oblasti je nevyužita
a) čistém segmentování - externí ano, interní ne
b) čistém stránkování - externí ne (všechny stránky jsou přidělitelné), interní pouze na poslední stránce (v průměru 1/2 je prázdná)
c) zápisu souboru na disk - externí ano (ale pokud jsou diskové bloky svázány do seznamu, tak vzniká pouze fragmentaci souborů - narozdíl od externí mohou tak být všechny oblasti využity), interní ne;
Jak bude velká tabulka stránek pokud je 48bitová virtuální adresa, 32bitová adresa fyzické paměti a velikost stránky je 8kB. Jakým způsobem lze zmenšit její velikost vel.tab. = virt.pam. / vel.str. = 2^48 / 8192 = 2^48 / 2^13 = 2^35; Její velikost lze zmenšit tím, že by mohla obsahovat pouze ty stránky, které představují existující paměť (řešení pomocí rozdělení tabulky do menších částí);
Monitor je primitivum řešící problém kritické sekce, vyšší úrovně než semaf. implementovaný jako jazyková konstrukce obsahující metody, které jsou volány procesy, a proměnné dostupné pouze těmto metodám. V m. může být v jednu chvíli aktivní pouze 1 proces. Poskytuje podmínku (spec. typ proměnné - odkaz na událost či stav výpočtu) a nad ní dvě operace - wait (volající bude pozastaven nad podm. jiný proces může vstoupit do m., pokud ex.) a signal (reaktivuje jeden z pozast. proc., pokud ex.)
Spinlock Spinlock je v operačních systémech druh zámku, na nějž je třeba aktivně čekat (čekající proces při čekání na spinlock spotřebovává systémové prostředky). Často využívá instrukci TSL (Test and Set Lock);
Monolitický OS, nakreslit jeho strukturu M.OS je spustitelný soubor, který běží na holém počítači. Napsán jako 1 progr., řízení se předává voláním podprogr.
Vysvětlete pojem logický souborový systém (VFS)= nejvyšší vrstva implementace souborů v dnešních OS. Je volán aplikacemi, obsahuje kód společný pro všechny typy fs, převádí jméno souboru na na info. o souboru, udržuje info. o otevřeném souboru, zodpovědný za ochranu a bezpečnost.
RPC-komunikace mezi klientem a serverem pri vzdáleném volání funkce-dovolit procesům(klientům)volat proced.umístěné v jiném proces.(serveru);průběh komunikace:1.Klient zavolá spojku klient,reprez.požadovanou vzdál.proced.; 2.Spojková proced.argumenty zabalí do zprávy a zprávu pošle serveru;3.Spojka serveru zprávu přijme,vyjme z ní argum.a zavolá proces;4.Proces se vrátí,spojka serveru pošle návratovou hodnotu zpět klientovi; 5.Spojka klienta přijme zprávu obsahující návratovou hodnotu a návratovou hodnotu vrátí volajícímu.
Jaké jsou výhody/nevýhody souboru mapovaného do části paměťového prostoru vůči read/write/atd. Výhody- rychlejší, mas to v pameti a nemusis sahat an disk, pamet je tak 10x rychlejsi medium ..., takze i s prepoctem VA na RA to je daleko lepsi ...Nevýhody - natahovaní stranky do pameti ... a resit vypadky stranek
Beladydho anomálie spočívá v tom, že Belady našel protipříklad proti předpokladu "čím více bude rámců paměti, tím nastane méně výpadků" (3r->9v, 4r->10v). Způsobila vývoj teorie stránkovacích alg.
Rozdíl mezi aktivníma pasivním čekáním Aktivní=Průběžné testování proměnné ve smyčce, dokud nenabude očekávanou hodnotu (většinou se mu snažíme vyhnout,žere čas CPU)