Vypracovane_otazky

d dva procesy sdili jednu promenou a oba do ni zapisuji. Nastava synchronizacni . Jak tento problem muzeme resit? (Diskutujte vice jak jeden zpusob) synchronizace- . Vzniklý deadlock se potom nějakým způsobem řeší (například zrušením (rollback) transakce nebo zabíjením procesů) nebo se počítá s tím, že nastává zřídka a uživatel si pomůže sám.


13.co je to timesharing
Co máme s procesy, aby v operační systém mohli počitat
Řešíme, kdy se proces dostane k procesoru , kdo bude další kdo poběží.Máme jeden procesor, jak přidělovat procesy. , Proč má proces přestat počítat, aby si mysleli, že alespoň trochu počítat-časové kvantumřerušení

Přerušení=je mechanismus, když přijde nějaká událost(ťuknu prstem na klavesnici Page Down), tak se přeruší vykonávaní stávající operace(nebo posloupností operací),přerušení programu a zareaguje se nějakou událost (events), jak na událost zareagujeme, chceme, aby událost byla velmi rychle rozpoznána, nějak byla zpracovat
mají enormní neobyčejný, nesmírný, nadměrně veliký význam, generovaná běžnými stavy - Struktura jednouživatelského a víceuživatelského operačního systému (OS)Z ČWUT Jednouživatelský systém nemusí být real-time (může být dávkový). Naproti tomu víceuživatelský systém (time sharing) (systém umožnující současně práci více uživatelů) musí podporovat multitasking nebo multiprogramming nebo oboje. Musí zabezpečit dostatečně krátkou dobu odezvy.

14.co je virtualni pame Virtuální paměť nebo také adresování virtuální paměti je zvláštní způsob správy operační paměti počítače . Umožňuje operačnímu systému využívat vnitřní paměť, která je významně větší, než je skutečná fyzická velikost paměti. Děje se to tím, že se v danou chvíli nepotřebná paměť odkládá na pevný disk (odkládací prostor) a v případě potřeby se opět zavádí do vnitřní paměti. Dnes je virtuální paměť běžnou součástí všech moderních operačních systémů. Zvýšené nároky na systémové a hardwarové zdroje (zvláště na diskový subsystém) jsou zanedbatelné v porovnání s výhodami, které použití virtuální paměti přináší. Je to především menší potřeba fyzické paměti, která je i přes neustále klesající ceny řádově dražší než odkládací diskový prostor (nejen cenou za uložený bit, ale i spotřebou elektřiny, flexibilitou a zabraným prostorem). Systém virtuální paměti umožňuje efektivně využít menší operační paměť za cenu jen nepatrné ztráty výkonu. Výhody
· paměť, kterou má běžící proces k dispozici není omezena fyzickou velikostí instalované paměti
· každý běžící proces má k dispozici svou vlastní paměťovou oblast, ke které má přístup pouze on sám a nikdo jiný
· metody správy paměti zabezpeč· ují optimální výměnu paměťových stránek mezi fyzickou poč· ítač· ovou pamětí a diskem. Málo používaná č· ást paměti tak vůbec nemusí být zavedena ve vnitřní paměti
· paměť jednotlivým procesům lze tak organizovat, že se pamět z hlediska procesu jeví jako lineární, přestože ve skuteč· nosti může být umístěna na různých mistech vnitřní paměti i odkládacího prostoru.
Nevýhody
· Při špatném (malém) dimenzování reálné operač· ní paměti může dojít ke ztrátě výpoč· etního výkonu (probíhá neustálá výměna dat mezi pamětí a diskem namísto výpoč· tů).
Základní principy
· Všechny adresy, které proces používá jsou spravovány pouze jako virtuální - transformaci na fyzické adresy provádí správa virtuální paměti
· Existují dvě základní metody implementace virtuální paměti - stránkování a segmentace
o Při stránkování je paměť je rozdělena na větší úseky stejné velikosti, které se nazývají stránky. Správa virtuální paměti rozhoduje samostatně o tom, která paměťová stránka bude zavedena do vnitřní paměti a která bude odložena do odkládacícho prostoru ( swapu ).
o Při segmentaci je paměť rozdělena na ůseky různé velikosti nazývané segmenty.
Používají se různé strategie pro řízení přesunu stránek/segmentů tam a zpět, často odpovídající strategiím cacheování

.rozdil strankovani, segmentace a swapovani
Swapování- výměna bloků paměti mezi paměti fyzickou a diskemáte bloky na úseky
1 Stránkování- bloky jsou pevné délky (4kB)
+jednoduché odložit na disk, mají všechny stejnou délku,
-když vezmete přiliš velké stránky, tak proces, plýtváte místem
přiliš malý-plýtváte zdroji operačního systému
2 Segmentace- bloky nemají stejnou délku
-nevíte,jak velkou jak velké, kolik budete mít
Stránkování je adresovací technika operační paměti, která umožňuje zobrazit virtuální paměťový prostor (tzv. virtuální paměť) do fyzického adresového prostoru operační paměti. Mapování paměťového prostoru se provádí po stránkách, stránky mají zpravidla stejnou velikost (např. 4kB). Procesor pro mapování stránek využívá vyhrazené části paměti, kde se nachází stránkovací tabulky.
Využití stránkování
· sdílení č· ástí fyzické paměti více procesy , např. paměti ROM a reentrantní č· ásti procesu (např. knihovny )
· oddělení adresových prostorů procesů (více bezpeč· nosti)
· zvýšení virtuální kapacity paměti odkládáním stránek na vnější pamět (disk)
· možnost odstraňování fragmentace alokované paměti




Implementace je praktické použití metody či algoritmů (postupů) za účelem dosažení vytčeného cíle. Implementaci předchází analýza řešeného problému, jejíž výstupem je dekompozice problému na dílčí celky, které lze snadněji implementovat. Ve fázi testování implementovaného algoritmu se použijí vhodně zvolené vstupní testovací soubory dat a soubory očekávaných výsledků. Nesoulad mezi vstupními a výstupními testovacími daty může být chybou analýzy nebo implementace algoritmu (následuje opakování implementace).Počítačový příklad: Vytvoření počítačového programu , který vzestupně seřadí daná čísla, je implementací některé známé (teoretické) metody řazení .
Defragmentace=všechny díry na disku přesunete na konec při zapisování na disk souvisle zdlouhavá a nepřijemná operace
16.rozdil mezi vlaknem a klasickym procesem
-
17.databazovy system souboru, vyhody oproti hierarchickému
Výhoda, když nejčastější operací je prohledávání souborů nebo nějaké jejich přeuspořádání =drží uživatelská dataář-dovolí strukturovat systém souborů
DNS (Domain Name System) je hierarchický systém doménových jmen,

. sit peer to peer a jake vlastnosti od systemu ocekavate


.Co je to systém souboru a jake zakladni funkce od nej ocekavate?
Souborový systém ( anglicky filesystem ) je označení pro způsob organizace informací (počítačových souborů) ukládaných na paměťová média (disky, pásky, CD , DVD , ...) počítače . Souborový systém rozděluje oblast disku na jednotlivé adresáře a soubory , hlídá volné místo atd. Software , který realizuje souborový systém, bývá obvykle součástí operačního systému .Příklady souborových systémů: FAT ,







.Ve kterych pripadech je vyhodnejsi pouzit rolling před prerusenim? Strucne zduvodnete!
.rozdiel medzi prerusenim a pollingom



. Jak by mel podle vas vypadat system s bezpecnym pristupem k souborum


. Preruseni - vlastnosti a uvedte priklad.



Máme kernel a moduly nemusí být připraveny naráz, více modulů pro zvukovou kartu- stačí jedna vrstvy jste museli dát všechny zvukové karty, protože nebyla možnost, jak oddělit
24.rozdil mezi kernelem a mikrokernelem
Kernel- stará se o údržbu věcí, které nelze nahradit ničím jiným ( zejména záležitosti , která rozhoduje o zabezpečení) kus zprávy paměti musí být v kornelu, jinak váš program mohl číst data někoho jiného, kdo používá počítač ve stejnou dobuř.systém souboru považován jako nadstavba nad mikrokernelem( protože existují aplikace, které systém souborů nepotřebují )
Jako kernel se v počítačové terminologii nazývá jádro operačního systému , tedy program, který koordinuje činnost ostatních programů a zprostředkovává jim prostředky počítače. Název pochází z angličtiny , kde kernel znamená obecně „jádro« .Hlavní úkol jádra spočívá v přidělovaní paměti a času procesoru (či procesorů) programům, ovládání zařízení počítače (pomocí ovladačů ) a abstrakci funkcí (aby bylo např. možné načítat soubory z pevného disku a z jednotky CD-ROM stejným příkazem). zajištění bezpečnosti operačního systému je nutné, aby procesor podporoval dva módy činnosti - omezený pro aplikace a privilegovaný (se speciálními instrukcemi) pro jádro. Privilegovanému módu se proto někdy říká kernel mód . architektury operačního systému se typicky rozlišuje mikrokernel ( mikrojádro , jádro je velice jednoduché a obsahuje pouze zcela základní funkce, zbytek operačního systému je mimo toto jádro v aplikacích) a makrokernel ( monolitické jádro , jádro je rozsáhlé, obsahuje velké množství funkcí pro všechny aspekty činnosti operačního systému včetně například souborového systému ). Jakýmsi kompromisem je modulární jádro , které je fakticky makrojádrem (celé běží v privilegovaném režimu) ovšem jeho značná část je tvořena takzvanými moduly, které je možné přidávat a odebírat za běhu systému.
Mikrojádro je jádro operačního systému , které obsahuje jen základní funkčnost pro běh operačního systému. Typicky obsahuje jen správu paměti a správu řízení procesů. Ostatní funkční bloky jako správa souborového systému , správa síťových rozhraní , apod. je v operačním systému s mikrojádrem řešena formou samostatných procesů .Výhodou tohoto uspořádání je mimo jiné vyšší schopnost operačního systému se udržet v chodu i poté co dojde v některém z podsystémů k závažné chybě.
Definice OS
OS je základní software, který funguje jako prostředník mezi HW a aplikacemi/uživateli
[ editovat ]
Úkoly
· Správa výpoč· etních prostředků
· Abstrakce složitosti HW
· Poskytuje rozhraní
o aplikacím
o uživatelům
[ editovat ]
Klasifikace OS
[ editovat ]
Multiprogramming (multitasking)
· OS umožňuje správu více procesů na jednoprocesorovém systému
[ editovat ]
Multiprocessing
· OS umožnuje správu více procesů na víceprocesorovém sysétmu
[ editovat ]
Mulithreading
· OS podporuje vlákna
[ editovat ]
Multi user(time sharing)
· OS podporuje souč· asnou práci více uživatelů
[ editovat ]
Struktura OS
· Monolitický systém
o implementován jako jeden proces
o program je rozdělen pouze na funkce/procedury
o všechno běží obvykle v kernel módu
· Vrstevný (layered) systém
o je rozdělen do hierarchivkých vrstev
o každá vrstva řeší specifický úkol
o přesně definované rozhraní mezi vrstvami
o vnitřní vrstvy mohou být privilegovanější
[ editovat ]
Mikrokernel
· V jádru je implementováno minimum služeb, stará se o přepínání kontextu, zasílání zpráv ..
· Technologie klient/server
· Problém se systémovými servery používajícími privilegované instrukce
[ editovat ]
Základní komponenty OS
=, abstrakce je vykonávaný program, konfigurovaný

25.charakterizujte procesor¨
Procesor je základní jednotka počítače provádějící aritmetické a logické operace s daty. Procesor je integrovaný obvod zajišťující funkce CPU , stroj vykonávající instrukce
· Tvoří "srdce" a "mozek" celého poč· ítač· e
· Do znač· né míry ovlivňuje výkon celého poč· ítač· e (č· ím rychlejší procesor, tím rychlejší poč· ítač· )
· Bývá umístěn na základní desce poč· ítač· e
· Obsahuje rychlá paměťová místa malé kapacity nazývané registry ( Velmi rychlé paměťové místo malé kapacity (jednotky bytů) umístěné většinou uvnitř procesoru poč· ítač· e.)
· Takt procesoru
- C entral P rocessor U nit (centrální procesorová jednotka) : Procesor + Operační paměť

27.Dvouprocesorovy system (CPU Intel) - jake komponenty jsou zdilene a ktere jedinecne?


.RISC a CISC procesory, rozdily + jine typy
· RISC - redukovaná instrukč· ní sada - instrukcí je relativně málo a jsou jednoduché na dekódování, č· asto mají dokonce pevnou šířku.
· CISC - kompletní instrukč· ní sada - instrukcí je relativně hodně a mají silně proměnnou délku.
Klasické počítače byly označeny jako CISC (Complex Instruction Set Computer) .
počítače typu RISC (Reduced Instruction Set Computer) , tj. počítače s redukovaným souborem instrukcí. Dnes se zkratkou RISC označuje určitá metodika návrhu počítačů, kterou by bylo možno stručně charakterizovat tak, že v procesoru realizujeme jen to, co je pro jeho funkci bezpodmínečně nutné. RISC lze charakterizovat následujícími vlastnostmi:
· malý poč· et instrukcí,
· podstatná č· ást instrukcí se provádí během jednoho strojového cyklu,
· instrukce mají stejný formát, stejnou délku,
· v procesoru je použit velký poč· et registrů.



.staticka a dynamicka pamět
statické paměti : uchovávají informaci po celou dobu, kdy je paměť připojena ke zdroji elektrického napětí SRAM, PROM,
dynamické paměti : zapsanou informaci mají tendenci ztrácet i v době, kdy jsou připojeny k napájení. Informace v takových pamětech je nutné tedy neustále periodicky oživovat, aby nedošlo k jejich ztrátě. DRAM
ěti RAM jsou určeny pro zápis i pro čtení dat. Jedná se o paměti, které jsou energeticky závislé . Podle toho, zda jsou dynamické nebo statické , jsou dále rozdělovány na:
6 DRAM - Dynamické RAM – pomalá, levná
7 SRAM - Statické RAM – rychlá, drahá
Paměti SRAM ( S tatic R andom A ccess M emory) uchovávají informaci v sobě uloženou po celou dobu, kdy jsou připojeny ke zdroji elektrického napájení. Paměťová buňka SRAM je realizována jako bistabilní klopný obvod, tj. obvod, který se může nacházet vždy v jednom ze dvou stavů, které určují, zda v paměti je uložena 1 nebo 0. Paměti SRAM jsou výhodné zejména pro svou nízkou přístupovou dobu (15 - 20 ns).- doba, kterou je nutné čekat od zadání požadavku, než paměť zpřístupní požadovanou informaci Jejich nevýhodou je naopak vyšší složitost a z toho plynoucí vyšší výrobní náklady . V současné době jsou paměti SRAM používány především pro realizaci pamětí typu cache , jejichž kapacita je ve srovnání s operační pamětí několikanásobně nižší. paměti DRAM D ynamic R andom A ccess M emory) je informace uložena pomocí elektrického náboje na kondenzátoru. Tento náboj má však tendenci se vybíjet i v době, kdy je paměť připojena ke zdroji elektrického napájení. Aby nedošlo k tomutu vybití a tím i ke ztrátě uložené informace, je nutné periodicky provádět tzv. refersh , tj. oživování paměťové buňky. Tuto funkci plní některý z obvodů čipové sady . Buňka paměti DRAM je velmi jednoduchá a dovoluje vysokou integraci a nízké výrobní náklady. Díky těmto vlastnostem je používána k výrobě operačních pamětí. Její nevýhodou je však vyšší přístupová doba (60 - 70 ns) způsobená nutností provádět refresh a časem potřebným k nabití a vybití kondenzátoru. DRAM je kondenzátor (nabitý/nenabitý). Je levnější, snadnější na výrobu, ale má nevýhody: musí se čas od času obnovovat (zajišťuje řadič paměti), po přečtení se vymaže, musí se tedy obnovit po každém čtení (proto je 1,5x delší než zápis).




.rozdil mezi rozhranim, ktere pristupuje k disku, a sitovym rozhranim

Rozhraní pevných disků jsou zařízení, která zprostředkovávají komunikaci mezi pevným diskem a ostatními částmi počítače. Rozhraní pevného disku určuje způsob komunikace a tím typ disku, který je možné k němu připojit. Disk-přímý přístup(náhodný) i sekvenkční přístup
o sekvenč o ní : před zpřístupněním informace z paměti je nutné přeč o íst všechny předcházející informace
o přímý : je možné zpřístupnit přímo požadovanou informaci
Síťové rozhraní obecné označení pro zařízení, které propojuje počítač s ostatními počítači určitým typem komunikačního média. Síťové rozhraní může být např. Ethernet adaptér, TokenRing adaptér nebo modem. Prostřednictvím síťového rozhraní počítač vysílá a přijímá pakety. – sekvenkční přístup

API je zkratka anglických slov application programming interface , což znamená rozhraní pro programování aplikací . Jde o sbírku procedur, funkcí či tříd nějaké knihovny (ale třeba i jiného programu nebo jádra operačního systému ), které může využívat programátor, který knihovnu využívá. API určuje, jakým způsobem se funkce knihovny mají volat ze zdrojového kódu programu; rozhraní knihovny, které se využívá po přeložení programu do binární podoby a během jeho běhu, se nazývá ABI .Důležitá jsou například grafická API jako OpenGL a DirectX , která jsou standardizována, a programátor je může v programu využít. Způsob jejich vykonání pak záleží na konkrétním počítači, na výkonosti grafické karty, případně může být vykreslování kompletně softwarově emulováno nějakou programovou knihovnou (např. Mesa ). funkce jsou programové celky, které programátor volá místo vlastního naprogramování.

Client – server
Server poskytuje služby „běžným« stanicím – klientům (workstation, pracovní stanice). Serverů může být více typů podle poskytovaných služeb (souborový server, tiskový server, poštovní server, www server, ftp server atd.). Nemusí platit vztah server = počítač, u malých sítí plní úlohu několika typů serverů jeden „fyzický« počítač, u velkých sítí může např. jeden „fyzický« počítač plnit pouze úlohu tiskového serveru. Server může dokonce sloužit i jako běžná pracovní stanice sítě (ojediněle, snižuje se výkonnost a bezpečnost sítě).
Peer to peer
S popularitou peer to peer sítí , peer to peer sítě z pohledu jednoho spojení jsou klient-server, ale globálně se chovají jako každý s každým
Termín pochází z angličtiny a znamená „rovný k rovnému« , označuje se také zkratkou P2P . Každá stanice v síti může vyčlenit některý svůj prostředek ( tiskárnu , úložné médium, adresář) ke sdílení (s heslem nebo bez). Jiná stanice může tyto prostředky používat, pokud si sdílený prostředek připojí a její uživatel zná případné heslo. Sdílení a hesla mohou být kdykoliv změněna nebo zrušena uživatelem, který u stanice pracuje. Tento typ sítě v podstatě nelze centrálně spravovat. Příklady: Sdílení souborů a systémových prostředků v různých operačních systémech a souborů v internetových P2P sítích.
Kaž