1
1. TO JE OPERACIJSKI SUSTAV I OD EGA SE SASTOJI?
- program ili skup programa, koji upravljaju svim ureajima u
sustavu i omoguuju jednostavno suelje korisnikim programima prema
sklopovlju- sastoji se od: sklopovlja, sustavskih programa i
primjenskih programa
2. SKICIRAJTE SMJETAJ OS-a IZMEU PRIMJENSKIH PROGRAMA I
SKLOPOVLJA
3. NAVEDITE 4 GENERACIJE OPERACIJSKIH SUSTAVA I JEDNOM REENICOM
OPIITE NJIHOVA OSNOVNA OBILJEJAPrva generacija 1945 - 1955
- glavne hardverske karakteristike su releji, vakuumske cijevi,
ploe s oienjima, a programi su pisani u istom strojnom oblikuDruga
generacija 1955 - 1965
- u izradi se koriste tranzistori (umjesto el. cijevi), raunala
su pouzdanija, svaki posao ili skup programa se upisivao na buenu
karticu, koja se umetala u raunalo na obradu, pa na pisa. Smanjenje
potronje el. energije, poveanje brzine izvoenja raunskih operacija,
magnetske trake kao osnovni medij, FORTRANTrea generacija 1965
1980
- osnovne znaajke su uporaba integriranih krugova (IC-i) i
multiprogramiranje. Raunala nalaze osim znanstvene i komercijalnu
primjenu. Uporaba integriranih krugova, mikrominijaturizacija, nia
cijena, daljinska obrada, obrada s podjelom vremena, vii programski
jezici, veliki diskovi, UNIX, Linuxetvrta generacija 1980 danas
- izvedba LSI (Large Scale Integration) ipova, grafiko suelje
dovodi do poveanja komercijalne primjene u kunim i uredskim osobnim
raunalima. Premjetanje funkcije softvera u hardwer, obrada
nenumerikih podataka (grafika, slike, govor, ...), pojava
ekspertnih sustava, osobna raunala, IBM PC4. NAVEDITE I JEDNOM
REENICOM OPIITE SVAKI OD KONCEPATA OS-aProcesi
- proces je apstrakcija programa u izvoenjuZastoji
(deadlocks)
- kada dva ili vie procesa meudjeluju, mogu izazvati situacije
iz kojih ne mogu izai, a te situacije nazivaju se zastojiRukovanje
memorijom
- razlikujemo jednostavni OS: istovremeno jedan program u
memoriji. Da bi se smjestio drugi, prvi mora biti udaljen i
sloeniji OS (danas): vie programa istovremeno u memoriji (zahtijeva
niz zatitnih mehanizama i zahvata)Ulaz/izlaz podataka
- OS ima U/I podsustav koji brine o vrlo razliitim i zahtjevnim
U/I ureajima
Datoteni sustav
- sakriva sloenost U/I ureaja i prua korisniku isti apstraktni
model datoteka i direktorija neovisnih o ureaju
Posebne datoteke
- UNIX posebne datoteke omoguuju pristup I/O ureajima kao
datotekama. Cjevovod je vrsta pseudo-datoteke koja se moe koristiti
za spajanje dva procesa
Sigurnost
- tajni podaci dostupni samo ovlatenim korisnicima
Ljuska (shell)
- OS je kod koji izvodi sustavske pozive
Recikliranje koncepata
5. TO JE SUSTAVSKI POZIV? NABROJITE KORAKE NASTANKA SUSTAVSKOG
POZIVASustavski poziv je suelje izmeu OS-a i korisnikih programa
definirano skupom sustavskih poziva koji omoguuje OS. Razliiti su
za svaki OS. Vrlo su ovisni o stroju.
- koraci nastanka sustavskih poziva:
1, 2 i 3 korak pozivajui program najprije stavlja parametre na
stog (1. i 2. parametar pozivaju se po vrijednosti, a trei po
referenci)
4 korak poziv bibliotene procedure (instrukcija jednaka za
pozivanje svih procedura)5 korak bibliotena procedura sastavlja
broj sustavskog poziva u registar
6 korak OS izvodi instrukciju TRAP s ciljem prijelaza iz
korisnikog u jezgrin nain rada
7 korak jezgrin kod utvruje broj poziva i dodjeljuje ga
odgovarajuem rukovatelju poziva (handleru)
8 korak pokree se rukovatelj sustavskog poziva
9 korak kada rukovatelj odradi, nadzor se vraa bibliotenoj
proceduri korisnikog prostora, odnosno insturkciji koja slijedi
TRAP instrukciju. Tu sustavski poziv moe blokirati poziva (caller),
npr. ako nema ulaznog podatka s tipkovnice, a nakon toga
nastaviti
10 korak ta procedura vraa se na razinu korisnikog programa11
koorak za potpuni zavretak, korisniki program brie stog i to
poslije svakog poziva procedure
6. NABROJITE I OPIITE 5 SUSTAVNIH POZIVA U UNIX-u, TE NJIHOVE
Win32 API EKVIVALENTE S KRATKIM OPISOMfork kreiranje novog procesa
djeteta kao kopije procesa roditelja sa svim opisnicima,
registrima, ...
open zahtijeva ime datoteke, apsolutnu ili relativnu putanju i
kod za itanje, pisanje ili oboje, za kreiranje
Iseek mijenja vrijednost pokazivaa trenutnog poloaja datoteke
kod uzastopnog pisanja i itanja i smjeta ga u position
stat za dohvaanje informacija o vrsti datoteke, duljini, vremenu
izmjene, ..., a parametri su ime datoteke i pokaziva na strukturu
gdje e se smjestiti informacija
link omoguuje da se ista datoteka pojavljuje pod vie imena u
razliitim direktorijima (dijeljenje datoteka meu vie korisnika)
UNIXWin32Description
forkCreateProcessCreate a new process
openCreateFileTerminate execution
IseekSetFilePointerMove the file pointer
statGetFileAttributesExGet various file attributes
link(none)Win32 does not support links
7. TO SU PROCESI I KAKO SE MODELIRAJU?
Proces apstrakcija programa u izvoenju. Dakle, to je program u
izvoenju, ukljuujui trenutna stana PC, registara i varijabli.
Modeliranje procesa: svi izvrni programi (ponekad i sam OS) su
organizirani kao odreeni broj slijednih procesa. Svaki proces ima
svoju virtualnu CPU, a zapravo se na njoj procesi izmjenjuju
Razlika izmeu procesa i programa primjer:
-recept za kolae program, ovjek je CPU, a sastojci su ulazni
podaci. Proces je aktivnost koja se sastoji od itanja recepta,
dohvata sastojaka i peenja kolaa. Tijekom priprema kolaa, ovjek
biva prekidan i svaki puta mora pamtiti gdje je stao prema receptu
kao i CPU (razine prvenstva i rasporeivanje odreuju
redoslijed).
8. NAVEDITE UOBIAJENE DOGAAJE KOJI DOVODE DO STVARANJA PROCESA1.
inicijalizacija sustava (kod boot-a stvaraju se prednji (suelje
prema korisniku) i pozadinski-deamons (primanje e-mail-a, zahtjev
za web stranicom) procesi
2. izvoenje sustavskog poziva za stvaranje procesa od strane
pokrenutog procesa (postojei proces izaziva sustavski poziv za
stvaranje novog procesa, npr. 1. proces obuhvaa podatke s mree, a
drugi ih dodjeljuje)
3. zahtjev korisnika za stvaranje novog procesa (u interaktivnim
sustavima, korisnik s ENTER ili 2xklik pokree program, a to pokree
novi proces i pripadajue zadatke-vie otvorenih prozora u
Windowsima)
4. iniciranje nakupine poslova (batch job)-korisnik postavlja
poslove sustavu na izvoenje, a kad OS odlui da ima resursa za neki
posao, kreira novi proces i pokree sljedei posao iz reda ekanja
-u svim sluajevima stvoren je novi proces tako to je postojei
proces pokrenuo poziv za stvaranje novog
9. NAVEDITE UOBIAJENE RAZLOGE ILI UVJETE ZAVRETKA PROCESA-
normalni izlazak (svojevoljno), nakon obavljenog posla- izlazak
zbog pogreke (svojevoljno), odnosno otkrivene pogreke- fatalna
pogreka (nije svojevoljno), esto zbog pogreke u programu- ubijanje
od strane drugog procesa (nije svojevoljno), gdje proces izvodi
sustavski poziv koji OS-u govori da ubije neki drugi proces10.
NAVEDITE MOGUA STANJA PROCESA, TE SKICIRAJTE I OBJASNITE DIJAGRAM
PRIJELAZA STANJA PROCESA- mogua stanja procesa: -pokrenut (trenutno
koristi CPU)
-pripravan (pokretljiv, ali zaustavljen da bi se mogao izvesti
drugi proces)
-blokiran (ne moe se pokrenuti dok ne doe do nekog vanjskog
dogaaja)
1. Proces otkriva da se ne moe pokrenuti, jer nema ulaznog
podatka.
2. Rasporeiva oduzima CPU trenutnom i dodjeljuje je nekom drugom
procesu
3. Rasporeiva vraa CPU procesu koji je bio pokretan prije
trenutnog procesa
4. Dogodio se dogaaj izvana na kojeg je proces ekao da bi se
pokrenuo (npr. raspoloivost ulaznog podatka)
11. NAVEDITE BAREM 10 PARAMETARA IZ TABLICE PROCESA POTREBNIH
PRI IMPLEMENTIRANJU PROCESA- registri, programsko brojilo, pokaziva
stoga, stanje procesa, prioritet, proces roditelj, grupa procesa,
signali, vrijeme poetka procesa, utroeno procesorsko vrijeme, root
direktorij, radni direktorij, user ID, group ID12. TO SU NITI I
KAKO IH MODELIRAMO?
Niti su zadaci koji se izvravaju unutar jednog procesa, odnosno
nain da se program podijeli na dva ili vie zadataka, koji se
istovremeno obavljaju. Kao to se vie procesa moe obavljati na
jednom raunalu istovremeno (bar prividno), tako se i niti mogu
zamisliti kao vie istovremenih poslova unutar jednog procesa.
Vie niti u procesu Jedna nit u procesu
13. NAVEDITE RAZLOGE KORITENJA NITI I UKRATKO OPIITE JEDAN
PRIMJER KORITENJA NITI
- niti se koriste zato to se u veini aplikacija vie aktivnosti
izvodi odjednom, pa povremeno mogu zablokirati. Dekompozicijom
aplikacije su viestruke slijedne niti koje se pokreu
kvazi-paralelno, izvoenje je jednostavnije:
1. kod niti se radi o paralelnim entitetima koji dijele adresni
prostor, a tako i sve pripadajue podatke
2. niti nemaju pridruene resurse, pa ih je lake kreirati i
unititi (oko 100x bre od procesa)
3. performanse; ukoliko rade samo na CPU, nema poboljanja
performansi, ali ako koriste CPU i U/I, te aktivnosti se mogu
preklopiti, a performanse poboljati
4. niti su vrlo pogodne na viestrukim procesima gdje je mogu i
pravi paralelizam
Primjer: korisnik raunala pie knjigu sluaj replace nekod dijela
teksta
14. TO JE KRITINI ODSJEAK? OBJASNITE SLIKOM
Kritini odsjeak je dio programa u kojem proces pristupa
dijeljenoj memoriji, u kojem ne smije biti prekinut nekim drugim
procesom
15. NAVEDITE 4 UVJETA KOJI OMOGUAVAJU MEUSOBNO ISKLJUIVANJE
1. dva procesa istovremeno ne mogu biti u kritinom odsjeku
2. ne rade se pretpostavke o brzinama i broju procesora
3. proces pokrenut izvan kritinog odsjeka ne moe blokirati drugi
proces
4. proces ne mora beskonano ekati do ulaska u svoj kritini
odsjeak
16. NAVEDITE POSTUPKE KOJI POSTIU MEUSOBNO ISKLJUIVANJE I OPIITE
IH JEDNOM REENICOM
Zabrana prekida
- najjednostavnije je da svaki proces zabrani svaki prekid odmah
kada ue u K.O., a dozvoli im izae. CPU se samo prebacuje s procesa
na proces prema taktu ili na prekid.
Varijable kljuanja (programsko rjeenje)
- imamo dijeljenu (lock) varijablu inicijalno u 0. Kada proces
eli ui u K.O., ispituje lock. Ako je lock 0, proces ga postavlja u
1 u ulazi u K.O. Ako je lock ve u 1, proces mora ekati dok ne bude
0.
Strogo izmjenjivanje (C kod)
- kod OS-a najee i je pisan u C ili C++ jeziku. Cjelobrojna
varijabla turn je poetno u 0, a postavlja se za ulaz u K.O. Proces
0 ispituje turn, utvruje da je 0, te ulazi u K.O.
- proces 1 takoer vidi da je turn 0 i u petlji ispituje turn da
vidi kad e biti 1. Stalno ispitivanje varijable do pojave neke
vrijednosti naziva se busy waiting. Uglavnom se sprjeava, jer troi
vrijeme CPU. Kada proces 0 napusti K.O., postavlja turn u 1 kako bi
u K.O. uao proces1. S obzirom da naruava zahtjev 3., nije uvijek
stvarno primjenjiv postupak.Petersonovo rjeenje postizanja
meusobnog iskljuivanja- algoritam sadri dvije procedure u
ANSIC-u
- prije upotrebe dijeljenih varijabli (prije ulaska u K.O.),
svaki proces poziva enter_region sa svojim vlastitim brojem
procesa, 0 ili1, kao parametrom. Taj poziv uzrokuje njihovo ekanje
do sigurnog ulaska u K.O. Nakon zavretka s dijeljenim varijablama,
proces zove leave_region da pokae daje gotov i dozvoli drugom
procesu ulazak u K.O. Poetno nijedan proces nije u K.O. Tada proces
0 poziva enter_region. To pokazuje njegov interes postavljanjem
turn u 0. Ako proces 1 pozove enter_region, on tamo ostaje dok
interested[0] ne bude FALSE...TSL instrukcija (sklopovsko rjeenje)-
veina uP ima instrukciju: TSL RX,LOCK (Test and Set Lock).
- ona uitava sadraj memorijske rijei lock u registar RX i sprema
ne-nula vrijednost na memorijsku adresu lock. Operacije itanja i
spremanja su nedjeljive. CPU izvoenjem TSL instrukcije kljua
memorijsku sabirnicu da bi sprijeila da druge CPU pristupaju
memoriji. Kada je lock 0, svaki proces moe je postaviti u 1
upotrebom TSL instrukcije i tada ita ili pie po dijeljenoj
memoriji.
- prva instrukcija kopira staru vrijednost lock u registar i
postavlja lock u 1. Stara vrijednost usporeuje se s 0. Ako nije 0,
lock je ve postavljen i program ide natrag na poetak testiranja.
Prije ili kasnije, ona postaje 0 i vraamo se iz potprograma.
Brisanje locka je jednostavno, stavljanjem 0 u lock.
- prije ulaska u K.O., proces zove enter_region, koji eka dok se
lock ne otkljua, a tada uzima njegovu vrijednost i vraa se. Nakon
K.O., proces poziva leave_region koji sprema 0 u lock.17. UKRATKO
OBJASNITE POJMOVE: SEMAFOR, MUTEKS, MONITOR
Semafor - cjelobrojna varijabla koja pamti broj buenja za budue
koritenje. Moe imati vrijednost 0 kada nema spremljenih buenja ili
neku pozitivnu vrijednost za jedno ili vie buenja.
Dvije operacije: down i updown ispituje je li vrijednost vea od
0. Ako da, dekrementira vrijednost i nastavlja. Ako je 0, proces
odlazi na spavanje bez zavretka down-a. Ispitivanje vrijednosti,
njena promjena, te mogui odlazak na spavanje nedjeljive su ili
atomarne operacije (jami da semaforu koji pokrenut, ne
moepristupiti drugi proces)up inkrementira vrijednost semafora. Ako
jedan ili vie procesa spavaju na semaforu i ne mogu zavriti
prethodnu down operaciju, jedan od njih se bira da bi je
zavrioMuteks - pojednostavljena inaica semafora dobra samo za
upravljanje meusobnim iskljuivanjem na nekom dijeljenom resursu ili
dijelu koda.Muteks - varijabla s dva mogua stanja otkljuano (0) i
zakljuano (1).
Lako se implementira ako postoji TSL naredba.
Monitor - skup procedura, varijabli i strukturiranih podataka
grupiranih u paket ili modul. Sinhronizacijski mehanizam koji
sprijeava da se koritenjem semafora pri izmjeni redoslijeda down
operacija izazove potpuni zastoj. Iskljuivo jedan proces
istovremeno moe biti aktivan u monitoru.
Kada proces poziva proceduru monitora, prvih nekoliko
instrukcija procedure ispituju ima li ve koji proces unutra. Ako
ima, poziv se odgaa dok trenutni proces ne napusti monitor.18.
NAVEDITE PODJELU I VRSTE ALGORITAMA RASPOREIVANJA
Rasporeivanje je postupak izrade rasporeda dodjele CPU resursa
pojedinim procesima.
Podjela algoritama: s obzirom na obradu prekida sata
- neprekidni (program se izvodi do blokiranja ili ekanja)
- prekidni (proces se pokrene i izvodi neko fiksno vrijeme, a
onda se pokree drugi)Vrste algoritama rasporeivanja:
- batch (ne ekaju korisnici nestrpljivo, malo prekida ili uope
ne - OK)
- interaktivni (prekidanje, jer su procesi hitni korisniku, u
protivnom crash)
- za rad u stvarnom vremenu (u prvom redu se pokree proces bitan
za dovretak odreene aplikacije, prekidanje da, ali ne nuno)
19. NAVEDITE I JEDNOM REENICOM OBJASNITE FCFS, SJF, ROUND ROBIN
ALGORITAM TE RASPOREIVANJE NA VIE RAZINA PRVENSTVAFCFS (First-Come
First-Served)
- jednostavan, neprekidan, jedan red, kratki poslovi ekaju vrlo
duge
SJF (Shortest Job First)
- neprekidan, po SJF pojedinana i prosjena vremena zavretka
poslova su bolja
- optimalan samo ako su poslovi istovremeno pripravni
- primjer:
Round Robin rasporeivanje
- svakom procesu dodjeljuje se vremenski interval, na kraju tog
intervala pokree se drugi proces i ako se trentuni proces blokira,
pitanje je samo duina intervala
a) lista pokretanih procesa i b) lista pokretanih procesa nakon
to B iskoristi svoj dio vremena
Rasporeivanje s vie razina prvenstva
- svakom procesu dodjeljuje se odreena razina prvenstva, a
proces najvie razine pokree se prvi
- razine prvenstva mogu se mijenjati svakim novim otkucajem
sata
- razine se mijenjaju statiki (Unix - nice) ili dinamiki
(posluivanje U/I ureaja)
- etiri razine prvenstva (po razinama, a unutar razine RR)
20. OBJASNITE TO SU RESURSI TE NAVEDITE PRIMJERE I TIPOVE
RESURSA
Resurs je bilo to, to se moe koristiti od strane samo jednog
procesa u svakom trenutku vremena.
Primjeri raunalnih resursa:
-pisai-diskovi-tablice procesa -memorijski prostor-slog u bazi
podataka
Tipovi resursa:
- prekidivi resursi - mogu se oduzeti procesu koji ih posjeduje,
a da ne doe do zastoja (memorija)
- neprekidivi resursi - ne mogu se oduzeti trenutnom procesu
posjedniku, a da ne doe do pogreke ili pada sustava (CD snima).
Uglavnom uzrokuju zastoje.
21. NAPIITE FORMALNU DEFINICIJU ZASTOJA I NAVEDITE KOJI SU
UVJETI ZASTOJAFormalna definicija - skup procesa je u zastoju
(zakljuan) ako svaki proces skupa eka dogaaj koji moe uzrokovati
samo neki drugi proces istog skupaUvjeti za zastoj su:
1. Uvjet meusobnog iskljuivanja
-svaki resurs dodijeljen je istovremeno jednom procesu ili je
raspoloiv
2. Uvjet dranja i ekanja
-proces koji trenutno koristi resurse moe zahtijevati dodatne
resurse3. Uvjet neprekidivosti
-prethodno ustupljeni resurs ne moe biti naglo oduzet procesu,
ve treba biti najprije otputen od procesa koji ga posjeduje
4. Uvjet krunog ekanja
-mora biti kruni lanac 2 ili vie procesa
-svaki eka na resurs kojeg dri sljedei lan lanca
- sprijeiti zastoj znai ukloniti barem jedan od navedenih uvjeta
zastoja22. SKICIRAJTE I UKRATKO OBJASNITE MODELIRANJE ZASTOJA
USMJERENIM GRAFOM
- resurs R dodijeljen procesu A (a)
- proces B zahtijevan/ekan od resursa S (b)
- procesi C i D su u zastoju nad resursima T i U (c)
Strategije rada sa zastojima:
1. potpuno ignorirati problem (pa e problem ignorirati Vas)
2. detektiranje i oporavak (pustiti da se zastoj dogodi,
detektirati ga i poduzeti neto)
3. dinamiko sprjeavanje (paljivim dodjeljivanjem resursa)
4. prevencija (negiranje jednog od etiri nuna uvjeta)
23. OBJASNITE NOJEV ALGORITAM I UVJETE KADA SE KORISTI
- rjeavati zastoje po Nojevom algoritmu znai pretvarati se da
zastoj nije problem to je razumno ako:
-se zastoj dogaa vrlo rijetko
-su trokovi sprjeavanja vrlo visoki
- takav je pristup kompromis pogodnosti i funkcionalnosti.
24. NAVEDITE I UKRATKO OBJASNITE NAINE OPORAVKA OD ZASTOJA
oporavak prekidanjem
- uzeti resurs od nekog drugog procesa- zavisi o prirodi
resursa
oporavak povratkom unatrag
- periodno provjeravati proces
- rabiti te spremljene podatke
- ponovo pokrenuti proces ako je pronaen zastoj
oporavak ubijanjem procesa
- surov, ali najjednostavniji nain prekida zastoja, a znai
ubijanje jednog od procesa u krugu zastoja
- drugi proces daje svoje resursa- izabrati proces koji moe biti
ponovo pokrenut od poetka
25. OBJASNITE NA PRIMJERU KAKO RADI BANKAREV ALGORITAM ZA
VIESTURKE RESURSE SVAKOG TIPA RESURSA
-mjesni bankar raspolae s novcem tako da ne daje maksimalni
iznos traenog novca od kredita odjednom
- 4 klijenta (A, B, C i D), dodijeljeni iznos te maksimalno
potraivanje klijenta
- postupak otkriva je li stanje sigurno ili nesigurno
-tri stanja dodjeljivanja: (a) sigurno, (b) sigurno, (c)
nesigurno
26. NAVEDITE I UKRATKO OBJASNITE PREVENTIVNE MJERE PROTIV
ZASTOJA
uvjeti meusobnog iskljuivanja:- neki ureaji (kao printer) imaju
spooler (samo printer daemon koristi resurse pisaa, to sprijeava
zastoj)- ne mogu se spoolati svi ureaji, princip: sprijeiti
dodjeljivanje resursa ako nije nuno potrebno, i sa to manje procesa
istovremeno traiti reusrsa
uvjeti dranja i ekanja
- zahtijevati od procesa da trae resurse prije pokretanja proces
nikada ne treba ekati na ono to mu treba
- problemi: ne moe se prije pokretanja znati koji su zahtijevani
resursi pogotovo za duge procese
- odstupanje: proces mora osloboditi sve resurse, a tek onda
traiti trenutno potrebne druge resurse
uvjet neprekidivosti
- esto nije dobro rjeenje: pretpostavimo proces dan pisau i u
pola posla naglo prekinuti pisa -> !!?!
uvijet krunog ekanja
27. OBJASNITE RAZLIKU IZMEU MONOPROGRAMIRANJA I
MULTIPROGRAMIRANJA TE NAINE RJEAVANJA PROBLEMA ODVOJENIM I
JEDNOSTRUKIM REDOVIMAMonoprogramiranje: samo jedan pokrenut proces
u isto vrijeme (tipka, program s HDD-a u RAM i izvedi, prompt,
tipkaj, novi program u RAM, itd.)
Multiprogramiranje: vie pokrenutih procesa odjednom, naizmjence
koriste CPU, a memorija se dijeli na dijelove nejednakih veliina-
ako se koriste odvojeni ulazni redovi za grupe procesa posao se
smjeta u red za najmanji dio koji mu odgovara, a nedostatak: red za
velike dijelove prazan, a mali procesi ekaju u svom redu
- ako postoji samo jedan ulazni red dva naina rjeavanja: proces
najblii elu reda ide u prazni dio koji mu odgovara ili pretraivati
red procesa i u prvi slobodni dio smjestiti najdui proces
28. OBJASNITE POJAM IZMJENA (SWAPPING) I NJEGOVO RJEAVANJE KOD
PROCESA STALNE I PROMJENJIVE VELIINEIzmjena (swapping) znai
dohvatiti proces, pokrenuti ga i vratiti na disk. Program moe biti
pokrenut ako je samo jednim dijelom u glavnoj memoriji-procesi
stalne duljine jednostavni su za smjetanje
-procesi iji podatkovni segmenti mogu rasti su zahtjevniji: ako
je upljina susjedna procesu, pa se on slobodno iri i ako je proces
uz proces, neki procesi izlaze da bi se napravila dovoljno velika
upljina za irenje
-ako ne moe rasti, proces eka ili ga se ubija
-uputno je rezervirati neki prostor za irenje procesa29.
OBJASNITE I SKICIRAJTE POSTUPAK RUKOVANJA MEMORIJOM KORITENJEM
BITMAPA
- dio memorije s 5 procesa, 3 praznine:
-oznake jedinica dodjeljivanja
-osjenana su slobodna podruja
- odgovarajua bitmapa (0-slobodno, 1- zauzeto)
- to manja jedinica dodjeljivanja, vei bitmap: 4B (32b)1 bit,
32n bita - n bita
- sa k jedinica procesa problem pretraivanje- lista
30. OBJASNITE I SKICIRAJTE POSTUPAK RUKOVANJA MEMORIJOM
KORITENJEM POVEZANIH LISTA
- povezana lista dodijeljenih i slobodnih dijelova memorije
(proces ili upljina)
- proces (P), upljina (H), poetna adresa, duljina, pokaziva
- kada proces zavri, lista se lako aurira
- proces ima dva susjeda (osim ako je na vrhu ili dnu
memorije)
31. TO JE VIRTUALNA MEMORIJA I KAKO JE ONA OMOGUENA STRANIENJAM
(OSVRNUTI SE NA SLIKU)
- kada otvoreni programi ne stanu u memoriju, OS dijeli podatke
na nain da u memoriji ostavlja samo trenutno izvoeni program, a
ostatak seli na disk- ukupnu veliinu tako raspoloive memorije
(memorija+preseljeno na disk) nazivamo virtualna memorija-
virtualna memorija je kombinirana duljina programa
- programski nastale adrese nazivamo virtualnim adresama, a ine
virtualni adresni prostor
- kod koritenja virtualne memorije, virtualna adresa ne ide na
memorijsku sabirnicu, ve u MMU koja pretvara virtualnu u fiziku
adresu32. NAVEDITE I JEDNOM REENICOM OBJASNITE BAREM 3 ALGORITMA
ZAMJENE STRANICA
Algoritam zamjene stranica koje nisu koritene u zadnje
vrijeme
-kako svaka stranica ima referentni bit, odn. bit izmjene,
algoritam dijeli stranice prema tome da li su u zadnje vrijeme
pozivane ili mijenjane, pa one koje nisu u zadnje vrijeme pozivane
ili mijenjane zamjenjuju se prveFIFO algoritam zamjene stranica
-algoritam koji zamjenjuje stranice prema redosljedu prispijea u
memoriju
Algoritam zamjene stranica iz drugog pokuaja
-stranice kod kojih je dolo do ''promaaja'', pri adresiranju
algoritam tretira kao novopozivane straniceLeast Recently Used
(LRU)
-algoritam e izbaciti stranicu koja je kroz due vrijeme najmanje
koritenaAlgoritam zamjene stranica radnog skupa
-radni skup je skup stranica koriten od nekog trenutka najvie, a
zamijenjuju se stranice tog radnog skupa koje nisu koritene od
promatranog trenutka33. OBJASNITE TO SU BLOK UREAJI, A TO ZNAKOVNI
U/I UREAJI
Blok ureaji su oni koji spremaju informacije u obliku blokova
stalne duljine od kojih svaki moe imati svoju adresu. Blokovi se
mogu nezavisno itati i upisivati (hard disk, disketa)
Znakovni ureaji isporuuju ili prihvaaju slijed znakova bez
ikakve blokovske strukture. Takav slijed nije adresabilan (pisa,
mrena kartica, mi).34. NA PRIMJERIMA UKRATKO NAVEDITE ZADAE
UPRAVLJAKOG SKLOPA
- zadae upravljakog sklopa HDD
-pretvorba serijskog slijeda bitova u blok bajtova
-omoguavanje ispravljanja pogreaka
-spremanje blokova u memoriju (nakon ispitnog zbroja)
- zadae upravljakog sklopa za monitor
-itanje signala iz memorije, moduliranje elektronskog mlaza
sinkronizacija
35. OBJASNITE KOD MEMORIJSKI MAPIRANIH U/I UREAJA NAINE
KOMUNICIRANJA CPU S NJIMA
Svakom upravljakom registru pridruen je broj U/I pristupa (a)-IN
REG, PORT; OUT PORT, REG
-adresni prostor memorije i U/I se razlikuje i odvojen je
-IN, OUT ne ide u C-u ve u asembleru
Svi upravljaki registri u memoriji memorijski mapirani U/I
(b)-svakom upravljakom registru pridruena jedinstvena memorijska
adresa i obino je ta adresa na vrhu memorije
-upravljaki registri su varijable u memoriji, pa je mogue
adresiranje u C-u
-problem koritenja prirune memorije (zahtijeva mehanizam
ukljuivanja i iskljuivanja koritenja te mogunosti)
-problem ispitivanja cijelog zajednikog adresnog prostora
jednostrukom sabirnicom (a)* pa se uvodi poveana brza sabirnica,
kao kod pentiuma (b)*
Mjeoviti pristup (c)-memorijski mapirani U/I i odvojeni U/I
pristupi: Pentium
36. OBJASNITE TO JE DMA, KOJA MU JE ZADAA I KOJI SU KORACI U
RADU (NABROJI I SKICIRAJ)
DMA (Direct Memory Access) je nain pristupu memoriji koji
oslobaa CPU nekih zadaa, a moe biti izvedena kao dio upravljakog
sklopa ili kao zaseban sklop-DMA ima pristup sabirnici nezavisno od
CPU-a, sadri registre za adresiranje memorije, brojenje bajta,
upravljake registreNain rada:
1. CPU programira DMA i kae upravlj. sklopu da ita s diska u
unutarnji spremnik i provjeri ispitni zbroj
2. DMA pokree prijenos izdavanjem zahtjeva za itanjem preko
sabirnice upravljakom sklopu. Memorijska adresa odredita je na
sabirnici, pa upravljaki sklop zna gdje pisati
3. Pisanje u memoriju
4. Na kraju pisanja, upr. sklop alje ACK DMA koji +1 adresu i -1
broj bajta
-koraci 2-4 idu dok broj bajta ne bude 0 kada DMA prekida
CPU
-pokretanjem OS-a one ne mora kopirati blok diska u memoriju,
jer je ve tamo
37. OBJASNITE PREKIDNI NAIN RADA U/I UREAJA
- kada U/I ureaj zavri posao, izazove prekid (slanjem signala na
sabirniku liniju, a taj signal detektira sklop za upravljanje
prekidima i odluuje to dalje)- jedan prekida obrauje se odmah, a
vie njih po razini prvenstva
- broj na adresnim linijama rabi se za pokazivanje tablice zvane
prekidni vektor koja dohvaa novi PC (poetak prekidne rutine)
- do prekida dolazi kad spojevi izmeu ureaja i sklopa za
upravljanje prekidima koriste prekidne linije sabirnice prije nego
predodreene vodove
38. NAVEDITE I UKRATKO OBJASNITE CILJEVE U/I PROGRAMA
Nezavisnost o ureajima
-programi mogu pristupiti svakom U/I ureaju
-bez unaprijednog specificiranja ureaja (FDD, HDD, CD-ROM), sort
output (ulaz i izlaz mogu biti bilo koji)
Uniformnost naziva
-ime datoteke ili ureaja je string ili integer neovisno o
ureaju
-UNIX: disk upada u hijerarhiju datotenog sustava (mounting)
Rukovanje pogrekama
-to je blie mogue sklopovlju
-kad je otkrije, upravljaki sklop pokuava sam ispraviti
pogreku
-veina greaka privremena (ponavljanje!)Sinkroni nasuprot
asinkronom prijenosu
-blokirani vs. pokretan na prekide
-veina U/I ureaja asinkrona
-korisniki program lake napisati za U/I operacije koje se mogu
blokirati (nakon read, program prekinut dok podaci ne budu u
spremniku)
Meuspremanje (buffering)
-podaci koji izlaze iz ureaja esto ne mogu biti spremljeni na
krajnje odredite (OS ne zna kuda ide paket koji stie mreom, pa ga
pohranjuje bilo gdje)
Djeljivi vs. posveeni ureaji
-diskovi djeljivi (vie korisnika odjednom)
-trake nedjeljive (dok jedan ne zavri, drugi eka)39. SKICIRAJTE
U/I PROGRAMSKE SLOJEVE
- svaki sloj ima dobro definiranu funkciju omoguavanja suelja
prema drugim slojevima
40. TO SU POGONSKI PROGRAMI?Pogonski programi su specifini
programi koji rukuju jednim ureajem ili razredom ureaja.
- on je obino dio jezgre OS-a, iako moe biti izveden sustavskim
pozivima u korisnikom sloju - odvajanje jezgre od loih pogonskih
programa
- potreban dobro definiran model: to moe i s kim meudjeluje
driver
41. SKICIRAJTE FUNKCIJE U/I PROGRAMA NEOVISNIH O SKLOPOVLJU
- neke funkcije izvedive neovisno o ureaju, mogu zbog
uinkovitosti biti izvedene u pogonskim programima
- u osnovi trebaju omoguiti U/I funkcije zajednike za sve ureaje
i omoguiti uniformno suelje prema korisnikim programima
Providing a deice-independent block size
Allocating and releasing dedicate devices
Error reporting
Buffering
Uniform interfacing for device drivers
42. NAVEDITE ZAHTJEVE NA DUGOTRAJNO SPREMANJE PODATAKA TE
OSNOVNU ZADAU DATOTENOG SUSTAVA
Tri osnovna zahtjeva za dugotrajno spremanje informacija:
-mora biti mogue spremiti i vrlo velike koliine informacija
-informacije moraju preivjeti zavretak procesa koji ih je
koristio
-vie procesa mora moi istovremeno pristupati informacijama
- procesi iz njih mogu itati, te pisati u njih. Informacije
pohranjene u datoteke moraju biti postojane i nezavisne o stvaranju
i zavretku procesa. Datoteka moe nestati samo kada to eli njen
vlasnik.
43. OBJASNITE TO SU DATOTEKE, KAKO SE IMENUJU I NAVEDITE BAREM 5
TIPOVA DATOTEKA
Datoteke su apstrakcijski mehanizmi u koje se pohranjuju
informacije na disku ili nekom drugom vanjskom ureajufile.gif
compurseve graphical interchange format imagge
file.html worl wide web h password needed to access the file
Creator -> ID of the person who create the file
Creation time -> date and time the file was created
Current size -> number of bytes in the file
Who can access the file and in what way
Owner -> current owner
46. NAVEDITE BAREM 5 OPERACIJA S DATOTEKAMA
1.Create, 2.Delete, 3.Open, 4.Close, 5.Read, 6.Write, 7.Append,
8.Seek, 9.Get attributes, 10.Set Attributes, 11.Rename
47. OBJASNITE TO SU DIREKTORIJI TE NAVEDITE OSNOVNE SUSTAVE
DIREKTORIJA
Direktoriji su datoteke koje sadre druge datoteke1.)
jednorazinski sustav2.) dvorazinski sustav3.) hijerarhijski
sustav
48. NAVEDITE BAREM 5 OPERACIJA NAD DIREKTORIJIMA
1.Create, 2.Delete, 3.Opendir, 4.Closedir, 5.Readdir, 6.Rename,
7.Link, 8.Unlink
49. SKICIRAJTE NAIN IMPLEMENTIRANJA DATOTENOG SUSTAVA NA
DISKU
50. SKICIRAJTE DIJAGRAM OVISNOSTI BRZINE PRIJENOSA I KORISNOSTI
DISKA O VELIINI BLOKA PODATAKA
- rukovanje moe biti najee povezanim listama i bitmapama
- to je vei blok podataka, brzina prijenosa je vea a korisnost
manja51. TO UKLJUUJE SIGURNOSNA OKOLINA I KOJE SU NAJEE PRIJETNJE
SUSTAVU?Sigurnosna okolina ukljuuje:-sigurnost - openito probleme
sigurnosti
-zatitni mehanizmi - mehanizmi operacijskog sustavaNajee
prijetnje sustavu su:
-izloenost povjerljivih podataka
-mogunost neovlatene izmjene, premjetanja i dodavanja
podataka-mogunost otkazivanja sustava
52. TO SU NAMETLJIVCI I KOJE SU OSNOVNE KATEGORIJE
NAMETLJIVACA?Nametljivci su ljudi koji "zabadaju" nos u ono to im
nije posao-postoje pasivni nametnici - neovlateno itaju datoteke i
aktivni nametnici - neovlatene promjene nad podacima
Osnovne kategorije:
1.) sluajan pristup od strane "netehnikih" korisnika (itanje tue
e-pote, sluajan pristup svim podacima www stranice)
2.) njukanje iznutra (onesposobljavanje sustava - osobni
izazov)
3.) pokuaj stjecanja novane dobiti (napad na sustav banke,
varanje na malo, prijetnje)
4.) komercijalna ili vojna pijunaa (progami, ideje, vojni
poloaji)
53. OBJASNITE ULOGU KRIPTOGRAFIJE I SKICIRAJTE POSTUPAK
KRIPTIRANJA
- uloga kriptografije je poruku ili datoteku kodirati u niz
znakova tako da je dekodirati mogu samo ovlateni korisnici, a za
sve ostale, niz znakova nema odreeno znaenje- algoritmi su javni, a
kljuevi tajni
Veza izmeu teksta i niza znakova
54. OBJASNITE I NA PRIMJERU POKAITE KRIPTIRANJE TAJNIM KLJUEM TE
GA USPOREDITE S KRIPTIRANJEM JAVNIM KLJUEM
- tajni klju moraju imati i predajnik i prijemnik, a za ostale
nije poznat- kriptiranje tajnim kljuem naziva se kriptiranje
simetrinim kljuem, jer kljuevi moraju biti simetrini kako bi se kod
otkljuao, a zbog potrebe da budu simetrini ne koriste se sloene
operacije pri kriptiranjuPrimjer:
Monoalfabetna zamjena: -svako slovo zamijenjeno drugim razliitim
slovom
-npr. sva slova A s Q, sva B s W, C s E:
tekst: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
klju kod: QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM
Npr. ATTACK -> QZZQEA
Javni klju je klju kriptiranja, a privatni klju je klju
dekriptiranja, odn. javni klju je poznat svima, a privatni klju je
nemogue otkriti, jer koristi vrlo sloene operacije (asimetrija)Q1:
Koliko je 314159265358979 x 314159265358979?
Q2: Koliki je drugi korijen iz
3912571506419387090594828508241?55. TO JE DIGITALNI POTPIS I KAKO
SE IZVODI? SKICIRATI POSTUPAK STVARANJA DIGITALNOG POTPISA
Digitalni potpis je dio certifikata koji se dodaje u kriptirani
dokument i onemoguava itanje dokumenta bilo kome osim prijemniku
koji posjeduje taj klju pohranjen- digitalni potpis predstavlja
prvi stupanj u identifikaciji stranaka koje razmjenjuju poruke
56. TO SU JEDNOKRATNE ZAPORKE I KADA SE KORISTE?- kod svake
prijave koristi se druga zaporka iz liste ili knjige zaporki, a ako
nap napada i zna zaporke, ne zna kada se koja koristi-primjer:
-Leslie Lamport: korisnik se sigurno prijavljuje preko nesigurne
mree jednokratnom zaporkom..
-postupak se zasniva na jednosmjernoj funkciji (za dani x
jednostavno nai y, a za dani y teko nai x)-zadaje se zaporka i broj
n koji definira koliko se jednokratnih zaporki moe generirati.
Server funkciju primjenjuje na prvu zaporku n puta, n-1 puta, n-2
puta, n-3 puta, pa je ona uvijek drukija.
57. OBJASNITE POSTUPAK PRIJAVE KORISNIKA KORITENJEM FIZIKIH
OBJEKATAKoriste se:
-magnetne kartice
-chip kartice - sa spremljenom vrijednou
- pametne karticePostupak prijave:- posluitelj alje kartici
512-bitnu zaporku koja tome dodaje 512-bitnu zaporku s kartice,
zbroj se alje natrag posluitelju koji provjerava zbroj
58. KAKO SE IZVODI PRIJAVA KORISNIKA UPOTREBOM BIOMETRIKE?
- izvodi se mjerenjem fizikih obiljeja koja su teka za
krivotvorenje, a jedinstvena su pojedincu (otisak prsta, glas,
oko)
Dva koraka:
1. unos (mjerenje i digitaliziranje)
2. identificiranje (unos imena, ponovno mjerenje, usporedba,
prihvat/odbijanje)
59. SKICIRAJTE OSNOVU GRAU UNIX-a
60. SKICIRAJTE SLOJEVE UNIX-a
61. NAVEDITE OSNOVNE DIJELOVE KOJI INE WINDOWS OS
62. PREMA BROJU KORISNIKA, MOGUNOSTI OBAVLJANJA VIE POSLOVA
ODJEDNOM TE SVOJSTVIMA GRAFIKOG KORISNOKOG SUELJA USPOREDITE UNIX,
LINUX I WINDOWS OSBroj korisnikaviezadanostGUI
UNIXVKVZ+/-
LINUXVKVZ+
WINDOWSVKVZ+
2