operacijski sustavi-skripta po pitanjima

21
1. ŠTO JE OPERACIJSKI SUSTAV I OD ČEGA SE SASTOJI? - program ili skup programa, koji upravljaju svim uređajima u sustavu i omogućuju jednostavno sučelje korisničkim programima prema sklopovlju - sastoji se od: sklopovlja, sustavskih programa i primjenskih programa 2. SKICIRAJTE SMJEŠTAJ OS-a IZMEĐU PRIMJENSKIH PROGRAMA I SKLOPOVLJA 3. NAVEDITE 4 GENERACIJE OPERACIJSKIH SUSTAVA I JEDNOM REČENICOM OPIŠITE NJIHOVA OSNOVNA OBILJEŽJA Prva generacija 1945 - 1955 - glavne hardverske karakteristike su releji, vakuumske cijevi, ploče s ožičenjima, a programi su pisani u čistom strojnom obliku Druga generacija 1955 - 1965 - u izradi se koriste tranzistori (umjesto el. cijevi), računala su pouzdanija, svaki posao ili skup programa se upisivao na bušenu karticu, koja se umetala u računalo na obradu, pa na pisač. Smanjenje potrošnje el. energije, povećanje brzine izvođenja računskih operacija, magnetske trake kao osnovni medij, FORTRAN Treća generacija 1965 – 1980 - osnovne značajke su uporaba integriranih krugova (IC-i) i multiprogramiranje. Računala nalaze osim znanstvene i komercijalnu primjenu. Uporaba integriranih krugova, mikrominijaturizacija, niža cijena, daljinska obrada, obrada s podjelom vremena, viši programski jezici, veliki diskovi, UNIX, Linux Četvrta generacija 1980 – danas - izvedba LSI (Large Scale Integration) čipova, grafičko sučelje dovodi do povećanja komercijalne primjene u kućnim i uredskim osobnim računalima. Premještanje funkcije softvera u hardwer, obrada nenumeričkih podataka (grafika, slike, govor, ...), pojava ekspertnih sustava, osobna računala, IBM PC 4. NAVEDITE I JEDNOM REČENICOM OPIŠITE SVAKI OD KONCEPATA OS-a Procesi - proces je apstrakcija programa u izvođenju Zastoji (deadlocks) - kada dva ili više procesa međudjeluju, mogu izazvati situacije iz kojih ne mogu izaći, a te situacije nazivaju se zastoji 1

Upload: faraway

Post on 28-Sep-2015

193 views

Category:

Documents


15 download

DESCRIPTION

operacijski sustavi

TRANSCRIPT

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