Средства взаимодействия пользователя с компьютером в среде ОС

Выделяют два вида взаимодействия пользователя с компьютером:

· элементарное взаимодействие. Оно осуществляется при выполнении конкретной программы и реализуется средствами стандартного ГИП ПС;

· комплексное взаимодействие. Оно проявляется при работе с заданием (пакетом), управлении операционной средой и ее настройке, планировании, администрировании и т.п. Комплексное взаимодействие обеспечивается средствами различных языков управления в ОС и является предметом нашего рассмотрения.

Для управления работой ВС и планирования выполнения процессов, (заданий, задач) ОС необходима определенная информация: требуемые объемы ОП для заданий и их отдельных шагов, приоритеты задач, типы УВВ, характеристики наборов данных и другая. Необходима конкретизация этой информации по определенным правилам, которые обычно представляются специальными языками: командными для диалоговых ОС или языками управления заданиями – для пакетных ОС.

Рассматриваемые языки описывают четыре группы операций.

1. Операции вызова для исполнения системных и пользовательских программ или командных (пакетных) файлов. Например, это директивы:

· RUN <имя программы>;

· EXECUTE <имя программы>;

· <имя программы>.

Программный модуль ОС, ответственный за отработку отдельных команд или их последовательности из пакетного файла, называется интерпретатором команд.

2. Действия по доступу к данным и их преобразованию. Характеристики данных задаются явно.

3. Операции управления заданиями (пакетными файлами). Может задаваться дополнительная информация: требуемые ресурсы, приоритеты, имена заданий и шагов, значения параметров и т.п.

4. Действия по настройке аппаратно-программной среды, администрирование.

Примеры командных языков:

· командный язык ОС Windows 95/98/NT/2000/XP позволяет работать с пакетными файлами, поддерживать автозагрузку, а в последней версии – еще и различные сценарии работы пользователя [23-25, 27-34];

· командный язык OS/2, кроме отмеченного выше, позволяет задать максимальное число поддерживаемых потоков в системе (команда THREADS), значения различных параметров многозадачного режима, например, динамически изменяемую в определенных пределах величину кванта (команда TIMESLICE) [46-48];

· командный язык ОС семейства UNIX выводит подобные языки на уровень языков программирования [37-42]. Его широкие возможности должен знать и обычно активно применяет каждый пользователь, без знания его конструкций нельзя даже включить в работу (смонтировать) флоппи-дисковод.

Контрольные вопросы и задания

1. Дайте характеристику и определения ресурса.

2. Какой ресурс считается: физическим, пассивным, постоянным, второстепенным, простым?

3. Какой ресурс считается: виртуальным, активным, временным, главным, составным?

4. Чем воспроизводимый ресурс отличается от потребляемого?

5. Чем различаются последовательно-используемый и параллельно-используемый ресурсы?

6. Покажите ключевое значение понятий «ресурс» и «процесс».

7. Продемонстрируйте роль признаков классификации ресурсов на примере ОП, принтера и других компонентов ВС.

8. Опишите понятие и дайте определения процесса.

9. Какие состояния процесса известны и что показывает граф существования процесса?

10. Чем интервал существования процесса отличается от его трассы?

11. Дайте классификацию пакетных процессов.

12. Чем различаются эквивалентные, тождественные и равные процессы?

13. Чем различаются последовательные, параллельные и комбинированные процессы?

14. Какие выделяют процессы по связности?

15. Поясните смысл различных видов отношений между взаимосвязанными процессами.

16. Поясните смысл понятия «критическая область» процесса.

17. Какие реальные факторы могут осложнять формулировку синхронизирующих правил для взаимосвязанных процессов?

18. Что такое поток и для чего нужны потоки в ОС?

19. Что общего и в чем состоят различия между процессом и потоком?

20. На каком уровне (процессов или потоков) мультипрограммирование более эффективно и почему?

21. Приведите состав функциональных компонент ОС и дайте их краткую характеристику.

22. Перечислите и поясните функции подсистемы управления процессами.

23. Что такое адресное пространство процесса?

24. Что такое контекст процесса?

25. Перечислите и поясните функции подсистемы управления памятью.

26. Поясните функции подсистем управления файлами и УВВ, их взаимосвязь.

27. Опишите средства защиты данных и администрирования в ОС.

28. Кто и для чего использует API, ГИП?

29. Каковы роль и возможности ГИП в современных ОС?

30. Опишите концепции построения ГИП.

31. Опишите основные принципы построения ГИП.

32. Опишите примеры технических приемов и дополнительных правил построения ГИП.

33. Покажите необходимость, роль и классы прерываний.

34. В чем состоят общность и различие обработки прерывания и вызова подпрограммы?

35. Чем различаются механизмы векторных и опрашиваемых аппаратных прерываний?

36. Что такое вектор прерываний?

37. Как поддерживается приоритетность прерываний?

38. В чем суть маскирования прерываний?

39. Какова последовательность действий аппаратных и программных средств по обработке прерывания?

40. Чем программные прерывания отличаются от других?

41. Что такое виртуализация и что она дает?

42. Приведите примеры виртуализации.

43. Как виртуализация проявляется в случае спулинга принтера?

44. В чем суть образования виртуальной памяти?

45. Для чего используется виртуальная машина и в каких вариантах?

46. Что такое «дисциплина распределения ресурсов» и из чего она состоит?

47. Какие бывают ДФО и какие факторы на них влияют?

48. Нарисуйте схему кругового циклического алгоритма и поясните его особенности.

49. Сравните различные одноочередные ДРР.

50. Нарисуйте схему бесприоритетной многоочередной ДРР и поясните ее особенности.

51. Нарисуйте схему приоритетной многоочередной ДРР и поясните ее особенности.

52. Как изменится поведение приоритетной многоочередной ДРР при переходе на работу с динамическими приоритетами?

53. Чем в ДРР различаются обслуживание с абсолютным и относительным приоритетом и какое обслуживание организовать проще?

54. Сравните различные многоочередные ДРР.

55. Какие факторы в реальных условиях осложняют решение проблемы распределения ресурсов?

56. Назовите факторы, осложняющие распределение ресурсов на примере ОП и других.

57. В чем суть явления фрагментации ОП?

58. Приведите развернутый пример возникновения фрагментации.

59. Опишите варианты организации динамических приоритетных циклических (карусельных) схем ДРР.

60. Какие уровни взаимодействия пользователя с компьютером известны, и на каком из них нужны специальные языки?

61. Опишите возможности командных языков ОС (с примерами).

62. Приведите примеры операторов командного языка для управления пакетными файлами.

63. Приведите примеры операторов командного языка для конфигурирования среды ПК.