Вопросы к экзамену по СППО

Список вопросов к экзамену по СППО
Стр.1 из 4
Вопросы к экзамену по СППО
Структура ПО: системное ПО (СПО) и прикладное ПО (ППО). Понятие ПО.
Классификация программного обеспечения по выполняемым функциям. Основные свойства
системного программного обеспечения (основное – машинная зависимость (объяснить на примере
систем программирования и ОС)). Структура системного ПО: операционные системы и системы
программирования. Понятие прикладных программ. Классификация пакетов прикладных
программ (примеры пакетов). Эволюция информационных технологий.
Операционные системы как ядро системного программного обеспечения. Определение
операционной системы (ОС) и ее функции. Основное содержание функций, их связь, решаемые
при реализации функций ОС проблемы (по материалу всего курса, без уточнения методов,
естественно).
Классификация ОС [26] (по структуре и архитектурным принципам построения (ОС с
иерархической организацией, ОС виртуальных машин, микроядерные ОС, ОС многопроцессорных
ВС), по режимам работы). Структура и общая характеристика MS-DOS [2], архитектура и общая
характеристика ОС линий Windows 9x [7], Windows NT [8, 9].
Вычислительные сети. Определение и классификация сетей (локальные и глобальные сети,
одноранговые сети и сети с выделенным сервером). Топология сетей и методы доступа. Понятие
протокола и эталонная модель OSI взаимодействия в сети, методы коммутации, понятие
маршрутизации. [3, 4, 5, 12, 7, 8, 9, 13]
Общие принципы построения ОС [26]. Основные характеристики современных ОС.
Примеры реализации общих принципов и особенности организации и функционирования ОС на
примерах MS-DOS, Windows 9x, NT, Novell NetWare (модульность, понятие ядра и микроядерная
архитектура (реализация в архитектурах перечисленных ОС), настройка при установке и загрузке,
средства конфигурирования и администрирования перечисленных ОС [2, 7, 8, 9, 12, 13, 20]).
Основные понятия ОС: процесс и ресурс [26]. Определение и классификация ресурсов.
Определение и классификация процессов. Состояния процессов и функция ОС по управлению
процессами. Планирование и диспетчеризация процессов. Уровни и дисциплины планирования.
Процессы и потоки, понятие нити [17]. Понятие мультизадачности, кооперативная и вытесняющая
мультизадачность (на примерах ОС Windows и Novell NetWare). Понятие задачи в Intel и
аппаратная поддержка мультизадачности [1, 28].
Функции ОС и структуры данных [26], используемые для реализации основных функций.
Обобщенные дескрипторы. Объекты ядра ОС Windows NT, используемые для реализации
функций управления и синхронизации процессов [16, 17].
Проблема взаимного исключения [26]. Понятие критической секции, ее свойства, условия
реализации. Программные методы реализации взаимного исключения. Понятие семафора.
Применение бинарных семафоров для реализации взаимного исключения и синхронизации
процессов. Общие семафоры, решение задачи «писателей и читателей» при работе с циклическим
буфером. Средства синхронизации Windows NT [16].
Организация взаимодействия потоков и процессов. Механизмы взаимодействия
используемые в Windows NT (каналы, мэйлслоты, проекция файлов на память и т.п.) [15].
Проблема тупика [26] и задачи, связанные с решение проблемы тупика. Задача
предотвращения тупика. Математическая модель для определения тупика. Модель системы с
повторно используемыми ресурсами (граф повторно используемых ресурсов). Модель системы с
потребляемыми ресурсами (граф потребляемых ресурсов). Система с повторно используемыми и
потребляемыми ресурсами (граф обобщенных ресурсов). Решение задачи распознавания тупика
для систем с повторно используемыми ресурсами. Распознавание тупиков в системах с повторно
используемыми ресурсами с ограничениями на запросы. Распознавание тупиков в системах с
потребляемыми ресурсами и в системах с обобщенными ресурсами. Вывод системы из тупика.
Обходы тупиков в системах с потребляемыми и повторно используемыми ресурсами. Запись
алгоритмов, реализующих описываемые методы, на псевдокоде.
Управление памятью [27, 28, 25]. Иерархия запоминающих устройств ВС. Способы
распределения памяти: статическое и динамическое распределение, связные и несвязные
распределения. Общие принципы организации виртуальной памяти. Сегментная организация
памяти. Страничная организация памяти. Сегментно-страничная организация памяти. Управление
виртуальной памятью: стратегии загрузки, стратегии размещения, стратегии замещения. Средства
защиты памяти (разделение адресных пространств, защита по уровням привилегий,
привилегированные команды и команды, чувствительные к уровням привилегий). Организация
памяти в компьютерах, построенных на базе процессоров Intel: сегментация памяти в реальном
и защищенном режимах, сегментно-страничная организация, аппаратная поддержка
Список вопросов к экзамену по СППО
Стр.2 из 4
виртуальной памяти, защита памяти [1, 2]. Стековая организация памяти. Организация памяти в
виде кучи. Проблема висячих ссылок. Алгоритмы сбора мусора. Уплотнение памяти [19].
Управление памятью в MS-DOS [2, 25]. Организация памяти в Win32. Управление виртуальной
памятью при конфигурировании (настройке) системы.
Компоновка программ и загрузка на выполнение. Упрощенная структура объектного
модуля. Принцип работы связывающего загрузчика. Структура программных файлов MS-DOS
(COM и EXE), алгоритм работы загрузчика [2, 25]. Алгоритм работы однопроходового
компоновщика (редактора связей). Понятие динамической компоновки и разделение данных и
кода. Организация DLL, явная и неявная компоновка [18]. Структура exe-файла в Windows.
Механизм прерываний. Понятие прерывания, классификация прерываний [2, 28, 25] и общая
схема обработки прерываний, аппаратная поддержка механизма прерываний в Intel [2, 28, 25].
Структурная схема обработки исключений в Win32: обработка завершения и обработка
исключений [14].
Управление данными. Определение файла, именование файлов, понятие каталога
(справочника), иерархическая организация файловой системы на дисках [3, 2]. Понятие и функции
файловой системы и подсистемы ввода/вывода ОС. Иерархическая организация файловых систем
(как подсистем ОС) [20]. Структура файловой системы Windows 95 [20]. Логическая организация
файлов [20]. Управление внешней памятью и физическая организация файлов (на примерах FAT и
NTFS) [3, 2, 8, 8, 9, 20, 21]. Буферизация ввода/вывода [2, 20]. Управление вводом/выводом,
понятие драйвера, структура и схема работы драйверов MS-DOS, понятие драйвера виртуального
устройства, архитектура «универсальный драйвер/минидрайвер» [2, 3, 20].
Концепция защищенной ВС. Понятие защищенной ВС. Классификация угроз и вторжений.
Структура системы защиты (защита объектов, защита каналов связи, защита баз данных, защита
управления) и основные функции ее компонентов. Службы и механизмы защиты. Матрица прав
доступа как математическая модель защиты объектов [22, 23]. Защита на уровне разделяемых
ресурсов (одноранговое разделение ресурсов) в Windows 9x [3, 7] и защита на уровне
пользователей в Novell NetWare (пользователи и группы пользователей, единая регистрация в
Novell NetWare 4, права на объекты и свойства объектов; контекст и определение прав через
прямое назначение, наследование, эквивалентность, фильтры [12, 13]) и Windows NT (компоненты
подсистемы безопасности, регистрация пользователей и групп пользователей, назначение прав,
субъекты и имперсонация, объекты и контроль доступа, механизм проверки прав, аудит, понятие
домена и доверительные отношения между доменами, служба каталогов Active Directory в
Windows 2000 [8, 21]). Криптографическая защита. Понятие ключа. Симметричное и
асимметричное шифрование. Понятие криптографического протокола. Понятие цифровой
подписи [22, 23]. Защита информации от потери в результате сбоев [23]. (Операционных систем в
отдельных вопросах нет – их нужно рассматривать в качестве примеров реализации механизмов
контроля прав доступа.)
Вопросы следующей темы – на уровне определений:
Технологии создания информационных систем. Понятие ИС. Классификация ИС.
Жизненный цикл ИС. Модели жизненного цикла ИС, используемые при разработке ИС.
Распределенные вычисления, многоуровневые модели распределенных приложений [10, 11].
Понятие открытой системы, технологии и стандарты открытых систем [11, 6].
При ответах на все вопросы необходимо приводить примеры из конкретных
операционных систем и систем программирования. Знание ОС Windows 9x,
Windows NT/2000/XP/2003, Novell NetWare, OS/2 – на уровне лекций и информации,
содержащейся в прилагаемых файлах и перечисленных книгах.
Кроме того, необходимо показать знание материала, вынесенного на самостоятельное
изучение (список вопросов приведен ниже).
Список вопросов к экзамену по СППО
Стр.3 из 4
ВОПРОСЫ
для самостоятельного изучения
Организация работы в MS-DOS (в качестве примеров для ответов на вопросы по
структуре ОС, управлению памятью, режимам работы ОС, классификации ОС, редактированию
связей (компоновка и загрузка программы на выполнение), обработке исключений, управлению
данными и вводом-выводом) [2, 3]:
–
–
–
–
–
–
–
–
Структура и общая характеристика MS-DOS.
Реализация пользовательского интерфейса в MS-DOS. Командный процессор.
Загрузка и конфигурирование MS-DOS. Средства интерактивного конфигурирования.
Управление стандартной памятью в MS-DOS; драйверы расширенной и дополнительной
памяти. Функции MS-DOS по управлению памятью, блоки управления памятью.
Управление процессом прохождения программ в MS-DOS (структура exe- и com-файлов и
загрузка программы в MS-DOS, PSP).
Типы и схема обработки прерываний в MS-DOS.
Файловая система MS-DOS; организация дисковой памяти.
Организация ввода/вывода в MS-DOS. Структура и подключение драйверов.
Организация работы в Win32 (в качестве примеров для ответов на вопросы по структуре
ОС, системе защиты) [3, 7, 8, 9]:
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Общая характеристика ОС. Особенности функционирования.
Настройка и конфигурирование ОС. Установка устройств. Установка программ.
Системные каталоги. Файлы ОС. Загрузка и перезагрузка ОС.
Просмотр системной информации. Решение проблем при загрузке ОС.
Организация взаимодействия с пользователем. Графический интерфейс.
Работа с командной строкой.
Файлы и папки. Использование длинных имен.
Запуск программ. Переключение между программами. Снятие программ.
Защита в ОС Windows 95. Одноранговое разделение ресурсов.
Организация работы сетевой ОС Novell NetWare (в качестве примеров для ответов на
вопросы по структуре ОС, системе защиты) [12, 13]:
–
–
–
–
Общая характеристика Novell NetWare.
Система защиты: защита на уровне пароля, защита на уровне каталогов и файлов.
Пользователи и группы пользователей.
Особенности Novell NetWare 4.1.
Список имеющейся литературы для подготовки:

Книги:
1. Лядова Л.Н. Особенности защищенного режима процессоров Intel. Пермь: Перм. ун-т,
1998.
2. Лядова Л.Н. Основы операционной системы MS-DOS. Пермь: Перм. ун-т, 1998.
3. *Лядова Л.Н. Персональный компьютер: от начинающего пользователя до профессионала.
Пермь: Перм. ун-т, 1998.
4. *Лядова Л.Н. Работа в локальных сетях Novell NetWare. Пермь: Перм. ун-т, 1998.
5. *Лядова Л.Н., Мызникова Б.И., Фролова Н.В. Основы информатики и информационных
технологий. Пермь: Перм. ун-т, 2001.
6. *Замятина Е.Б., Лядова Л.Н. Офисные технологии и основы Visual Basic for Applications.
Пермь: Перм. ун-т, 2001.
Книги, помеченные *, есть в читалках.

Файлы:
7. Папка «ОС Windows», файл «Windows 95-98»
8. Папка «ОС Windows», файл «Windows NT 4»
9. Папка «ОС Windows», файл «Windows 2000»
10. Папка «Распределенные вычисления и технологии», файл «Основные понятия»
11. Папка «Распределенные вычисления и технологии», файл «Многоуровневая модель и
технологии.doc»
Список вопросов к экзамену по СППО
Стр.4 из 4
12. «Основы сетей ЭВМ.doc»
13. Папка «Сети Novell NetWare», файл «NetWare41»
14. Файл «Win32 и Delphi.doc»
15. Папка «Процессы и потоки, ресурсы»/«Управление процессами, взаимодействие,
синхронизация», файл «Механизмы коммуникации процессов.doc».
16. Папка «Процессы и потоки, ресурсы»/«Управление процессами, взаимодействие,
синхронизация», файл «Синхронизация выполнения.doc».
17. Папка «Процессы и потоки, ресурсы»/«Управление процессами, взаимодействие,
синхронизация», файл «Processes and Threads.doc».
18. Файл «Схема разработки и подключения DLL.doc»
19. Папка «Процессы и потоки, ресурсы»/«Управление памятью», файл «Сбор мусора и
уплотнение.doc»
20. Папка «Лекции по файловым системам ОС», файл «Файловые системы ОС.doc»
21. Папка «Лекции по файловым системам ОС», файл «Файловые системы Windows»
22. Папка «Защита ИС», файл «Защита информации 1»
23. Папка «Защита ИС», файл «Защита информации 2»
24. Папка «Intel».
25. Папка «DOS-BOOK».
26. Папка «Процессы и потоки, ресурсы», файл «Процессы-ресурсы - теория.doc».1
27. Папка «Процессы и потоки, ресурсы»/«Управление памятью», файл «Управление
памятью.doc».2
28. Папка «Intel».
В библиотеке за последние месяцы есть новые поступления.
В частности и по операционным системам!
Материалы для подготовки – в каталоге "System_And_Applied_Software".
Для подготовки по теории – файлы из архива "OS_Lect.rar". Для подготовки нужно
также использовать материалы из архивов "SASW – 2006", "SASW_2007". В них более
корректные версии файлов, чем в старом пособии ("OS_Lect.rar").
Для подготовки по аппаратной поддержке различных механизмов операционных систем
можно использовать материалы, размещенные здесь же – в папке по Архитектуре.
Внимание! Файлы были подготовлены в MS-DOS, поэтому возможны смещения текста при
«наложении» на него рисунков в Word. В описании семафорных примитивов – исправления.
2 Сбор мусора и уплотнение лучше смотреть в отдельном файле – исправлены опечатки в
текстах алгоритмов
1