Operační systém (OS) je software, který spravuje a zpracovává hardwarové a softwarové prostředky počítačového systému. Poskytuje interakci mezi uživateli počítačů a počítačového hardwaru. Operační systém je zodpovědný za správu a řízení všech činností a sdílení počítačových zdrojů. Operační systém je software nízké úrovně, který zahrnuje všechny základní funkce, jako je správa procesoru, správa paměti, detekce chyb atd.
Tento výukový program operačního systému pokryje všechny základní koncepty operačního systému, jako je struktura systému, plánování CPU, zablokování, správa souborů a disků a mnoho dalších.
Nedávné články o operačních systémech
- Základy
- Struktura systému
- Plánování CPU
- Synchronizace procesu
- Zablokování
- Procesy a vlákna
- Správa paměti
- Správa souborů a disků
- Různé
základy:
- Představení operačního systému
- Typy operačních systémů
- Funkce operačního systému
- Systémy reálného času
- Úlohy v systémech reálného času
- Rozdíl mezi multitaskingem, multithreadingem a multiprocessingem
- Typy počítačové paměti (RAM a ROM)
- Rozdíl mezi 32bitovými a 64bitovými operačními systémy
- Co se stane, když zapneme počítač?
- Boot Block
- UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) a jak se liší od BIOSu
Struktura systému:
- Mikrokernel
- Kernel I/O Subsystem (I/O System)
- Monolitické jádro a klíčové rozdíly od mikrokernelu
- Zavedení systémového volání
- Získejte/nastavte limity prostředků procesu v C
- Operace ve dvou režimech v OS
- Privilegované a neprivilegované pokyny
Plánování CPU:
- Proces | (Úvod a různé stavy)
- Stavy procesu
- Tabulka procesů a řídicí blok procesů (PCB)
- Plánovač procesů
- Plánování CPU
- Preemptivní a nepreemptivní plánování
- Změřit čas strávený přepínáním kontextu?
- Rozdíl mezi dispečerem a plánovačem
- Plánování FCFS | Sada 1
- Plánování FCFS | Sada 2
- Konvojový efekt v operačních systémech
- Belady’s Anomaly
- Nejkratší práce jako první (nebo SJF) plánování | Sada 1 (nepreemptivní)
- Program pro plánování nejkratší práce jako první (SJF) | Sada 2 (preventivní)
- Plánování nejkratší úlohy jako první s předpokládanou dobou shluku
- Program s nejdelším zbývajícím časem (LRTF).
- Algoritmus LRTF (Lest Remaining Time First).
- Rozvrh Round Robin
- Sobecký plán Round Robin
- Round Robin Plánování s různými časy příjezdu
- Prioritní plánování
- Program pro preemptivní prioritní plánování CPU
- Prioritní plánování s různým časem příjezdu – Nastavte 2
- Hladovění a stárnutí v operačních systémech
- Plánování s nejvyšším poměrem odezvy (HRRN).
- Víceúrovňové plánování fronty
- Víceúrovňové plánování fronty zpětné vazby
- Plánování loterijního procesu
- Víceprocesorové plánování
>> Kvíz o plánování CPU
j e s t
Synchronizace procesu:
- Synchronizace procesů | Úvod
- Synchronizace procesů | Sada 2
- Kritická sekce
- Meziprocesová komunikace
- Meziprocesová komunikace: Metody
- IPC prostřednictvím sdílené paměti
- IPC pomocí front zpráv
- Komunikace založená na zprávách v IPC (meziprocesová komunikace)
- Komunikace mezi dvěma procesy pomocí signálů v C
- Semafory v operačním systému
- Mutex vs. Semafor
- Synchronizace procesů | Monitory
- Petersonův algoritmus pro vzájemné vyloučení | Sada 1 (základní implementace C)
- Petersonův algoritmus pro vzájemné vyloučení | Sada 2 (CPU cykly a Memory Fence)
- Petersonův algoritmus (používání procesů a sdílené paměti)
- Dekkerův algoritmus
- Algoritmus pekárny
- Problém spotřebitele producenta pomocí semaforů | Sada 1
- Problém filozofa stravování pomocí semaforů
- Řešení Dining-Filosophers pomocí monitorů
- Problém čtenářů-spisovatelů | Sada 1 (Úvod a řešení preference čtenářů)
- Řešení Reader-Writers pomocí monitorů
- Problém se spícím holičem
- Mechanismus synchronizace proměnné zámku
- Zámek Mutex pro synchronizaci vláken v Linuxu
- Prioritní inverze: Co to sakra!
- Jaký je rozdíl mezi prioritní inverzí a prioritní dědičností?
- Synchronizace procesu
- Meziprocesová komunikace: Metody
>> Kvíz o řízení procesů v OS
Zablokování:
- Zablokování Úvod
- Detekce a obnova uváznutí
- Deadlock, Hladovění a Livelock
- Prevence a vyhýbání se slepé uličce
- Bankerův algoritmus
- Graf alokace zdrojů (RAG)
- Metody přidělování zdrojů procesům podle operačního systému
- Program pro Banker's Algorithm
- Banker's Algorithm: Tisk všech bezpečných stavů (nebo bezpečných sekvencí)
- Algoritmus detekce uváznutí
- Program pro stav bez uváznutí v operačním systému
- Detekce uváznutí v distribuovaných systémech
- Techniky používané v centralizovaném přístupu k detekci uváznutí v distribuovaných systémech
>> Kvíz o Deadlock
Procesy a vlákna:
- Operační systém | Vlákno
- Vlákna a jejich typy
- Operační systém | Vlákno na uživatelské úrovni versus vlákno na úrovni jádra
- Multitasking založený na procesech a vláknech
- Modely s více závity
- Výhody multithreadingu
- Zombie procesy a jejich prevence
- Maximální počet zombie procesů, které systém zvládne
- Operační systém | Vzdálené volání procedur (RPC)
Správa paměti:
- Návrh hierarchie paměti a jeho charakteristiky
- Úvod do paměti a paměťových jednotek
- Různé typy RAM (Random Access Memory)
- Buddy System: Technika přidělování paměti
- Správa paměti | Metoda rozdělení oddílů
- Pevné (nebo statické) dělení v operačním systému
- Variabilní (nebo dynamické) dělení v operačním systému
- Nesouvislá alokace v operačním systému
- Logická vs fyzická adresa v operačním systému
- Stránkování
- Požadavky na systém správy paměti
- Správa paměti – mapování virtuální adresy na fyzické adresy
- Položky tabulky stránek
- Virtuální paměť
- Prokládání paměti
- Otázky virtuální paměti
- Virtualizace založená na operačním systému
- Tabulka obrácených stránek
- Vyměňte prostor
- Zpracování chyb stránky
- Pevné (nebo statické) dělení v operačním systému
- Segmentace
- Segmentace paměti v mikroprocesoru 8086
- Program pro algoritmus Next Fit ve správě paměti
- Překryvy ve správě paměti
- Algoritmy výměny stránek
- Program pro algoritmy nahrazování stránek | Sada 1 (LRU)
- Program pro optimální algoritmus nahrazení stránky
- Implementace mezipaměti LFU (nejméně často používaná).
- Zásady výměny stránek druhé šance (nebo hodin).
- Techniky pro zvládnutí Thrashingu
- Alokace paměti jádra (buddy systém a slab systém)
- Program pro schéma přidělování paměti kamaráda v operačních systémech | Sada 1 (přidělení)
- Program pro schéma přidělování paměti kamaráda v operačních systémech | Sada 2 (přidělení)
- Statické a dynamické knihovny | Sada 1
- Práce se sdílenými knihovnami | Sada 1
- Práce se sdílenými knihovnami | Sada 2
- Pojmenované potrubí nebo FIFO s příkladem programu C
- Sledování využití paměti v Linuxu
>> Kvíz o správě paměti
Správa disků:
- Souborové systémy
- Unixový souborový systém
- Implementace správy adresářů pomocí skriptu Shell
- Adresář souborů | Název cesty
- Struktury adresáře
- Metody přidělování souborů
- Metody přístupu k souborům
- Sekundární paměť
- Sekundární paměť – pevný disk
- Algoritmy plánování disku
- Program pro algoritmus plánování disku SSTF
- O čem vlastně Spooling je?
- Rozdíl mezi zařazováním a ukládáním do vyrovnávací paměti
- Správa volného prostoru
>> Kvíz o vstupních výstupních systémech
zásobník v ds
Různé
- Úvod do systému UNIX
- Důležité linuxové příkazy (leave, diff, cal, ncal, locate a ln)
- Stavy procesu a přechody v procesu UNIX
- Úvod do Linux Shell a Shell Scripting
- „crontab“ v Linuxu s příklady
- indepth a maxdepth v Linuxu příkaz find() pro omezení vyhledávání na konkrétní adresář.
Typy operačního systému
- Dávkový operační systém (např. proces transakcí, mzdový systém atd.)
- Víceprogramový operační systém (např. Windows, UNIX, macOS atd.)
- OS pro sdílení času (např. Multics, Linux atd.)
- OS v reálném čase (např. PSOS, VRTX atd.)
- Distribuovaný OS (např. LOCUS, Solaris atd.)
Funkce operačního systému
- Správa paměti a procesoru
- Správa sítě
- Správa zabezpečení
- Správa souborů
- Detekce chyb
- Job Accounting
Časté dotazy k operačnímu systému
Otázka 1 Proč se učit operační systémy?
Odpovědět :
OS je nejdůležitější součástí počítače. Prostřednictvím OS mohou uživatelé komunikovat s počítačovým softwarem. Poskytuje rozhraní mezi hardwarem a CPU. Poskytuje také platformu pro spuštění programu a služby uživatelům. Provádí všechny základní úkoly požadované v aplikaci.
Q.2 Napište 10 nejlepších příkladů operačních systémů?
Odpovědět :
Některé příklady nejpopulárnějších OS jsou uvedeny níže:
- Okna
- Linux
- Operační Systém Mac
- Ios
- Android
- Ubuntu
- CentOS
- Solaris
- Chrome OS
- Fedora
Q.3 Jaké jsou výhody víceprocesorového systému?
Odpovědět :
Multiprocesorový systém zahrnuje zpracování dvou nebo více počítačových programů současně, které sdílejí stejnou paměťovou oblast. Zvyšuje spolehlivost.
Q.4 Co je to vlákno v OS?
Odpovědět :
Vlákno je odlehčený proces nebo podprogram, který je součástí procesu nebo programu. Vlákno má své vlastní registry, zásobník, stav a čítač programů.
ipconfig zdarma
Rychlé odkazy :
- Poznámky na poslední chvíli (LMN) | Operační systémy
- Často kladené otázky týkající se operačních systémů
- „Problémy procvičování“ na operačních systémech!