1. Зачем нужны операционные системы? Можно ли обойтись без них?
Операционные системы (ОС) нужны для управления аппаратными и программными ресурсами компьютера, предоставления интерфейса взаимодействия пользователя с устройством и выполнения приложений. Без ОС можно обойтись, если писать программы, которые напрямую взаимодействуют с оборудованием, но это крайне сложно, неудобно и ограничивает возможности устройства.
2. Сравните задачи, которые решают ОС, утилиты, драйверы и прикладные программы.
ОС решают задачи управления ресурсами и выполнения приложений. Утилиты предоставляют дополнительные функциональные возможности, такие как обслуживание файлов или диагностика системы. Драйверы обеспечивают взаимодействие ОС с аппаратным обеспечением, а прикладные программы служат для выполнения конкретных задач пользователя, таких как текстовый редактор или веб-браузер.
3. Как обеспечивается многозадачность на компьютерах с одним процессором?
Многозадачность на компьютерах с одним процессором обеспечивается с помощью технологии разделения времени. Процессор переключается между задачами с высокой скоростью, создавая иллюзию одновременного выполнения. Приоритеты задач и алгоритмы планирования помогают эффективно использовать процессорное время.
4. Какими достоинствами и недостатками обладает система Linux?
Система Linux обладает открытым исходным кодом, высокой стабильностью, гибкостью настройки и широким выбором дистрибутивов. Однако сложность настройки и необходимость знаний для работы с терминалом могут быть препятствиями для начинающих пользователей.
5. Чем различаются ОС для мобильных устройств и ОС для стационарных компьютеров?
ОС для мобильных устройств (например, Android, iOS) оптимизированы для работы с сенсорными экранами, энергосбережения и связи. ОС для стационарных компьютеров (например, Windows, macOS) ориентированы на высокую производительность, многофункциональность и работу с периферийными устройствами.
6. Зачем нужны операционные системы реального времени? Где они применяются?
ОС реального времени (RTOS) нужны для систем, где важна своевременность выполнения задач, например, в медицинском оборудовании, автомобильных системах или промышленной автоматике. Они применяются там, где задержки могут привести к опасным последствиям.
7. Сравните принципы работы UN/Хподобных ОС и ОС Windows.
UNIX-подобные ОС, такие как Linux, следуют философии модульности, многопользовательского доступа и гибкости настройки. Они используют текстовый интерфейс и файловую структуру для взаимодействия с системой. Windows ориентирована на пользовательский интерфейс, простоту использования и интеграцию с проприетарным программным обеспечением, но менее открыта для модификации.
8. Как ОС обменивается данными с внешними устройствами? В чём достоинства такой схемы?
Обмен данными между ОС и внешними устройствами осуществляется через драйверы, которые представляют собой программные модули, обеспечивающие взаимодействие между аппаратным обеспечением и ОС. Драйверы переводят команды ОС в сигналы, понятные устройству, и обратно. Такая схема позволяет добавлять новые устройства без изменения ОС и обеспечивает универсальность работы с различным оборудованием.
9. Что происходит, когда ОС обнаруживает новое устройство?
Когда ОС обнаруживает новое устройство, она идентифицирует его с помощью Plug and Play (PnP), загружает соответствующий драйвер из своей базы данных или запрашивает у пользователя его установку. После этого устройство интегрируется в систему и становится доступным для использования.
10. Зачем нужна файловая система? Обязательна ли она для компьютеров?
Файловая система нужна для организации, хранения и управления данными на накопителях. Она определяет структуру данных и обеспечивает доступ к ним. Без файловой системы можно использовать прямую запись данных на диск, но это затруднит управление и доступ к информации, поэтому файловая система практически обязательна.
11. Почему невыгодно хранить мелкие файлы в файловой системе с большим размером кластера?
Хранение мелких файлов в файловой системе с большим размером кластера невыгодно, так как каждый файл занимает целый кластер, даже если его размер меньше. Это приводит к значительным потерям дискового пространства.
12. Какие достоинства и недостатки имеет журналирование в файловой системе?
Журналирование в файловой системе фиксирует изменения в специальном журнале перед их применением, что позволяет восстановить данные после сбоев. Достоинства включают повышенную надёжность и защиту данных, а недостатки — снижение производительности из-за дополнительных операций записи.
13. Чем различаются одноуровневые и многоуровневые файловые системы?
Одноуровневые файловые системы представляют данные в виде одного общего списка файлов, что просто в реализации, но неудобно для организации больших объёмов данных. Многоуровневые файловые системы используют структуру каталогов (дерево), что обеспечивает удобство управления и поиска информации.
14. Что такое сетевая файловая система?
Сетевая файловая система (например, NFS, SMB) предоставляет доступ к файлам, хранящимся на удалённом сервере, как если бы они находились на локальном устройстве. Это позволяет централизовать хранение данных и упрощает совместный доступ пользователей к ресурсам.