Τελικές Εξετάσεις 2014 Τεχνικός Εφαρμογών Πληροφορικής (Πολυμέσα/ Web designer - developper/video games)

Transcript

1 Τελικές Εξετάσεις 2014 Τεχνικός Εφαρμογών Πληροφορικής (Πολυμέσα/ Web designer - developper/video games) 1. Τι είναι το λειτουργικό σύστημα και ποιος ο ρόλος του; Ένα Λ.Σ. είναι ένα πρόγραμμα που ενεργεί ως ενδιάμεσος μεταξύ του Χρήστη του Η/Υ και του Υλικού του Η/Υ, και επιτελεί δύο ασύνδετες μεταξύ τους λειτουργίες την επέκταση της μηχανής και την διαχείριση των πόρων Το Λ.Σ. (ι) απλοποιεί και διαχειρίζεται το σύνθετο πρόβλημα να «τρέξουμε» προγράμματα εφαρμογής: σωστά και αποδοτικά και (ιι) Αξιοποιεί τις δυνατότητες του υλικού του Η/Υ με τον καλύτερο δυνατό τρόπο, επιτρέποντας τον ορθότερο καταμερισμό των πόρων του Η/Υ. 2) Σε ποιες βασικές κατηγορίες διακρίνεται το λογισμικό; Διακρίνεται σε δύο βασικές κατηγορίες: 1) Λογισμικό Συστημάτων. Είναι τα προγράμματα που εξυπηρετούν ανάγκες του υλικού του Η/Υ, η ύπαρξη και λειτουργία τους δεν γίνεται άμεσα αντιληπτή στον χρήστη και χρησιμοποιούνται κατά την κατασκευή ή εκτέλεση του Λογισμικού Εφαρμογών 2) Λογισμικό Εφαρμογών. Είναι τα προγράμματα που εξυπηρετούν ανάγκες του γενικού χρήστη, ο χρήστης έρχεται σε επαφή μαζί τους καθημερινά (πχ. Πρόγραμμα επεξεργασίας κειμένου, Ιστο-πλοηγός, Ηλεκτρονικό Ταχυδρομείο). Κατά την εκτέλεση τους χρησιμοποιείται το λογισμικό συστημάτων. 3) Ποια η θέση του λειτουργικού συστήματος ως προς το υλικό (hardware) του υπολογιστή και τα προγράμματα εφαρμογών; Το Λ.Σ. βρίσκεται πάνω από το υλικό (hardware) το οποίο αποτελείται από δύο ή και περισσότερα επίπεδα. Το χαμηλότερο επίπεδο περιλαμβάνει τις φυσικές συσκευές, στην συνέχεια έχουμε το επίπεδο της μικροαρχιτεκτονικής και στην συνέχεια το σύνολο των εντολών που ονομάζεται Γλώσσα Μηχανής. Στην συνέχεια έχουμε τα Προγράμματα Συστήματος στα οποία ανήκει το Λ.Σ. και σκοπό του έχει την απόκρυψη της πολυπλοκότητας του υλικού. Στην κορυφή πάνω από το Λ.Σ. και τα προγράμματα συστήματος ευρίσκονται τα προγράμματα εφαρμογών που οι χρήστες χρησιμοποιούν για τις καθημερινές τους ανάγκες. 1

2 4) Να αναφέρετε τις διαφορές της μνήμης RAM από τη ROM. Σε τι διαφέρει η στατική RAM (SRAM) από τη δυναμική RAM (DRAM); H κύρια μνήμη RAM διαφέρει από τη μνήμη ROM σε δυο σημεία: (1) δεν μπορεί να διατηρήσει τα περιεχόμενά της όταν διακόπτεται η τροφοδοσία του υπολογιστή με ηλεκτρικό ρεύμα. Πρόκειται επομένως για μια πτητική μνήμη (volatile memory). (2) από μια μνήμη RAM μπορούμε τόσο να διαβάσουμε, όσο και να γράψουμε πληροφορίες, ενώ η ROM είναι προγραμματισμένη από το εργοστάσιο και δεν μπορεί να τροποποιηθεί.. Ο παραδοσιακός τύπος RAM είναι η DRAM (Dynamic RAM - Δυναμική RAM), ενώ υπάρχει και η SRAM (Static RAM - Στατική RAM). Η SRAM συνεχίζει να "θυμάται" τα περιεχόμενά της, ενώ η DRAM πρέπει να ενημερώνει (refresh) τα περιεχόμενά της κάθε milli second. 5) Τι είναι η λανθάνουσα κρυφή μνήμη cache; Πώς λειτουργεί; Η κρυφή μνήμη (cache memory) είναι ένα είδος ενδιάμεσης μνήμης που παρεμβάλεται μεταξύ του ταχύτατου επεξεργαστή και της πιο αργής κύριας μνήμης (στην πραγματικότητα η μνήμη δεν είναι τόσο αργή σε σχέση με τα υπόλοιπα μέρη ενός υπολογιστή, απλώς ο επεξεργαστής είναι πολύ γρήγορος) και βελτιώνει σημαντικά την απόδοση της κύριας μνήμης και κατ' επέκταση όλου του συστήματος. Η χρησιμοποίηση κρυφής μνήμης σε ένα σύστημα έχει ως αποτέλεσμα να μειώνεται ο συνολικός χρόνος κατά τον οποίο ο επεξεργαστής είναι αδρανοποιημένος, περιμένοντας να ικανοποιηθεί κάποια αίτηση του από την κύρια μνήμη. Η σχετικά αργή κύρια μνήμη με τη βοήθεια της ταχύτατης κρυφής μνήμης και τη χρησιμοποίηση ενός αλγορίθμου μεταφοράς δεδομένων μεταξύ αυτών των δυο, έχει συμπεριφορά πολύ ταχύτερης μνήμης από ότι είναι στη πραγματικότητα. Αυτό γίνεται ως εξής: Όταν γίνεται μια αναφορά σε μια θέση της μνήμης είναι πολύ πιθανό η επόμενη αναφορά να γίνει σε κάποια γειτονική θέση της μνήμης. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως τοπικότητα (locality) των αναφορών στη μνήμη και εμφανίζεται με δυο τρόπους: Χρονική τοπικότητα: Τα περιεχόμενα της ίδιας διεύθυνσης είναι πιθανόν να ζητηθούν και στο κοντινό μέλλον. Χωρική τοπικότητα: Αν ζητηθούν τα περιεχόμενα μιας διεύθυνσης της κύριας μνήμης είναι πολύ πιθανόν να ζητηθούν και τα περιεχόμενα των γειτονικών διευθύνσεων. Η ταχύτατη κρυφή μνήμη χρησιμοποιείται για την αποθήκευση των πληροφοριών στις οποίες έγινε πρόσφατα αναφορά. Το φαινόμενο της τοπικότητας έχει ως αποτέλεσμα να είναι μεγαλύτερη η πιθανότητα εξυπηρέτησης μιας αίτησης του επεξεργαστή από την ταχύτατη κρυφή μνήμη παρά από την πιο αργή κύρια μνήμη. Όταν η αίτηση δεν μπορεί να ικανοποιηθεί από την κρυφή μνήμη, τότε οι πληροφορίες που ζητήθηκαν αναζητούνται στην κύρια μνήμη και αφού βρεθούν μεταφέρονται στην κρυφή μνήμη, για πιθανή μελλοντική 2

3 χρήση. Επειδή η κρυφή μνήμη είναι πολύ μικρότερη από την κύρια μνήμη χρησιμοποιούμε έναν αλγόριθμο, που διαχειρίζεται τη μεταφορά των δεδομένων από την κρυφή μνήμη στην κύρια μνήμη και αντιστρόφως. Στην ουσία, η κρυφή μνήμη παρεμβάλλεται μεταξύ του επεξεργαστή και της κύριας μνήμης και έχει ως σκοπό την εξισορρόπηση, κατά το δυνατόν, των ταχυτήτων τους. Η λανθάνουσα μνήμη είναι μια γρήγορη μνήμη που κρατά τα πιο πρόσφατα χρησιμοποιημένα περιεχόμενα της κύριας μνήμης. Όταν γίνεται μία αναφορά στη μνήμη, καταβάλλεται προσπάθεια να εξυπηρετηθεί αυτή από τη λανθάνουσα μνήμη, και αν αυτό δε γίνει, τότε οι αντίστοιχες λέξεις αντιγράφονται από τη λανθάνουσα στην κύρια μνήμη. Το ποσοστό των αναφορών στη μνήμη που εξυπηρετούνται από τη λανθάνουσα μνήμη ονομάζεται ποσοστό επιτυχίας. 6) Τι προσφέρει η οργάνωση αρχείων σε καταλόγους; Για να μπορούμε να ελέγχουμε που βρίσκονται τα αρχεία το σύστημα οργάνωσης αρχείων προσφέρει τους καταλόγους (directories) οι οποίοι σε πολλά συστήματα έχουν δομή δένδρων. Η οργάνωση των αρχείων σε καταλόγους έχει ως σκοπό να εξυπηρετηθούν οι διαδικασίες ομαδοποίησης και διαχείρισης των αρχείων του συστήματος αλλά και των χρηστών για την καλύτερη και ορθότερη αξιοποίηση τους από το σύστημα. 7) Ποιες λειτουργίες εκτελούνται στα αρχεία από ένα λειτουργικό σύστημα; Οι λειτουργίες συστήματος οι οποίες σχετίζονται με τα αρχεία είναι: 1) Δημιουργία, 2) Διαγραφή, 3) Άνοιγμα, 4) Κλείσιμο, 5) Ανάγνωση, 6) Εγγραφή, 7) Προσθήκη (append), 8) Αναζήτηση, 9) Διαβίβαση Ιδιοχαρακτηριστικών 10) Ορισμός Ιδιοχαρακτηριστικών 11) Μετονομασία 8) Τι είναι οι οδηγοί συσκευών (drivers); Είναι λογισμικό που χρησιμοποιείτε από το Λ/Σ για την διαχείριση συσκευών εισόδου/εξόδου. Πρόκειται για προγράμματα τα οποία κατασκευάζονται από την ίδια εταιρία που κατασκευάζει την συσκευή. Έτσι υπάρχουν drivers για τις κάρτες γραφικών, για τους σκληρούς δίσκους, τις οθόνες κτλ. Κάθε συσκευή έχει τους δικούς της αν και πολλές φορές μια ομάδα από παρόμοιες συσκευές χρειάζονται τους ίδιους drivers. 9) Ποια είναι τα είδη των λειτουργικών συστημάτων; Τα Λ.Σ. ακολούθησαν την τεχνολογική εξέλιξη της αρχιτεκτονικής των υπολογιστών και αναπτύχθηκαν παράλληλα. Τα κυριότερα είδη κατά χρονολογική σειρά είναι: 3

4 (1) Λ.Σ. ομαδικής επεξεργασίας (Batch Systems) ομαδοποιημένες εργασίες ετοιμάζονται και υποβάλλονται στο σύστημα και το αποτέλεσμα εμφανίζεται μετά την μεσολάβηση κάποιου χρονικού διαστήματος. (2) Λ. Σ. πολυπρογραμματισμού. Αυτό το Λ.Σ. επιτρέπει το διαχωρισμό της κύριας μνήμης σε τμήματα σε καθένα από τα οποία μπορεί να τοποθετηθεί ένα διαφορετικό πρόγραμμα. Τα προγράμματα μπορούν να εκτελούνται ταυτόχρονα αρκέι το καθένα από αυτά να χρησιμοποίει μια διαφορετική συσκευή. (3) Λ.Σ. καταμερισμού χρόνου. Αυτά τα Λ.Σ. διαθέτουν ένα χρονοδρομολογητή ο οποίος κατανάμει τον χρόνο της ΚΜΕ σε όσα προγράμματα είναι έτοιμα για εκτέλεση. Δηλ. η ΚΜΕ εξυπηρετεί διαδοχικά όλα τα προγράμματα διαθέτοντας σε καθένα από αυτά ένα ορισμένο ποσό χρόνου. Τα Σύγχρονα Λ.Σ. διακρίνονται σε: Συστήματα πολυεπεξεργασίας, Συστήματα δικτύων, Κατανεμημένα συστήματα, Συστήματα Πραγματικού χρόνου, Λειτουργικά Συστήματα Διακομιστών, Προσωπικών Υπολογιστών και σε Ενσωματωμένα Λ.Σ. 10) Περιγράψτε το πολυχρηστικό λειτουργικό σύστημα. Δώστε παράδειγμα. Λειτουργικό σύστημα με πολυχρηστικές δυνατότητες (multi-user facilities) είναι το Λ.Σ. το οποίο επιτρέπει σε πολλά άτομα ταυτόχρονα να το χρησιμοποιήσουν για διαφορετικά πράγματα. Αυτό σημαίνει, για παράδειγμα, ότι τα περιφερειακά του συστήματος όπως εκτυπωτές και οδηγοί ταινιών είναι σωστά μοιρασμένα μεταξύ των χρηστών του συστήματος ή του δικτύου και πως μπορούν να τεθούν συγκεκριμένες οριοθετήσεις σε χρήστες ή γκρουπ χρηστών, προστατεύοντας τους αδύναμους πόρους του συστήματος από υπερβολική χρήση. Παράδειγμα είναι λειτουργικά συστήματα διακομιστών. 11) Τι είναι οι διεργασίες και ποιες οι διαφορές τους από τα προγράμματα; Διεργασία είναι μια δραστηριότητα ή μία οντότητα ή ένα αφηρημένο αντικείμενο που καταλαμβάνει ή απασχολεί πόρους της μηχανής (όπως ΚΜΕ, μνήμη, αρχεία και συσκευές Ε/Ε). Η διεργασία είναι μία ακολουθία ενεργειών και συνεπώς δυναμική, ενώ το πρόγραμμα είναι μια ακολουθία εντολών και επομένως στατικό. 12) Τι είναι η εικονική μνήμη, τι προσφέρει, και πώς γίνεται η διαδικασία ανταλλαγής (swapping); Η ιδεατή μνήμη είναι μια υπηρεσία του Λ.Σ. που επιτρέπει σε προγράμματα να διευθυνσιοδοτούν τη φυσική μνήμη του συστήματος με λογικό τρόπο, χωρίς να λαμβάνουν υπόψη το διαθέσιμο μέγεθος της φυσικής μνήμης. Με την ιδεατή μνήμη αντιμετωπίζεται η απαίτηση πολλαπλές διεργασίες να βρίσκονται ταυτόχρονα στην κεντρική μνήμη. 4

5 Το Λειτουργικό Σύστημα σε συνεργασία με το κατάλληλο υλικό κρατάει στην κύρια μνήμη εκείνα τα τμήματα του προγράμματος που χρησιμοποιούνται και τα υπόλοιπα τα διατηρεί στο σκληρό δίσκο. Τα τμήματα αυτά μεταφέρονται στην κύρια μνήμη, όταν ζητηθούν. Αντίστοιχα τμήματα της κύριας μνήμης μπορούν να μεταφερθούν στο δίσκο, όταν δε χρησιμοποιούνται. Για την επιλογή των τμημάτων που θα μεταφερθούν χρησιμοποιούνται ειδικοί αλγόριθμοι. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται εναλλαγή (swapping). 13) Τι είναι οι κλήσεις συστήματος, τι εξυπηρετούν και με ποιο τρόπο υλοποιούνται από τα προγράμματα χρήστη; Η διεπαφή μεταξύ του Λ.Σ. και των προγραμμάτων των χρηστών ορίζεται μέσω ενός συνόλου εκτεταμένων εντολών (extended instructions) που παρέχει το Λ.Σ. Αυτές οι εκτεταμένες εντολές είναι περισσότερο γνωστές ως κλήσεις συστήματος. Τα προγράμματα του χρήστη επικοινωνούν με το Λ.Σ. και αιτούνται εξυπηρέτηση εκτελώντας κλήσεις συστήματος. Σε κάθε κλήση συστήματος αντιστοιχεί μια καθορισμένη γνωστή διαδικασία την οποία μπορούν να καλέσουν τα προγράμματα του χρήστη. 14) Τι είναι τα νήματα (threads) που δημιουργούνται από τις διεργασίες και πώς λειτουργούν; Μια διεργασία μπορεί να περιέχει αρκετά τμήματα κώδικα που μοιράζονται ορισμένα δεδομένα και μπορούν να εκτελούνται συγχρόνως. Π.χ. ένας επεξεργαστής κειμένου δέχεται πληκτρολόγηση, διαμορφώνει κείμενο στην οθόνη και κάνει backup, ή ένας Web browser μπορεί να περιέχει διαφορετικά συστατικά για την ανάγνωση ιστοσελίδων σε μορφή HTML, την ανάκτηση των συστατικών τους (εικόνες, video κλπ) και την εμφάνιση των σελίδων στο παράθυρο του browser. Αυτά τα συστατικά του προγράμματος που εκτελούνται ανεξάρτητα αλλά υλοποιούνται ως λειτουργίες σε μια κοινή περιοχή μνήμης ονομάζονται νήματα (threads). Τα νήματα διαμοιράζονται τον χώρο διευθύνσεων, τα δεδομένα, τον κώδικα και τα αρχεία εφόσον ανήκουν στην ίδια διεργασία. Θεωρούνται ως lightweight σε σχέση με τη δημιουργία, τον τερματισμό, την θεματική εναλλαγή, την επικοινωνία και τον συγχρονισμό. Τα νήματα μπορούν να δημιουργηθούν χωρίς να ανασταλεί η διεργασία. Το περισσότερο έργο για τη δημιουργία του νήματος γίνεται στο χώρο διευθύνσεων του χρήστη παρά στον πυρήνα του Λ.Σ. Τα νήματα 'κληρονομούν' μεθόδους διαχείρισης κλπ από τις διεργασίες. Χρησιμοποιούν καλύτερα τους σύγχρονους επεξεργαστές (multithreading). Απάντηση 2 Ο καταμερισμός του χρόνου της ΚΜΕ μεταξύ πολλών προγραμμάτων δίνει τη δυνατότητα να εκτελούνται αυτά ταυτόχρονα βελτιώνοντας συνολικά τις επιδόσεις του υπολογιστικού συστήματος. Τα προγράμματα που βρίσκονται σε κάποιο στάδιο της εκτέλεσής τους από την ΚΜΕ ονομάζονται διεργασίες. Η διαδικασία εναλλαγής από τη μια διεργασία στην άλλη, 5

6 δηλαδή η μεταγωγή περιβάλλοντος, απαιτεί την καταγραφή πληροφοριών για τη διεργασία που διακόπτεται ώστε να μπορεί να συνεχιστεί αργότερα σωστά η εκτέλεσή της. Μια εναλλακτική μορφή οργάνωσης ταυτόχρονων προγραμμάτων, τα οποία διαιρούνται σε τμήματα που μπορούν να εκτελούνται παράλληλα, είναι τα νήματα, μια «ελαφριά» μορφή διεργασιών. Τα νήματα χρησιμοποιούν κοινό τμήμα μνήμης και έτσι δεν απαιτούν μηχανισμούς επικοινωνίας πολλές φορές επίσης επιβαρύνουν λιγότερο το υπολογιστικό σύστημα. 15) Τι είναι ο πυρήνας (Kernel) του λειτουργικού συστήματος; Να περιγράψετε τη σχέση του με τις διεργασίες. Ο πυρήνας (kernel) είναι το πιο βασικό, θεμέλιο τμήμα ενός λειτουργικού συστήματος το οποίο αλληλεπιδρά στενά με το υλικό του υπολογιστή. Για να μπορέσει μια διεργασία χρήστη (user process) να χρησιμοποιήσει τους πόρους του συστήματος πρέπει να καλέσει τις κατάλληλες ρουτίνες του πυρήνα (kernel) αυτό επιτυγχάνεται μέσω κλήσεων του συστήματος. Επίσης, συχνά χρειάζεται να κοινοποιήσει ο πυρήνας σε μια διεργασία κάποια πληροφορία, αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση των σημάτων (signals). 16) Τι ξέρετε για τα συστήματα καταμερισμού χρόνου; Ποιο είναι το βασικό πλεονέκτημά τους σε σχέση με τις άλλες κατηγορίες λειτουργικών συστημάτων; Σε αυτά τα ΛΣ στην κύρια μνήμη του υπολογιστή υπάρχει ένα σύνολο προγραμμάτων τα οποία περιμένουν να εξυπηρετηθούν από την ΚΜΕ. Το Λ.Σ. διαθέτει έναν χρονοδρομολογητή ό οποίος με την βοήθεια ενός ειδικού κυκλώματος που ονομάζεται χρονιστής, αναλαμβάνει να κατανήμει τον χρόνο της ΚΜΕ σε όσα προγράμματα είναι έτοιμα για εκτέλεση. Δηλαδή η ΚΜΕ εξυπηρετεί διαδοχικά όλα τα προγράμματα διαθέτοντας σε καθένα από αυτά ένα ορισμένο ποσό χρόνου. Αυτό το χρονικό διάστημα ονομάζεται κβάντο χρόνου και είναι 100 ms. Το κύριο πλεονέκτημα αυτού του Λ.Σ. είναι η εξασφάλιση ότι κάθε πρόγραμμα θα εξυπηρετηθεί μέσα σε ένα λογικό χρονικό διάστημα. Ταυτόχρονα διατηρεί το πλεονέκτημα του πολυπρογραμματισμού, δηλαδή την αύξηση της απόδοσης λόγω παράλληλης χρήσης των πόρων (συσκευών) του συστήματος και την μείωση του χρόνου περάτωσης των προγραμμάτων 17) Ποιο σκοπό έχουν οι διάφορες τεχνικές διαχείρισης της μνήμης; Σκοπός των τεχνικών διαχείρισης της μνήμης είναι η καλύτερη αξιοποίηση της, λόγω του περιορισμένου μεγέθους της, και την αδυναμία της κύριας μνήμης να χωράει όλα τα προγράμματα μαζί. 6

7 Τα συστήματα διαχείρισης μνήμης μπορούν να διαιρεθούν σε δύο κατηγορίες: σε αυτά που εναλλάσσουν διεργασίες μεταξύ κύριας μνήμης και δίσκου κατά την εκτέλεση τους, και σε αυτά που δεν εφαρμόζουν τέτοιες πρακτικές. Τα παλαιότερα συστήματα εκτελούσαν μόνο ένα πρόγραμμα σε κάθε χρονική στιγμή, ενώ η μνήμη διαμοιραζόταν ανάμεσα στο Λειτουργικό Σύστημα και στο συγκεκριμένο πρόγραμμα. Τα νεότερα συστήματα ακολουθούν τεχνικές εναλλαγής (swapping) και σελιδοποίησης (paging), που είναι τεχνητές οντότητες που επινοήθηκαν επειδή υπήρχε έλλειψη αρκετής κύριας μνήμης. 18) Εξηγήστε γιατί αυξάνοντας την κεντρική μνήμη, κατά κανόνα, επιταχύνουμε τη λειτουργία του υπολογιστικού συστήματος. Αυξάνοντας την κύρια μνήμη η διαδικασία εγράφης και ανάκλησης (η γνωστή ως εναλλαγή (swapping)), δεδομένων μεταξύ της κυρίας μνήμης και σκληρού δίσκου, ο οποίος χρησιμοποιείται ως προέκταση της κυρίας μνήμης (η διαδικασία η οποία περιγράφει την εικονική μνήμη) περιορίζεται σημαντικά. Ως εκ τούτου δεν δαπανάται επιπλέον χρόνος στην χρονοβόρα διαδικασία της κλήσης και αποθήκευσης δεδομένων ή και εντολών διεργασιών μεταξύ της κυρίας μνήμης και της βοηθητικής (σκληρός δίσκος) και στην ουσία επιταχύνουμε την λειτουργία του υπολογιστικού συστήματος. 19) Τι είναι η χρονοδρομολόγηση των διεργασιών, τι επιτυγχάνει και ποιες οι κατηγορίες αλγορίθμων χρονοδρομολόγησης; Με τον όρο χρονοδρομολόγηση ή χρονοπρογραμματισμό (scheduling) αναφερόμαστε στον αλγόριθμο που χρησιμοποιείται για να αποφασισθεί ποια από τις διεργασίες (ή εργασίες) που είναι έτοιμες για εκτέλεση θα δεσμεύσει την KME για να αρχίσει να εκτελείται. Το μέρος του Λ.Σ. που είναι υπεύθυνο για τη χρονοδρομολόγηση των διεργασιών λέγεται χρονοδρομολογητής ή χρονοπρογραμματιστής (scheduler). Σκοπός της χρονοδρομολόγησης είναι η εκτέλεση των διεργασιών από την ΚΜΕ με τρόπο που να ικανοποιούνται οι στόχοι του συστήματος (σχετικά με χρόνο απόκρισης, αποδοτικότητα, κλπ.). Οι αλγόριθμοι χρονοδρομολόγησης μπορούν να ταξινομηθούν σε δυο μεγάλες κατηγορίες: Μη διακοπτοί (non preemptive) αλγόριθμοι: Μια διεργασία που επιλέγεται να πάρει τον έλεγχο της ΚΜΕ, τον διατηρεί έως ότου αυτή ολοκληρωθεί, ή απαιτήσει κάποια άλλη λειτουργία (π.χ. Ε/Ε). Διακοπτοί (preemptive) αλγόριθμοι: Αφού μια διεργασία χρησιμοποιήσει την ΚΜΕ εκτελούμενη για κάποιο χρονικό διάστημα (το κβάντο χρόνου), το ΛΣ τη διακόπτει, ανεξάρτητα από το αν έχει ολοκληρωθεί, για να δώσει την ΚΜΕ σε κάποια άλλη. 7

8 20) Να αναφέρετε τα κριτήρια αξιολόγησης των αλγορίθμων χρονοδρομολόγησης. Τα κριτήρια αξιολόγησης αλγορίθμων χρονοδρομολόγησης είναι: 1. Δικαιοσύνη (fairness) μεταξύ των διεργασιών: εξασφαλίζει ότι κάθε διεργασία λαμβάνει δίκαιο ποσοστό χρήσης της ΚΜΕ 2. Αποδοτικότητα (efficiency) στην αξιοποίηση της ΚΜΕ: κρατά απασχολημένη την ΚΜΕ για το 100% του χρόνου 3. Χρόνος απόκρισης (response time). Ελαχιστοποιεί το χρόνο απόκρισης για διαλογικούς χρήστες (interactive users) 4. Kύκλος διεκπεραίωσης (turn around) για χρήστες συστήματος δέσμης: Ελαχιστοποιεί το χρόνο που οι χρήστες ενός συστήματος δέσμης περιμένουν έξοδο. 5. Ρυθμός απόδοσης (throughput) εργασιών που επεξεργάζεται ένα σύστημα: Μεγιστοποιεί τον αριθμό των εργασιών που επεξεργάζεται το σύστημα, ανά ώρα Η επιλογή δεν είναι απλοϊκή, αφού ορισμένα από αυτά τα κριτήρια είναι αντικρουόμενα 8

9 21) Να αναφέρετε τι είναι το Defragment (ανασυγκρότηση δίσκων) και σε τι χρησιμεύει; 22) Ονομάστε το χαρακτηριστικό που κερδίζουμε σε ένα σκληρό δίσκο όταν του έχουμε κάνει defrag. Τεμκηριώστε την απάντησή σας 23) Να αναφέρετε το χαρακτηριστικό του σκληρού δίσκου που επηρεάζεται από τη διαδικασία του Defragment; Η Ανασυγκρότηση Δίσκων είναι η διαδικασία ενοποίησης των κατακερματισμένων δεδομένων σε έναν τόμο (όπως ο σκληρός δίσκος ή μια συσκευή αποθήκευσης) ώστε να είναι πιο αποδοτικός. Ο κατακερματισμός εμφανίζεται σε έναν τόμο μετά από ένα χρονικό διάστημα, καθώς αποθηκεύονται, αλλάζουν ή διαγράφονται αρχεία. Οι αλλαγές που αποθηκεύονται σε ένα αρχείο, συχνά αποθηκεύονται σε διαφορετικό σημείο στον τόμο από το αρχικό αρχείο. Αυτό δεν αλλάζει τη θέση στην οποία εμφανίζεται το αρχείο στα Windows μόνο το σημείο όπου είναι αποθηκευμένες στην πραγματικότητα οι πληροφορίες που απαρτίζουν το αρχείο, στον τόμο. Με το πέρασμα του χρόνου, τόσο το αρχείο όσο και ο ίδιος ο τόμος κατακερματίζονται και η λειτουργία του υπολογιστή επιβραδύνεται καθώς για το άνοιγμα ενός αρχείου πρέπει να πραγματοποιεί αναζήτηση σε διαφορετικά σημεία. Η Ανασυγκρότηση Δίσκων είναι ένα εργαλείο το οποίο κάνει αναδιάταξη των δεδομένων στον τόμο σας και επανασυνδέει κατακερματισμένα δεδομένα ώστε ο υπολογιστής σας να είναι πιο αποδοτικός. 24) Τι προσφέρει η οργάνωση αρχείων σε καταλόγους; Στο σύστημα αρχείων ενός υπολογιστή, όπου τα αρχεία συνήθως είναι πάρα πολλά, υπάρχει η ανάγκη για λογική οργάνωσή τους ανάλογα με τη λειτουργικότητα και το «θέμα» τους. Έτσι γίνεται κατανομή των αρχείων σε διαφορετικούς καταλόγους ή ευρετήρια (directories) Η οργάνωση των αρχείων σε καταλόγους προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα: Το σύστημα αρχείων δεν κρατά μια μεγάλη λίστα από όλα τα αρχεία, αλλά πολλές μικρές. Έτσι η αναζήτηση π.χ. ενός αρχείου είναι πιο γρήγορη, αν γνωρίζουμε τον κατάλογο στον οποίο αυτό βρίσκεται. Κάθε χρήστης του υπολογιστή μπορεί να κρατά τα αρχεία του σε διαφορετικό κατάλογο, στον οποίο μόνο αυτός έχει πρόσβαση. Έτσι, διευκολύνεται το έργο του συστήματος αρχείων ως προς τη διαχείριση των δικαιωμάτων πρόσβασης. Πολλά αρχεία μπορούν να έχουν το ίδιο όνομα, αρκεί να βρίσκονται σε διαφορετικό κατάλογο. Έτσι π.χ. κάθε χρήστης μπορεί να κρατά τα μηνύματα του ηλεκτρονικού ταχυδρομείου του σε ένα αρχείο με το όνομα «mailbox» χωρίς να ενδιαφέρεται αν και οι άλλοι χρήστες διαθέτουν τέτοιο αρχείο. 9

10 Τα αρχεία του Λ/Σ μπορούν να διατηρούνται χωριστά από τα αρχεία των χρηστών και μόνο οι διαχειριστές του συστήματος (system administrators) να έχουν πρόσβαση σ' αυτά. 25) Ποιες λειτουργίες εκτελούνται στα αρχεία από ένα λειτουργικό σύστημα; Το τμήμα του ΛΣ που ασχολείται με το σύστημα αρχείων δίνει τη δυνατότητα στους χρήστες να εκτελέσουν διάφορες λειτουργίες στα αρχεία με δυο τρόπους: 1. Με κλήσεις ρουτινών συστήματος, οι οποίες γίνονται μέσα από τα προγράμματα του χρήστη 2. Με εντολές του ΛΣ, οι οποίες εισάγονται απευθείας από το χρήστη προς το ΛΣ. Οι εντολές αυτές συνήθως εκτελούν προγράμματα που χρησιμοποιούν κλήσεις συστήματος. Οι κυριότερες λειτουργίες που παρέχονται από όλα τα Λ/Σ είναι: Δημιουργία ενός νέου αρχείου. Αυτό αρχικά δεν περιέχει δεδομένα, δηλαδή το μέγεθός του είναι 0. Το νέο αρχείο, μετά τη δημιουργία του είναι «ανοικτό» και διαθέσιμο στη διεργασία που το δημιούργησε για να προσθέσει δεδομένα ξεκινώντας από την αρχή του. Διαγραφή ενός αρχείου από τη δευτερεύουσα μνήμη Άνοιγμα ενός αρχείου από μια διεργασία, ώστε αυτή να έχει πρόσβαση στα περιεχόμενά του. Κλείσιμο ενός αρχείου που είχε ανοιχθεί νωρίτερα από μια διεργασία. Η διεργασία δεν έχει πλέον πρόσβαση στα περιεχόμενα του αρχείου, και όποιες αλλαγές είχαν γίνει σ' αυτό και δεν είχαν οριστικοποιηθεί τώρα μπορούν να αποθηκευθούν μόνιμα. Ανάγνωση δεδομένων από ένα ανοικτό αρχείο. Η ανάγνωση γίνεται στο τρέχον σημείο του αρχείου. Κατόπιν το τρέχον σημείο μετακινείται αυτόματα στα αμέσως επόμενα δεδομένα από αυτά που διαβάστηκαν. Εγγραφή δεδομένων σε ένα ανοικτό αρχείο, στο τρέχον σημείο του. Μετά από την εγγραφή το τρέχον σημείο προωθείται αμέσως μετά από τα δεδομένα που γράφτηκαν εκεί θα γίνει η επόμενη εγγραφή. Ανάγνωση ή αλλαγή των χαρακτηριστικών ενός αρχείου. Μια διεργασία μπορεί π.χ. να μάθει τον ιδιοκτήτη του αρχείου, την ημερομηνία δημιουργίας του κλπ. Δεν είναι δυνατόν όμως να αλλάξουν όλα τα χαρακτηριστικά του αρχείου, όπως το μέγεθος του αρχείου, το οποίο καθορίζεται έμμεσα από τα δεδομένα που περιέχει. Το κυριότερο χαρακτηριστικό ενός αρχείου που μπορεί να αλλάξει είναι το όνομά του. 26) Τι είναι οι ιδεατές μηχανές (virtual machines) και για ποιο λόγο χρησιμοποιούνται; Να αναφέρετε σχετικό παράδειγμα. Μια ιδεατή μηχανή (virtual machine) εμφανίζει στο λογισμικό που τρέχει πάνω σε αυτήν μια διαφορετική διεπαφή από αυτή στην οποία βασίζεται η μηχανή για την υλοποίησή της. Παραδείγματα: Ο μικροκώδικας (microcode) στο εσωτερικό του επεξεργαστή επιτρέπει στο υλικό του να εκτελεί σύνθετες εντολές. 10

11 Το λειτουργικό σύστημα εμφανίζει τους υλικούς φορείς αποθήκευσης ως ένα ιδεατό σύστημα φύλαξης αρχείων. Εξειδικευμένο υλικό και λογισμικό παρέχει σε κάθε διεργασία του συστήματος πλήρη χρήση μιας μεγάλης περιοχής ιδεατής μνήμης. Η ιδεατή μηχανή της Java επιτρέπει στον ίδιο κώδικα να εκτελείται σε διαφορετικά υπολογιστικά περιβάλλοντα. Παράλληλα η μηχανή μπορεί να διασφαλίσει πως το λογισμικό θα έχει πρόσβαση μόνο σε κατάλληλα εξουσιοδοτημένους πόρους του υπολογιστή 27) Τι είναι το αδιέξοδο (deadlock), πώς δημιουργείται και με ποιον τρόπο μπορεί να γίνει πρόληψη-αποφυγή του; Ένα σύνολο διεργασιών βρίσκεται σε αδιέξοδο (deadlock) αν κάθε διεργασία του συνόλου περιμένει ένα γεγονός που μόνο μια άλλη διεργασία του συνόλου μπορεί να προκαλέσει. Οι παρακάτω συνθήκες πρέπει να ικανοποιούνται για να δημιουργηθεί αδιέξοδο. Η αναίρεση μιας τουλάχιστον από τις συνθήκες του αδιεξόδου εξασφαλίζει ότι δε θα υπάρχουν αδιέξοδα. Αμοιβαίος αποκλεισμός. Κάθε πόρος είναι δεσμευμένος ή διαθέσιμος. Αποφυγή αδιεξόδου: Αποφεύγεται η χρήση δεσμευμένων πόρων π.χ. με τη χρήση ετεροχρονισμού. Δέσμευση και αναμονή. Διεργασίες που δεσμεύουν πόρους μπορούν να ζητούν και νέους. Αποφυγή αδιεξόδου: Κάθε διεργασία ζητά από την αρχή τους πόρους που χρειάζεται. Μη προεκχώρηση. Μόνο η διεργασία που έχει δεσμεύσει τους πόρους μπορεί να τους αποδεσμεύσει. Αποφυγή αδιεξόδου: Δύσκολο πρακτικά να αναιρεθεί. Κυκλική αναμονή. Οι διαδικασίες που ζητούν πόρους πρέπει να σχηματίζουν κύκλο. Αποφυγή αδιεξόδου: Αίτηση για πόρους σύμφωνα με την απαρίθμησή τους. Ο Dijkstra (1965) έθεσε μερικούς ακόμα περιορισμούς για τα κρίσιμα τμήματα: 1. Όταν μια διεργασία εκτελεί κώδικα εκτός του κρίσιμου τμήματός της, δεν μπορεί να αποτρέψει άλλες διεργασίες να εκτελέσουν το δικό τους κρίσιμο τμήμα. 2. Όταν δυο ή περισσότερες διεργασίες είναι ταυτόχρονα έτοιμες να εισέλθουν στο κρίσιμο τμήμα τους, η λήψη απόφασης δεν πρέπει να αναβάλλεται επ' άπειρο. 3. Πρέπει να υπάρχει δικαιοσύνη (fairness) στον τρόπο επιλογής της διεργασίας που θα εισέλθει στο κρίσιμο τμήμα όλες οι διεργασίες πρέπει να έχουν την ίδια πιθανότητα να εξυπηρετηθούν μέσα σε κάποιο λογικό χρονικό διάστημα και όχι κάποιες να μονοπωλούν το σύστημα. Οι δυο πρώτοι περιορισμοί προφυλάσσουν το σύστημα από το αδιέξοδο (deadlock) ή το αμοιβαίο μπλοκάρισμα (mutual blocking), όπου όλες οι διεργασίες εμποδίζονται να εκτελέσουν το κρίσιμο τμήμα τους ενώ τουλάχιστον μία θα μπορούσε να το κάνει. 11

12 28) Τι είναι Διαδοχική οργάνωση αρχείων (sequential) και τι Άμεση οργάνωση αρχείων (random); Κάθε αρχείο έχει μία συγκεκριμένη οργάνωση και μπορεί να έχει μία αρχική εγγραφή (header) ή μία εγγραφή ευρετηρίου (directory record). Η εγγραφή αυτή περιλαμβάνει πληροφορίες για τη θέση και τη μορφή των εγγραφών, που αποτελούν το αρχείο. Τυπικά δεδομένα των εγγραφών αυτών είναι το όνομα του αρχείου, ο ιδιοκτήτης, πού αρχίζει και πού τελειώνει το αρχείο, ο χώρος που έχει παραχωρηθεί και τέλος, ο χώρος που έχει πραγματικά χρησιμοποιηθεί από τις εγγραφές του αρχείου. Το σύνολο εγγραφών ευρετηρίου για διάφορα αρχεία αποτελεί ένα αρχείο ευρετηρίου, το οποίο διαχειρίζεται το Λειτουργικό Σύστημα. Ο αριθμός των τρόπων οργάνωσης αρχείων είναι μεγάλος. Οι τρεις βασικοί τρόποι οργάνωσης, στους οποίους βασίζονται όλοι οι άλλοι, είναι: Η διαδοχική (sequential) οργάνωση. Η διαδοχική με ευρετήριο (index sequential) οργάνωση. Η άμεση (direct) ή τυχαία (random) οργάνωση. Στη διαδοχική (sequential) οργάνωση οι εγγραφές του αρχείου έχουν μία ορισμένη διάταξη, σύμφωνα με τα περιεχόμενα κάποιου πεδίου, που χαρακτηρίζεται ως κλειδί της εγγραφής. Για παράδειγμα, σ' ένα αρχείο μαθητών με διαδοχική οργάνωση, οι εγγραφές έχουν διάταξη αύξουσα σύμφωνα με το περιεχόμενο του κλειδιού κωδικός. Η εγγραφή με κωδικό προηγείται της και αυτή της κλπ. Εάν για κλειδί ληφθεί το επίθετο, τότε η εγγραφή που αρχίζει από Α προηγείται αυτής που αρχίζει από Β κλπ Η άμεση (direct) οργάνωση επιχειρεί να εκμεταλλευτεί τις δυνατότητες που προσφέρει ο δίσκος ή άλλες παρόμοιες μονάδες, που έχουν άμεση προσπέλαση σε κάθε φυσική εγγραφή της οποίας η διεύθυνση είναι γνωστή. Στα αρχεία αυτά οι εγγραφές αποθηκεύονται τυχαία στο δίσκο γι' αυτό, πολλές φορές, λέγονται και τυχαία (random) αρχεία. Το κλειδί κάθε φυσικής εγγραφής μετατρέπεται, τυχαία, με κάποιο αλγόριθμο σε φυσική διεύθυνση, δηλαδή κύλινδρο, ίχνος και τομέα. Η διαδικασία αυτή είναι γνωστή ως παραγωγή διευθύνσεων. 29) Τι είναι segmentation της μνήμης; Η σελιδοποίηση είναι η πιο κοινά χρησιμοποιούμενη μέθοδος για τη διαχείριση της εικονικής μνήμης, γιατί συνήθως υποστηρίζεται από το υλικό των υπολογιστών. Δυο άλλες μέθοδοι που χρησιμοποιούνται, αλλά όχι τόσο ευρέως, είναι η κατάτμηση και η κατατμημένη σελιδοποίηση η δεύτερη είναι συνδυασμός κατάτμησης και σελιδοποίησης. Η μέθοδος της κατάτμησης προσπαθεί να αποφύγει τον εσωτερικό κατακερματισμό δίνοντας σε κάθε διεργασία ακριβώς όση μνήμη της χρειάζεται. Χωρίζει τη μνήμη σε τμήματα διαφορετικών μεγεθών, και για κάθε ένα από αυτά κρατά την αρχική διεύθυνση και το μέγεθός του. Για να μεταφράσει μια εικονική διεύθυνση σε φυσική, αναζητεί τις πληροφορίες που έχει κρατήσει για το αντίστοιχο τμήμα, ελέγχει αν η δεδομένη διεύθυνση είναι μέσα στα όρια του 12

13 τμήματος, βρίσκει την αρχική του διεύθυνση στη φυσική μνήμη, και τέλος τη συνδυάζει με τη θέση μνήμης μέσα στο τμήμα για να υπολογίσει την τελική φυσική διεύθυνση. Όταν δημιουργείται μια νέα διεργασία, το ΛΣ αναζητά ένα τμήμα εικονικών διευθύνσεων αρκετά μεγάλο για να χωρέσει τη μνήμη που χρειάζεται η διεργασία, και της αποδίδει τις διευθύνσεις αυτές. 30) Ποιες είναι οι βασικές εργασίες (υπηρεσίες) ενός λειτουργικού συστήματος 1) Η διευκόλυνση των χρηστών. Τα ΛΣ υπάρχουν επειδή κάνουν πιο εύκολη τη χρήση των υπολογιστικών συστημάτων και δίνουν τη δυνατότητα σε ανθρώπους με μικρές γνώσεις γύρω από τους υπολογιστές να εκτελέσουν πολύπλοκες εργασίες. 2) Η διευκόλυνση των προγραμματιστών. Χωρίς ΛΣ κάθε πρόγραμμα έπρεπε π.χ. να ελέγχει τακτικά το πληκτρολόγιο για είσοδο από το χρήστη, να γνωρίζει τις ακριβείς εντολές που πρέπει να στείλει στον εκτυπωτή για να τυπώσει κάτι ή να οργανώνει μόνο του το χώρο αποθήκευσης των δεδομένων του σε ένα σκληρό δίσκο. 3) Η αποδοτική λειτουργία του υπολογιστικού συστήματος, δηλαδή η όσο το δυνατόν καλύτερη χρησιμοποίηση του υλικού, ώστε να κατανέμεται καλύτερα το υπολογιστικό φορτίο. Το ΛΣ διαθέτει τη «γενική εικόνα» όλων των προγραμμάτων που πρέπει να εκτελεστούν, όλων των χρηστών του υπολογιστικού συστήματος και των αναγκών τους έτσι, μπορεί να ρυθμίσει καλύτερα πότε και ποια προγράμματα θα εκτελεστούν κλπ. 31) Tι είναι RAM και πώς είναι δομημένη; Η κύρια μνήμη του υπολογιστή είναι μνήμη άμεσης προσπέλασης (Random Access Memory). Σε μία τέτοια μνήμη, ο χρόνος που χρειάζεται για να διαβάσουμε ή να γράψουμε μία πληροφορία στη μνήμη είναι πάντα ο ίδιος, ανεξάρτητα από τη συγκεκριμένη διεύθυνση της πληροφορίας αυτής. Στην μνήμη RAM η κάθε λέξη απαιτεί τον ίδιο χρόνο για να διαβαστεί ή να γραφεί. Αυτό γίνεται ενεργοποιώντας, με τη διεύθυνση της λέξης, τις κατάλληλες γραμμές εξόδου στο ολοκληρωμένο κύκλωμα της μνήμης και διαβάζοντας ή γράφοντας τα δεδομένα στις αντίστοιχες γραμμές- ακροδέκτες του κυκλώματος 13

14 Εργαστήριο 1. Με ποια εντολή στο DOS θα εμφανίσετε στην οθόνη όλα τα αρχεία με 5 γράμματα που αρχίζουν από A τελειώνουν σε Z και είναι εκτελέσιμα (.exe); 2. Δημιουργήστε ένα φάκελο με το όνομα σας στο δίσκο C:/, μέσα σε αυτόν το φάκελο δημιουργήστε υποφάκελο με τυχαίο όνομα και εν συνεχεία δημιουργήστε τρία (3) αρχεία με ονόματα μαθημάτων. Ευρισκόμενοι στο δίσκο C:/ ελέγξτε με τη εντολή dir και την κατάλληλη σύνταξη το περιεχόμενο του υποφακέλου που έχετε δημιουργήσει στον φάκελο με το όνομα σας. 3. Τι κάνει το αρχείο command.com του λειτουργικού συστήματος DOS; Το πρόγραμμα COMMAND.COM είναι ο επεξεργαστής εντολών που μεταφράζει τις εντολές (commands) που εισάγονται από το πληκτρολόγιο και, αν είναι σωστές, τις εκτελεί. Το COMMAND.COM πρέπει να υπάρχει σε κάθε δίσκο εκκίνησης στη μνήμη του υπολογιστή κατά την εκκίνηση και να σταματά μόνο κατά τη διακοπή της λειτουργίας του 4. Τι είναι «εσωτερικές» και τι «εξωτερικές» εντολές του DOS; Εσωτερικές Εντολές (Internal Commands) είναι οι εντολές που χρησιμοποιούνται πολύ συχνά, και γι' αυτό περιέχονται στο αρχείο COMMAND.COM. Κατά την εκκίνηση του υπολογιστή φορτώνονται μόνιμα στη μνήμη. Εξωτερικές Εντολές (Utility Programs) είναι ένα σύνολο βοηθητικών προγραμμάτων που φορτώνονται στη μνήμη, μόνο όταν ζητηθούν. Αντίθετα από τις εσωτερικές εντολές που χρησιμοποιούνται πολύ συχνά, οι εξωτερικές εντολές (external commands), χρησιμοποιούνται πολύ λιγότερο και φορτώνονται, μόνο όταν τις χρειαζόμαστε. Κατά συνέπεια, θα ήταν πλεονασμός και κατάχρηση μνήμης να φορτώνονται και αυτές μόνιμα. Τα utility programs βοηθούν κυρίως στην παρακολούθηση των αρχείων και στην εκτέλεση διαφόρων μικροεργασιών μεταξύ του δίσκου ή των δισκεττών. 5. Τι είναι το αρχείο Autoexec.bat, Config.sys και σε τι χρησιμεύουν; Το αρχείο AUTOEXEC.BAT είναι ένα πάρα πολύ χρήσιμο αρχείο που έχει σχεδιαστεί ειδικά για να εκτελεί αυτόματα μια σειρά εντολών κατά την εκκίνηση του υπολογιστή. Αυτό το αρχείο ξεκινά αυτόματα με το που κάνετε booting. Δημιουργείται όπως ακριβώς ένα απλό Batch αρχείο, μόνο που πρέπει να χρησιμοποιήσετε το συγκεκριμένο όνομα. CONFIG.SYS είναι το κύριο αρχείο παραμετροποίησης για το DOS, OS/2 καθώς και για άλλα παρόμοια Λ/Σ. Είναι ένα ειδικό ASCII αρχείο κειμένου (text file) που περιέχει προσβάσιμες οδηγίες εγκατάστασης και παραμετροποίησης οι οποίες αξιολογούνται και εκτελούνται κατά την έναρξη του Λ/Σ 6. Τι είναι τo αρχείo system.ini των windows; 14

15 System.ini είναι ένα αρχείο εκκίνησης για το λειτουργικό σύστημα των Windows. Όταν ξεκινάνε τα Windows, το Λ/Σ συμβουλεύεται το system.ini αρχείο για να καθορίσει μια ποικιλία από επιλογές για το λειτουργικό περιβάλλον των Windows. Μεταξύ άλλων, οι εγγραφές στο system.ini αρχείο περιλαμβάνουν τι είδους προγράμματα οδήγησης (drivers) για βίντεο, ποντίκι, πληκτρολόγιο και άλλες συσκευές έχουν εγκατασταθεί για τα Windows. 7. Πως διαμορφώνουμε τα αρχεία config.sys autoexec.bat Με την εντολή sysedit. 8. Τι κάνει η εντολή Tree Με την εντολή αυτή μπορούμε να δούμε στην οθόνη του υπολογιστή τη δομή των υποκαταλόγων του σκληρού δίσκου ή μιας δισκέτας σε μορφή δένδρου. 9. Αλλάξτε τις ιδιότητες ενός αρχείου που δημιουργήσατε σε (1) μόνο για ανάγνωση (read only) και (2) σε κρυφό αρχείο (hidden) 10. Τι κάνουν οι εντολές BACKUP και RESTORE; Το Πρόγραμμα αντιγράφων ασφαλείας των Windows σάς επιτρέπει να δημιουργείτε αντίγραφα των αρχείων δεδομένων για όλους τους χρήστες του υπολογιστή. Μπορείτε να αφήσετε τα Windows να επιλέξουν για ποια αρχεία θα δημιουργηθούν αντίγραφα ασφαλείας ή μπορείτε να επιλέξετε μεμονωμένους φακέλους, βιβλιοθήκες και μονάδες δίσκου για τα οποία θέλετε να δημιουργηθούν αντίγραφα ασφαλείας. Από προεπιλογή, τα αντίγραφα ασφαλείας δημιουργούνται ακολουθώντας τακτικό χρονοδιάγραμμα. Μπορείτε να αλλάξετε το χρονοδιάγραμμα και να δημιουργήσετε με μη αυτόματο τρόπο από ένα αντίγραφο ασφαλείας κάθε φορά. Μόλις ρυθμίσετε το Πρόγραμμα αντιγράφων ασφαλείας των Windows, τα Windows παρακολουθούν τα αρχεία και τους φακέλους που είναι καινούρια ή τροποποιημένα και τα προσθέτουν στο αντίγραφο ασφαλείας. Το Πρόγραμμα αντιγράφων ασφαλείας των Windows σάς παρέχει τη δυνατότητα να δημιουργήσετε ένα είδωλο συστήματος, το οποίο αποτελεί ακριβές είδωλο μιας μονάδας δίσκου. Το είδωλο συστήματος περιλαμβάνει τα Windows και ρυθμίσεις του συστήματός σας, προγράμματα και αρχεία. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα είδωλο συστήματος για επαναφορά των περιεχομένων του υπολογιστή σας εάν κάποια στιγμή σταματήσει να λειτουργεί η μονάδα σκληρού δίσκου ή ο υπολογιστής σας. Όταν πραγματοποιείτε επαναφορά του υπολογιστή από το είδωλο συστήματος, πραγματοποιείτε πλήρη επαναφορά. Δεν μπορείτε να επιλέξετε μεμονωμένα στοιχεία για επαναφορά και όλα τα τρέχοντα προγράμματα, οι ρυθμίσεις συστήματος και τα αρχεία θα αντικατασταθούν. 15

16 11. Ti είναι το Μητρώο (Registry) του λειτουργικού συστήματος Windows 9x-NT, 2000, XP; Το Μητρώο (Registry) του υπολογιστή είναι μια βάση δεδομένων στην οποία αποθηκεύονται οι περισσότερες ρυθμίσεις του λειτουργικού συστήματος αλλά και τον προγραμμάτων που έχουν εγκατασταθεί στον υπολογιστή. Για να ανοίξει το μητρώο του υπολογιστή και να είναι δυνατή η επεξεργασία του θα πρέπει να πληκτρολογήσουμε την λέξη regedit στην εκτέλεση (RUN) του μενού έναρξης. 12. Τι είναι το FAT και τι το NTFS σύστημα διαχείρισης αρχείων στο δίσκο; Σύστημα αρχείων είναι η δομή την οποία χρησιμοποιεί ο υπολογιστής για την οργάνωση των δεδομένων σε ένα σκληρό δίσκο. Αν εγκαταστήσετε ένα νέο σκληρό δίσκο στον υπολογιστή σας, πρέπει να δημιουργήσετε διαμερίσματα σε αυτόν και να τον διαμορφώσετε με ένα σύστημα αρχείων ώστε να είστε σε θέση να αποθηκεύσετε τα αρχεία ή τα προγράμματά σας σε αυτόν. Στα Windows, πρέπει να επιλέξετε μεταξύ τριών συστημάτων αρχείων: NTFS, FAT32 και FAT (το οποίο είναι το παλαιότερο, χρησιμοποιείται σπάνια και λέγεται επίσης FAT16). NTFS Το NTFS είναι το προτιμώμενο σύστημα αρχείων για τις πρόσφατες εκδόσεις των Windows. Πλεονεκτεί σε πολλά σημεία ως προς το παλαιότερο σύστημα αρχείων FAT32, όπως: Τη δυνατότητα αυτόματης αποκατάστασης της σωστής λειτουργίας μετά από ορισμένα σφάλματα που παρουσιάζονται στους δίσκους, δυνατότητα που δεν υπάρχει στο FAT32. Τη βελτιωμένη υποστήριξη για σκληρούς δίσκους μεγαλύτερης χωρητικότητας. Τη βελτιωμένη ασφάλεια, χάρη στη δυνατότητα χρήσης δικαιωμάτων και κρυπτογράφησης, ώστε η πρόσβαση σε κάποια αρχεία να επιτρέπεται μόνο σε συγκεκριμένους χρήστες που έχετε εγκρίνει. FAT32 Το FAT32, καθώς και το σπανιότερα χρησιμοποιούμενο FAT, ήταν τα συστήματα αρχείων που χρησιμοποιήθηκαν σε παλαιότερες εκδόσεις λειτουργικών συστημάτων των Windows, όπως τα Windows 95, Windows 98 και Windows Millennium Edition. Το FAT32 δεν διαθέτει τα χαρακτηριστικά ασφαλείας που παρέχει το NTFS. Αυτό σημαίνει ότι αν σε ένα διαμέρισμα ή τόμο του υπολογιστή σας χρησιμοποιείτε το FAT32, τότε κάθε χρήστης που έχει πρόσβαση στον υπολογιστή σας θα μπορεί να διαβάσει οποιοδήποτε αρχείο περιέχει. Επίσης, το σύστημα αρχείων FAT32 έχει περιορισμούς ως προς το μέγεθος. Δεν μπορείτε να δημιουργήσετε ένα διαμέρισμα FAT32 που να υπερβαίνει τα 32GB σε αυτήν την έκδοση των Windows. Επίσης, δεν μπορείτε να αποθηκεύσετε ένα αρχείο με μέγεθος μεγαλύτερο από 4GB σε ένα διαμέρισμα FAT32. 16

17 Ο κύριος λόγος για τον οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί το σύστημα αρχείων FAT32 είναι εάν ο υπολογιστής σας πρόκειται να λειτουργεί κάποιες φορές με Windows 95, Windows 98 ή Windows Millennium Edition και κάποιες άλλες φορές με αυτήν την έκδοση των Windows, αν δηλαδή πρόκειται για υπολογιστή με ρυθμίσεις παραμέτρων πολλαπλής εκκίνησης. Σε μια τέτοια περίπτωση, πρέπει να εγκαταστήσετε το παλαιότερο λειτουργικό σύστημα σε ένα διαμέρισμα FAT32 ή FAT και να βεβαιωθείτε ότι πρόκειται για πρωτεύον διαμέρισμα (δηλαδή διαμέρισμα που μπορεί να φιλοξενήσει ένα λειτουργικό σύστημα). Επίσης, πρέπει να διαμορφώσετε με το σύστημα αρχείων FAT32 όλα τα διαμερίσματα στα οποία θέλετε να έχετε πρόσβαση όταν χρησιμοποιείτε αυτές τις παλαιότερες εκδόσεις των Windows. Αυτές οι παλαιότερες εκδόσεις των Windows υποστηρίζουν την πρόσβαση σε διαμερίσματα ή τόμους NTFS μέσω δικτύου, αλλά όχι στον ίδιο τον υπολογιστή σας. 13. Περιγράψτε τη λειτουργία του Disk Administration στα Win NT. 14. Ποιες είναι οι βασικές κατηγορίες χρηστών στα Win NT; Ένας λογαριασμός χρήστη είναι το όχημα μέσω του οποίου αποκτούν πρόσβαση στο domain μας οι χρήστες. Για να διαχειριστούμε τους λογαριασμούς των χρηστών χρησιμοποιούμε το πλαίσιο διαλόγου User Manager, στο πάνω μέρος του οποίου βλέπουμε τους λογαριασμούς χρηστών και στο κάτω μέρος τις ομάδες χρηστών. Όταν δημιουργούμε για πρώτη φορά ένα domain, τα Windows NT Server δημιουργούν δύο εξ ορισμού (built-in) λογαριασμούς χρηστών, τον Administrator (διαχειριστής ) και τον Guest (φιλοξενούμενος). Με τον λογαριασμό Administrator μπορούμε να κάνουμε όλες τις εργασίες διαχείρισης του δικού μας domain. Σ ορισμένα λειτουργικά συστήματα, ο λογαριασμός διαχειριστή των Windows NT ονομάζεται superuser. Ο λογαριασμός Guest χρησιμοποιείται για όσους συνδέονται προσωρινά στο σύστημα. 15. Πώς εισάγουμε χρήστες στα Win NT; Για να δημιουργήσουμε έναν λογαριασμό χρήστη, επιλέγουμε New User...από το μενού User του πλαισίου διαλόγου User Manager, για να εμφανισθεί το πλαίσιο διαλόγου New User. Τα ελάχιστα στοιχεία που πρέπει να καταχωρίσουμε είναι το όνομα χρήστη στο πλαίσιο κειμένουusername και το συνθηματικό στα πλαίσια κειμένου Password και Confirm Password. Όλα τ άλλα στοιχεία στον λογαριασμό ενός χρήστη διαμορφώνονται σύμφωνα με τις εξ ορισμού ρυθμίσεις και τις πολιτικές των λογαριασμών. Στο πλαίσιο κειμένου Full Name μπορούμε να γράψουμε το πλήρες πραγματικό όνομα του χρήστη, που θα εμφανίζεται στο 17

18 πλαίσιο διαλόγουuser Manager καθώς και σε διάφορα εργαλεία διαχείρισης των Windows NT. Στο πλαίσιο κειμένου Description μπορούμε να γράψουμε ένα περιγραφικό κείμενο για έναν λογαριασμό χρήστη και εμφανίζεται κι αυτό στο πλαίσιο διαλόγου User Manager. Στο κάτω μέρος του πλαισίου διαλόγου New User υπάρχουν τα εξής πλαίσια ελέγχου : User Must Change Password at Next Logon, το συνθηματικό στο πλαίσιο διαλόγου New User είναι προσωρινό και ο χρήστης θα πρέπει να το αλλάξει όταν θα συνδεθεί στο σύστημα. User Cannot Change Password, ο χρήστης δεν θα μπορεί να αλλάξει ποτέ το συνθηματικό του, αλλά μόνο ο επόπτης του δικτύου. Password Never Expires, υπερισχύει έναντι των επιλογών που ορίσαμε στο πλαίσιο διαλόγου Account Policy, σχετικά με τη διάρκεια ζωής του συνθηματικού. Account Disabled, απενεργοποιεί προσωρινά έναν λογαριασμό. Στο κάτω μέρος του πλαισίου διαλόγου New User υπάρχουν τα πλήκτρα Groups, Profile, Hours, Logon To, Account και Dialin. Το πρώτο πλήκτρο, Groups, χρησιμοποιείται για την αντιστοίχηση του νέου χρήστη σε διάφορες ομάδες χρηστών. Το πλήκτρο Profile χρησιμοποιείται για τον ορισμό ενός προφίλ σύνδεσης γι αυτό τον χρήστη και θα το δούμε αργότερα. Για να ολοκληρώσουμε τη δημιουργία ενός νέου χρήστη, κάνουμε κλικ στο πλήκτρο Add. Ο νέος χρήστης θα προστεθεί στα Windows NT και θα εκκενωθεί το πλαίσιο διαλόγου New User για να μπορέσουμε να προσθέσουμε κι άλλους χρήστες. Για να κλείσουμε το πλαίσιο διαλόγουnew User, πρέπει να κάνουμε κλικ στο πλήκτρο Cancel. 18