Терміни

Тут зібрані 192 терміни курсу разом з англійськими відповідниками. Відповідники тут не для краси: документація, man-сторінки й повідомлення про помилки майже завжди англійською, і треба знати, що саме там шукати.

Пояснення навмисно короткі, на одне речення. Це нагадування для того, хто модуль уже читав, а не заміна йому — за подробицями йдіть за посиланням на модуль.

I. Основи

операційна система— operating system: Програма, яка керує залізом і дає всім застосункам однаковий спосіб ним користуватися. модуль 1
ядро— kernel: Частина ОС, що працює з повними правами й напряму розпоряджається залізом. модуль 1
застосунок— application: Програма, написана заради користувача, а не заради обслуговування самої системи. модуль 1
апаратне забезпечення— hardware: Фізична частина машини — процесор, пам'ять, диски, контролери пристроїв. модуль 1
багатозадачність— multitasking: Здатність системи виконувати кілька задач так, ніби вони йдуть одночасно. модуль 1
мультипрограмування— multiprogramming: Тримати в пам'яті кілька програм, щоб процесор не простоював, поки одна з них чекає. модуль 1
поділ часу— time-sharing: Режим, у якому кожен користувач по черзі отримує процесор на короткий проміжок. модуль 1
пакетна обробка— batch processing: Виконання завдань пачками, без участі людини під час самої роботи. модуль 1
система реального часу— real-time system: Система, де важливо не лише що буде зроблено, а й до якого моменту. модуль 1
вбудована система— embedded system: Комп'ютер усередині пристрою, який робить одну задачу й не має звичного інтерфейсу. модуль 1
центральний процесор— CPU: Пристрій, що виконує інструкції програм. модуль 2
режим ядра— kernel mode: Режим процесора, у якому дозволені всі інструкції й доступна вся пам'ять. модуль 2
режим користувача— user mode: Обмежений режим процесора, у якому працюють звичайні програми. модуль 2
кільце захисту— protection ring: Рівень привілеїв процесора; з чотирьох кілець x86 сучасні системи використовують два. модуль 2
переривання— interrupt: Сигнал від пристрою, який змушує процесор відкласти поточну роботу й зайнятися ним. модуль 2
виняток— exception: Подія, породжена самою інструкцією — ділення на нуль, звернення до відсутньої сторінки. модуль 2
пастка— trap: Навмисний виняток, яким програма просить ядро про послугу. модуль 2
обробник переривання— interrupt handler: Код ядра, що виконується у відповідь на переривання. модуль 2
вектор переривань— interrupt vector: Таблиця, у якій за номером переривання лежить адреса його обробника. модуль 2
апаратний таймер— hardware timer: Пристрій, що регулярно перериває процесор і в такий спосіб повертає керування ядру. модуль 2
блок керування пам'яттю— MMU: Вузол процесора, що перетворює віртуальні адреси на фізичні й перевіряє права доступу. модуль 2
кеш— cache: Швидка пам'ять поруч із процесором, де осідають нещодавно використані дані. модуль 2
рядок кешу— cache line: Найменша порція, якою кеш обмінюється з пам'яттю, зазвичай 64 байти. модуль 2
прямий доступ до пам'яті— DMA: Передавання даних між пристроєм і пам'яттю без участі процесора. модуль 2
ядро процесора— core: Окремий обчислювальний блок усередині процесора. модуль 2
когерентність кешів— cache coherence: Узгодження кешів різних ядер, щоб усі бачили одне й те саме значення комірки. модуль 2
NUMA— NUMA: Архітектура, де кожен процесор має власну пам'ять, а до чужої звертається помітно повільніше. модуль 2
системний виклик— system call: Спосіб попросити ядро зробити те, чого програма не має права зробити сама. модуль 3
двійковий інтерфейс застосунків— ABI: Домовленість про регістри, вирівнювання й формат викликів на рівні машинного коду. модуль 3
монолітне ядро— monolithic kernel: Ядро, у якому всі підсистеми працюють в одному адресному просторі. модуль 3
мікроядро— microkernel: Ядро, що лишає в собі мінімум, а драйвери й служби виносить у простір користувача. модуль 3
гібридне ядро— hybrid kernel: Монолітне за будовою ядро, від якого частину служб винесено назовні. модуль 3
уніядро— unikernel: Образ, де застосунок і потрібні йому шматки ядра зібрані в одну програму. модуль 3
модуль ядра— kernel module: Частина коду ядра, яку можна завантажити й вивантажити на працюючій системі. модуль 3
простір користувача— user space: Пам'ять і код звичайних програм, звідки до структур ядра не дотягнутися. модуль 3
простір ядра— kernel space: Пам'ять і код ядра, куди програма не має прямого доступу. модуль 3
контекстне перемикання— context switch: Заміна одного виконуваного процесу на інший зі збереженням і відновленням стану. модуль 3

II. Unix і Linux

POSIX— POSIX: Набір стандартів на системні виклики й утиліти, спільний для Unix-подібних систем. модуль 4
дистрибутив— distribution: Готовий комплект із ядра, набору програм і способу їх оновлювати. модуль 4
оболонка— shell: Програма, яка читає команди й запускає замість вас інші програми. модуль 4
вільне програмне забезпечення— free software: Програми, які дозволено вивчати, змінювати й поширювати далі. модуль 4
відкритий код— open source: Модель розробки з доступним усім вихідним кодом. модуль 4
завантажувач— bootloader: Програма, що знаходить ядро на диску й передає йому керування. модуль 5
таблиця розділів GPT— GPT: Сучасний формат опису розділів диска, без обмежень MBR. модуль 5
головний завантажувальний запис— MBR: Старий формат розділів у першому секторі диска. модуль 5
початковий RAM-диск— initramfs: Тимчасова файлова система в пам'яті з драйверами, потрібними, щоб дістатися справжнього кореня. модуль 5
система ініціалізації— init system: Перший процес системи, який запускає всі служби й наглядає за ними. модуль 5
юніт— unit: Опис керованого systemd об'єкта — служби, монтування, сокета, таймера. модуль 5
ціль— target: Група юнітів, що описує стан, до якого систему треба привести. модуль 5
демон— daemon: Фонова служба, яка працює без термінала й без користувача поруч. модуль 5

III. Процеси і конкурентність

процес— process: Програма, що виконується, разом із власною пам'яттю, відкритими файлами й правами. модуль 6
образ процесу— process image: Вміст пам'яті процесу — код, дані, купа й стек. модуль 6
дескриптор процесу— process control block: Структура ядра, у якій зберігається все, що ядро знає про процес. модуль 6
стан процесу— process state: Позначка того, що процес робить зараз — виконується, чекає, завершився. модуль 6
готовий— ready: Процес міг би виконуватися, але процесор зайнятий кимось іншим. модуль 6
виконується— running: Процес просто зараз займає ядро процесора. модуль 6
заблокований— blocked: Процес чекає на подію й до її настання процесор йому не потрібен. модуль 6
породжений процес— child process: Процес, створений іншим процесом. модуль 6
батьківський процес— parent process: Процес, який створив цей процес і має забрати його код повернення. модуль 6
зомбі-процес— zombie process: Процес уже завершився, але запис про нього лишається, доки батько не забере результат. модуль 6
процес-сирота— orphan process: Процес, чий батько завершився раніше; його усиновлює перший процес системи. модуль 6
сигнал— signal: Коротке асинхронне повідомлення процесу від ядра або від іншого процесу. модуль 6
група процесів— process group: Набір процесів, яким термінал може надіслати сигнал одним рухом. модуль 6
планувальник— scheduler: Частина ядра, яка вирішує, хто виконуватиметься наступним і як довго. модуль 7
планування— scheduling: Розподіл процесорного часу між задачами, що на нього претендують. модуль 7
витісняльне планування— preemptive scheduling: Планувальник може відібрати процесор у задачі, не питаючи її згоди. модуль 7
невитісняльне планування— non-preemptive scheduling: Задача віддає процесор лише тоді, коли сама цього захоче. модуль 7
квант часу— time quantum: Проміжок, який задача виконується до можливого витіснення. модуль 7
черга готових— ready queue: Задачі, які чекають лише на процесор і більше ні на що. модуль 7
час очікування— waiting time: Скільки часу задача провела в черзі, не виконуючись. модуль 7
час обороту— turnaround time: Час від появи задачі до її завершення. модуль 7
час відгуку— response time: Час від появи задачі до моменту, коли вона вперше отримала процесор. модуль 7
пропускна здатність— throughput: Скільки задач система встигає завершити за одиницю часу. модуль 7
спорідненість із ядром— CPU affinity: Прив'язка процесу до певних ядер, щоб не втрачати прогрітий кеш. модуль 7
голодування— starvation: Задача не отримує процесор, бо її постійно обходять інші. модуль 7
старіння— aging: Поступове підвищення пріоритету задачі, яка задовго чекає. модуль 7
потік— thread: Окрема лінія виконання всередині процесу; пам'ять у потоків одна на всіх. модуль 8
багатопотоковість— multithreading: Виконання кількох потоків в одному процесі. модуль 8
потік користувача— user-level thread: Потік, про який ядро не знає; перемикає його бібліотека в самій програмі. модуль 8
потік ядра— kernel-level thread: Потік, який ядро бачить і планує нарівні з процесами. модуль 8
пул потоків— thread pool: Заздалегідь створені потоки, які розбирають задачі зі спільної черги. модуль 8
цикл подій— event loop: Один потік, що по черзі обробляє готові події замість того, щоб блокуватися на кожній. модуль 8
корутина— coroutine: Функція, яку можна зупинити й продовжити, не тримаючи під час паузи цілий потік. модуль 8
локальна пам'ять потоку— thread-local storage: Змінні, у яких кожен потік має власну копію. модуль 8
стан гонитви— race condition: Результат залежить від того, який потік устиг першим. модуль 9
критична секція— critical section: Ділянка коду, у якій одночасно має бути не більше одного потоку. модуль 9
взаємне виключення— mutual exclusion: Гарантія, що до спільного ресурсу звертається лише хтось один. модуль 9
м'ютекс— mutex: Замок, який утримує один потік, а решта на ньому засинають. модуль 9
семафор— semaphore: Лічильник дозволів, що блокує потік, коли дозволів не лишилося. модуль 9
двійковий семафор— binary semaphore: Семафор з одним-єдиним дозволом. модуль 9
лічильний семафор— counting semaphore: Семафор, що пускає всередину наперед задану кількість потоків. модуль 9
умовна змінна— condition variable: Спосіб заснути до настання умови й бути розбудженим, коли вона настане. модуль 9
спін-блокування— spinlock: Замок, на якому потік не спить, а крутиться в циклі й перевіряє знову. модуль 9
атомарна операція— atomic operation: Операція, яку решта потоків бачить або цілком виконаною, або не початою. модуль 9
порівняти й обміняти— compare-and-swap: Атомарно замінити значення за умови, що воно від останнього читання не змінилося. модуль 9
бар'єр пам'яті— memory barrier: Заборона процесору й компілятору переставляти звернення до пам'яті через цю точку. модуль 9
модель пам'яті— memory model: Правила про те, у якому порядку потоки бачать чужі записи в пам'ять. модуль 9
взаємоблокування— deadlock: Кілька потоків тримають ресурси й чекають одне на одного вже назавжди. модуль 9
інверсія пріоритетів— priority inversion: Важлива задача чекає на другорядну, бо та тримає потрібний замок. модуль 9
без блокувань— lock-free: Алгоритм, у якому зупинка одного потоку не спиняє решту. модуль 9
проблема обмеженого буфера— bounded-buffer problem: Класична задача про виробника й споживача, що ділять чергу скінченного розміру. модуль 9
проблема філософів— dining philosophers problem: Класична задача про взаємоблокування, коли для роботи потрібні два ресурси одразу. модуль 9
проблема читачів і письменників— readers-writers problem: Класична задача про доступ, де читати можна разом, а писати лише на самоті. модуль 9

IV. Пам'ять

логічна адреса— logical address: Адреса, яку бачить програма. модуль 10
фізична адреса— physical address: Адреса, яку бачить сама мікросхема пам'яті. модуль 10
адресний простір— address space: Усі адреси, доступні процесу, разом із тим, що за ними лежить. модуль 10
трансляція адрес— address translation: Перетворення логічної адреси на фізичну під час кожного звернення до пам'яті. модуль 10
базовий регістр— base register: Початок ділянки пам'яті процесу при безперервному розподілі. модуль 10
межовий регістр— limit register: Розмір ділянки процесу; звернення за межу дає виняток. модуль 10
безперервний розподіл— contiguous allocation: Схема, за якої процес займає один суцільний шматок пам'яті. модуль 10
внутрішня фрагментація— internal fragmentation: Місце, втрачене всередині виділеного блоку. модуль 10
зовнішня фрагментація— external fragmentation: Вільної пам'яті вистачає, але вона розкидана дрібними шматками. модуль 10
ущільнення— compaction: Переміщення зайнятих блоків, щоб зібрати вільне місце докупи. модуль 10
пейджинг— paging: Розбиття пам'яті на сторінки однакового розміру, які лягають у будь-які вільні фрейми. модуль 11
сторінка— page: Блок віртуальної пам'яті фіксованого розміру, зазвичай 4 КіБ. модуль 11
фрейм— frame: Блок фізичної пам'яті того ж розміру, що й сторінка. модуль 11
таблиця сторінок— page table: Відповідність сторінок фреймам, своя в кожного процесу. модуль 11
багаторівнева таблиця сторінок— multi-level page table: Таблиця, розбита на рівні, щоб не тримати запис для кожної адреси простору. модуль 11
інвертована таблиця сторінок— inverted page table: Один запис на фрейм замість запису на сторінку в кожного процесу. модуль 11
хешована таблиця сторінок— hashed page table: Пошук фрейма за хешем номера сторінки. модуль 11
буфер трансляції адрес— TLB: Невеликий кеш готових перекладів адрес усередині процесора. модуль 11
промах TLB— TLB miss: Готового перекладу в кеші немає, тож доводиться йти в таблицю сторінок. модуль 11
велика сторінка— huge page: Сторінка на 2 МіБ або 1 ГіБ — менше записів у таблиці й менше промахів TLB. модуль 11
сегментація— segmentation: Поділ пам'яті на частини за змістом — код, дані, стек. модуль 11
таблиця сегментів— segment table: Опис початку й довжини кожного сегмента процесу. модуль 11
віртуальна пам'ять— virtual memory: Кожен процес бачить власний адресний простір, більший за наявну фізичну пам'ять. модуль 12
сторінковий виняток— page fault: Процес звернувся до сторінки, якої зараз немає в пам'яті; ядро її туди приносить. модуль 12
підкачка на вимогу— demand paging: Сторінка потрапляє в пам'ять лише тоді, коли до неї справді звернулися. модуль 12
заміщення сторінок— page replacement: Вибір сторінки, яку витіснити, коли вільних фреймів більше немає. модуль 12
біт дійсності— valid-invalid bit: Позначка в таблиці сторінок про те, чи лежить сторінка в пам'яті просто зараз. модуль 12
копіювання під час запису— copy-on-write: Спільну сторінку копіюють лише тоді, коли хтось у неї пише. модуль 12
робочий набір— working set: Сторінки, якими процес користується в поточний період роботи. модуль 12
трешинг— thrashing: Система майже весь час перекачує сторінки замість корисної роботи. модуль 12
свопінг— swapping: Витіснення сторінок на диск заради вільної фізичної пам'яті. модуль 12
файл підкачки— swap file: Місце на диску, куди йдуть витіснені сторінки. модуль 12
кеш сторінок— page cache: Пам'ять, у якій ядро тримає вже прочитані з диска дані про запас. модуль 12
розподільник пам'яті— memory allocator: Код, що видає програмі шматки пам'яті й веде облік вільного місця. модуль 12
механізм відсіву при нестачі пам'яті— OOM killer: Ядро обирає й убиває процес, коли пам'ять вичерпано остаточно. модуль 12

V. Зберігання і ввід-вивід

ввід-вивід— I/O: Обмін даними між програмою й зовнішнім щодо процесора світом. модуль 13
блоковий пристрій— block device: Пристрій, з яким працюють блоками однакового розміру й у довільному порядку. модуль 13
символьний пристрій— character device: Пристрій, з якого читають потік байтів підряд, без довільного доступу. модуль 13
драйвер пристрою— device driver: Код ядра, який знає, як розмовляти з конкретною залізякою. модуль 13
опитування— polling: Періодична перевірка стану пристрою замість очікування переривання від нього. модуль 13
буферизація— buffering: Накопичення даних у пам'яті, щоб рідше турбувати пристрій. модуль 13
блокуючий ввід-вивід— blocking I/O: Виклик не повертається, доки дані не будуть готові. модуль 13
неблокуючий ввід-вивід— non-blocking I/O: Виклик повертається одразу, навіть якщо даних ще немає. модуль 13
мультиплексування вводу-виводу— I/O multiplexing: Одне очікування одразу на багатьох дескрипторах замість потоку на кожен. модуль 13
сектор— sector: Найменша одиниця, яку диск уміє адресувати. модуль 14
логічна адресація блоків— LBA: Наскрізна нумерація блоків диска без згадок про його геометрію. модуль 14
планування запитів до диска— disk scheduling: Порядок, у якому накопичені запити подаються на пристрій. модуль 14
рівень трансляції флеш-пам'яті— FTL: Прошивка SSD, що ховає стирання блоків за звичним інтерфейсом диска. модуль 14
вирівнювання зносу— wear leveling: Рознесення записів по комірках, щоб вони зношувалися рівномірно. модуль 14
смугування— striping: Розкладання даних по кількох дисках заради швидкості. модуль 14
дзеркалювання— mirroring: Той самий вміст на двох дисках одночасно. модуль 14
парність— parity: Надлишкові дані, за якими відновлюють вміст утраченого диска. модуль 14
логічний том— logical volume: Розділ, зібраний із простору кількох фізичних дисків і незалежний від їхніх меж. модуль 14
знімок— snapshot: Зафіксований стан тому на певний момент, який лишається доступним попри подальші зміни. модуль 14
файлова система— file system: Спосіб розкласти файли й каталоги по блоках пристрою і знайти їх потім. модуль 15
віртуальна файлова система— VFS: Шар ядра, що дає всім файловим системам спільний інтерфейс. модуль 15
індексний вузол— inode: Запис із метаданими файлу й переліком його блоків; імені файлу в ньому немає. модуль 15
дескриптор файлу— file descriptor: Число, за яким процес звертається до відкритого ним файлу. модуль 15
жорстке посилання— hard link: Ще одне ім'я для того самого inode. модуль 15
символьне посилання— symbolic link: Файл, усередині якого лежить шлях до іншого файлу. модуль 15
монтування— mounting: Приєднання файлової системи до каталогу в спільному дереві. модуль 15
точка монтування— mount point: Каталог, у якому стає видно вміст приєднаної файлової системи. модуль 15
журналювання— journaling: Запис намірів наперед, щоб після збою було з чого відновити узгодженість. модуль 15
екстент— extent: Суцільний діапазон блоків, описаний одним записом замість переліку. модуль 15
права доступу— permissions: Хто може читати файл, писати в нього й виконувати його. модуль 15
список контролю доступу— ACL: Права для конкретних користувачів понад звичну трійку власник-група-решта. модуль 15

VI. Ізоляція і безпека

автентифікація— authentication: Підтвердження того, що ви саме той, ким назвалися. модуль 16
авторизація— authorization: Перевірка того, чи дозволено вам робити те, що ви просите. модуль 16
дискреційний контроль доступу— DAC: Права на файл визначає його власник. модуль 16
мандатний контроль доступу— MAC: Права визначає системна політика, і власник файлу її не обходить. модуль 16
привілей— capability: Окреме право з тих, що має root, видане процесу без усіх інших. модуль 16
ескалація привілеїв— privilege escalation: Отримання прав, більших за ті, що вам належать. модуль 16
рандомізація адресного простору— ASLR: Випадкове розташування ділянок пам'яті при кожному запуску програми. модуль 16
канарка стека— stack canary: Контрольне значення перед адресою повернення; зіпсоване, воно виказує переповнення. модуль 16
пісочниця— sandbox: Обмежене середовище, у якому програмі дозволено рівно необхідне. модуль 16
модель загроз— threat model: Список того, від кого й від чого ви взагалі захищаєтеся. модуль 16
віртуалізація— virtualization: Виконання цілої операційної системи як програми поверх іншої. модуль 17
гіпервізор— hypervisor: Шар, що створює віртуальні машини й ділить між ними справжнє залізо. модуль 17
гостьова система— guest OS: Операційна система, що працює всередині віртуальної машини. модуль 17
хост— host: Машина, на якій виконуються віртуальні машини або контейнери. модуль 17
паравіртуалізація— paravirtualization: Гостьова система знає, що вона віртуальна, і звертається до гіпервізора напряму. модуль 17
простір імен— namespace: Механізм, що показує процесу лише частину системних ресурсів замість усіх. модуль 17
контрольна група— cgroup: Механізм обмеження й обліку ресурсів для групи процесів. модуль 17
контейнер— container: Процес у власних просторах імен і під обмеженнями cgroups; ядро в нього спільне з хостом. модуль 17
образ контейнера— container image: Набір шарів файлової системи, з яких піднімають контейнер. модуль 17
трасування— tracing: Спостереження за подіями всередині працюючої системи без її зупинки. модуль 18
конфіденційні обчислення— confidential computing: Захист даних під час обробки, зокрема й від власника заліза. модуль 18
жорсткий реальний час— hard real-time: Пропущений строк означає відмову системи. модуль 18
м'який реальний час— soft real-time: Пропущений строк псує якість, але систему не ламає. модуль 18