- •Содержание
- •Раздел I. Теоретические сведения 10
- •Раздел II. Лабораторные работы 131
- •Раздел III. Тест выходного контроля знаний 172
- •Введение
- •Раздел I. Теоретические сведения
- •1. Определение, функции и состав операционных систем
- •1.1. История развития операционных систем
- •1.2. Классификация операционных систем
- •Количество пользователей:
- •Способы построения ядра системы:
- •Особенности методов построения:
- •2. Управление локальными ресурсами
- •2.1. Управление процессами
- •2.1.1. Состояния процессов. Контекст и дескриптор процесса
- •2.1.2. Нити
- •2.1.3. Алгоритмы планирования процессов
- •2.1.3.1. Алгоритмы планирования процессов в ос unix
- •2.1.3.2. Алгоритмы планирования процессов в Windows nt
- •2.1.4. Средства синхронизации и взаимодействия процессов
- •2.1.4.1. Критическая секция. Тупики
- •2.2. Управление памятью
- •2.2.1. Методы распределения памяти без использования дискового прстранства
- •2.2.2.1. Страничное распределение памяти
- •2.2.2.2. Сегментное распределение памяти
- •2.2.2.3. Странично-сегментное распределение памяти. Свопинг
- •2.2.3. Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных
- •2.3. Управление вводом/выводом
- •2.3.1. Физическая организация устройств ввода/вывода. Организация программного обеспечения ввода/вывода
- •2.3.2. Драйверы устройств
- •2.3.3. Независимый от устройств слой операционной системы. Пользовательский слой программного обеспечения ввода/вывода
- •2.4. Файловая система
- •2.4.1. Имена файлов. Типы файлов
- •2.4.2. Логическая организация файла. Физическая организация и адрес файла
- •2.4.3. Права доступа к файлу
- •2.4.4. Общая модель файловой системы. Современные архитектуры файловых систем
- •2.4.5. Файловые системы fat, fat32 и hpfs
- •3. Управление распределенными ресурсами
- •3.1. Блокирующие и неблокирующие примитивы. Буферизуемые и небуферизуемые примитивы
- •3.2. Вызов удаленных процедур
- •3.3. Синхронизация в распределенных системах. Алгоритм синхронизации логических часов. Алгоритмы взаимного исключения
- •3. 4. Распределенные файловые системы. Организация файлового сервера
- •3.4.1. Файловые системы ntfs, dfs и efs
- •4. Сетевые операционные системы
- •4.1. Одноранговые сетевые ос и ос с выделенными серверами
- •4.2. Сетевые операционные системы масштаба отдела и масштаба предприятия
- •5. Операционная система ms dos
- •5.1. Основные команды ms dos
- •6. Операционная система unix
- •6.1. Некоторые команды ос unix и стандартные файлы
- •6.2. Редакторы VI и ex
- •6.3. Связь пользователь-пользователь
- •6.4. Средства разработки программ
- •7. Операционная система linux
- •7.1. Приобретение и общие принципы инсталляции linux
- •Инсталлируйте программы linux в новую(вые) файловую(вые) систему(мы).
- •7.2. Создание загрузочной дискеты или инсталляция lilo. Программное обеспечение, которое поддерживает ос linux
- •8. Операционная система Windows nt
- •9. Средства защиты информации в сети
- •Уровни обработки
- •9.1. Обеспечение безопасности в Windows nt
- •9.2. Принципы защиты информации в ос unix
- •10. Общие сведения о системном реестре
- •10.1. Разделы реестра
- •10.2. Работа с редактором реестра. Резервное копирование и восстановление реестра
- •11. Программные средства человеко-машинного интерфейса в ос Windows xp: мультимедиа и аудио
- •12. Современные концепции и технологии проектирования распределенных операционных систем
- •Одним из аспектов совместимости является способность ос выполнять программы, написанные для других ос или для более ранних версий данной операционной системы, а также для другой аппаратной платформы.
- •13. Far manager — текстовая системная оболочка
- •Раздел II. Лабораторные работы
- •Лабораторная работа 1. Инсталляция и конфигурирование операционной системы, начальная загрузка
- •Лабораторная работа 2. Работа в ос Windows xp
- •Лабораторная работа 3. Работа с командной строкой
- •Лабораторная работа 4. Работа с Far manager
- •Варианты заданий к лабораторным работам № 2, 3, 4
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Лабораторная работа 5. Работа в верхнем меню Far manager
- •Лабораторная работа 6. Основы администрирования в ос Windows хр
- •Лабораторная работа 7. Наблюдение за работой системы с помощью диспетчера задач
- •Лабораторная работа 8. Наблюдение за работой системы с помощью системных журналов и монитора
- •Лабораторная работа 9. Настройка работы служб Windows xp
- •Лабораторная работа 10. Решение задач управления ресурсами
- •Раздел III. Тест выходного контроля знаний
- •Вопросы
- •Заключение
- •Глоссарий
- •Литература
1.1. История развития операционных систем
В середине 40-х годов были созданы первые ламповые вычислительные машины. Все задачи организации вычислительного процесса решались вручную с пульта управления. Операционных систем не было. Не было никакого другого системного программного обеспечения, кроме библиотек математических и служебных подпрограмм.
С середины 50-х годов начался новый период в развитии вычислительной техники, связанный с появлением новой элементной базы – полупроводниковых приборов. Появились первые алгоритмические языки, а следовательно, и первые системные программы – компиляторы. Появились первые системы пакетной обработки, которые просто автоматизировали запуск одной программы за другой и тем самым увеличивали коэффициент загрузки процессора. Системы пакетной обработки явились прообразом современных операционных систем.
Следующий важный период развития вычислительных машин относится к 1965-1980 годам. В это время в элементной базе произошел переход от отдельных полупроводниковых приборов типа транзисторов, диодов, резисторов к интегральным микросхемам.
Операционные системы состояли из многих миллионов ассемблерных строк, написанных тысячами программистов, и содержали много ошибок. Важнейшим достижением ОС данного поколения явилась реализация мультипрограммирования. Мультипрограммирование – это способ организации вычислительного процесса, при котором на одном процессоре попеременно выполняются несколько программ. Пока одна программа выполняет операцию ввода/вывода, процессор не простаивает, а выполняет другую программу. При этом каждая программа загружается в свой участок оперативной памяти, называемый разделом.
Вариант мультипрограммирования, применяемый в системах разделения времени, нацелен на создание для каждого отдельного пользователя иллюзии единоличного использования вычислительной машины.
Следующий период в эволюции операционных систем связан с появлением больших интегральных схем (БИС). Наступила эра персональных компьютеров.
В середине 80-х стали бурно развиваться сети персональных компьютеров, работающие под управлением сетевых или распределенных ОС.
Сетевая ОС обязательно содержит программную поддержку для сетевых интерфейсных устройств (драйвер сетевого адаптера), а также средства для удаленного входа в другие компьютеры сети и средства доступа к удаленным файлам.
Перечень существующих ОС: MS DOS, OS/2, RT/11, UNIX, LINUX, FreeBSD, NetWare, Windows 3.x/95/98/2000/2003, Windows NT Workstation, Windows NT Server, Windows XP Home Edition, Windows XP Professional, Vista и т.д.
1.2. Классификация операционных систем
Операционные системы могут различаться особенностями реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера, особенностями использованных методов проектирования, типами аппаратных платформ, областями использования и многими другими свойствами.
Так, например, операционные системы делятся на многозадачные и однозадачные, многопользовательские и однопользовательские, на системы, поддерживающие многонитевую обработку и не поддерживающие ее, на многопроцессорные и однопроцессорные системы.
Операционные системы могут классифицироваться по следующим показателям:
