
- •Тема 1. Понятие операционной системы (ос) Лекция №1. История развития операционных систем Операционные системы в архитектуре вычислительных систем
- •Эволюция операционных систем
- •Лекция №2. Назначение, функции и структура операционных систем
- •Структурная организация ос
- •Классификация операционных систем
- •Тема 2. Управление задачами в ос Лекция №3. Понятие вычислительного процесса и ресурса
- •Диаграмма состояний процесса
- •Блок управления процессом и контекст процесса
- •Лекция №4. Операции над процессами Одноразовые операции
- •Многоразовые операции
- •Переключение контекста
- •Процессы и потоки
- •Лекция №5. Планирование процессов и диспетчеризация задач Понятие и стратегии планирования
- •Вытесняющая и не вытесняющая диспетчеризация
- •Дисциплины диспетчеризации
- •Качество диспетчеризации и гарантии обслуживания
- •Лекция №6. Взаимодействие процессов
- •Организация обмена информацией между процессами
- •Лекция №7. Синхронизация процессов и потоков Необходимость взаимной синхронизации
- •Средства синхронизации процессов и потоков
- •Лекция №8. Проблема тупиков и борьба с ними
- •Тема 3. Управление памятью в ос Лекция №9. Физическая память и виртуальное адресное пространство
- •Модели распределения памяти
- •Лекция №10. Свопинг и виртуальная память
- •Сегментная организация виртуальной памяти
- •Страничная организация виртуальной памяти
- •Оптимизация функционирования страничной виртуальной памяти
- •Сегментно-страничная организация виртуальной памяти
- •Разделяемая память
- •Лекция №11. Уровни иерархии памяти и кэш-память
- •Схемы кэширования и согласования данных
- •Лекция №12. Распределение оперативной памяти в современных ос
- •Тема 4. Организация ввода/вывода в ос Лекция №13. Управление вводом/выводом в ос
- •Устройства ввода-вывода
- •Подсистема ввода-вывода
- •Согласование скоростей обмена и кэширования данных
- •Разделение устройств и данных между процессами
- •Поддержка синхронных и асинхронных операций ввода-вывода
- •Многослойная (иерархическая) модель подсистемы ввода-вывода
- •Назначение и функции драйверов
- •Лекция №14. Файловые системы операционных систем
- •Архитектура файловой системы
- •Организация файлов и доступ к ним
- •Логическая организация файла
- •Каталоговые системы
- •Физическая организация файловой системы
- •Физическая организация и адресация файла
- •Файловая система fat
- •Файловая система ntfs
- •Основные отличия fat и ntfs
- •Тема 5. Распределенные операционные системы Лекция №15. Модели сетевых служб и распределенных приложений
- •Способ разделения приложений на части
- •Лекция №16. Механизмы передачи сообщений в распределенных ос
- •Механизм сокетов
- •Вызов удаленных процедур
- •Тема 6. Безопасность в ос Лекция №17. Основные понятия безопасности
- •Классификация угроз
- •Системный подход к обеспечению безопасности
- •Политика безопасности
- •Лекция №18. Базовые технологии безопасности
- •Односторонние функции шифрования
- •Аутентификация, авторизация, аудит
- •Технология защищенного канала
- •Технологии аутентификации
Основные отличия fat и ntfs
Если говорить о накладных расходах на хранение служебной информации, FAT отличается от NTFS большей компактностью и меньшей сложностью. В большинстве томов FAT на хранение таблицы размещения, содержащей информацию обо всех файлах тома, расходуется менее 1 Мбайт. Столь низкие накладные расходы позволяют форматировать в FAT жесткие диски малого объёма и флоппи-диски. В NTFS служебные данные занимают больше места, чем в FAT. Так, каждый элемент каталога занимает 2 Кбайт. Однако это имеет и свои преимущества, так как содержимое файлов объёмом 1500 байт и менее может полностью храниться в элементе каталога. Система NTFS не может использоваться для форматирования флоппи-дисков. Не стоит пользоваться ею для форматирования разделов объёмом менее 50-100 Мбайт. Относительно высокие накладные расходы приводят к тому, что для малых разделов служебные данные могут занимать до 25 % объёма носителя.
Разделы FAT могут использоваться практически во всех операционных системах. За редкими исключениями, с разделами NTFS можно работать напрямую только из Windows NT, хотя и имеются для ряда ОС соответствующие реализации систем управления файлами для чтения файлов из томов NTFS.
Разделы FAT не обеспечивают локальной безопасности. С другой стороны, разделы NTFS обеспечивают локальную безопасность как файлов, так и каталогов. Для разделов FAT могут устанавливаться общие права, связанные с общим доступом к каталогам в сети. Однако такая защита не помещает пользователю с локальным входом получить доступ к файлам своего компьютера. В отношении безопасности NTFS оказывается предпочтительным вариантом. Разделы NTFS могут запрещать или ограничивать доступ как удаленных, так и локальных пользователей. Следовательно, к защищенным файлам смогут обратиться лишь те пользователи, которым были предоставлены соответствующие права.
Windows NT содержит специальную утилиту CONVERT.EXE, которая преобразует тома FAT в эквивалентные тома NTFS, однако для обратного преобразования (из NTFS в FAT) подобных утилит не существует. Чтобы выполнить такое обратное преобразование, вам придется создать раздел FAT, скопировать в него файлы из раздела NTFS и затем удалить оригиналы. Важно при этом не забывать и о том, что при копировании файлов из NTFS в FAT теряются все атрибуты безопасности NTFS (в FAT не предусмотрены средства для определения и последующего хранения этих атрибутов).
Тема 5. Распределенные операционные системы Лекция №15. Модели сетевых служб и распределенных приложений
Объединение компьютеров в сеть предоставляет возможность программам, работающим на отдельных компьютерах, оперативно взаимодействовать и сообща решать задачи пользователей. Связь между некоторыми программами может быть настолько тесной, что их удобно рассматривать в качестве частей одного приложения, которое называют в этом случае распределенным, или сетевым.
Распределенные приложения обладают рядом потенциальных преимуществ по сравнению с локальными. Среди этих преимуществ - более высокая производительность, отказоустойчивость, масштабируемость и приближение к пользователю.
Значительная часть приложений, работающих в компьютерах сети, являются сетевыми, но, конечно, не все. Действительно, ничто не мешает пользователю запустить на своем компьютере полностью локальное приложение, не использующее имеющиеся сетевые коммуникационные возможности. Достаточно типичным является сетевое приложение, состоящее из двух частей. Например, одна часть приложения работает на компьютере, хранящем базу данных большого объема, а вторая - на компьютере пользователя, который хочет видеть на экране некоторые статистические характеристики данных, хранящихся в базе. Первая часть приложения выполняет поиск в базе записей, отвечающих определенным критериям, а вторая занимается статистической обработкой этих данных, представлением их в графической форме на экране, а также поддерживает диалог с пользователем, принимая от него новые запросы на вычисление тех или иных статистических характеристик. Можно представить себе случаи, когда приложение распределено и между большим числом компьютеров.
Распределенным в сетях может быть не только прикладное, но и системное программное обеспечение - компоненты операционных систем. Как и в случае локальных служб, программы, которые выполняют некоторые общие и часто встречающиеся в распределенных системах функции, обычно становятся частями операционных систем и называются сетевыми службами.
Целесообразно выделить три основных параметра организации работы приложений в сети. К ним относятся:
способ разделения приложения на части, выполняющиеся на разных компьютерах сети;
выделение специализированных серверов в сети, на которых выполняются некоторые общие для всех приложений функции;
способ взаимодействия между частями приложений, работающих на разных компьютерах.