131

Оглавление

Введение 6

1 Операционные системы. Общие понятия 6

1.1 Понятие и функции операционной системы 6

1.1.1 ОС как расширенная машина 6

1.1.2 ОС как система управления ресурсами 7

1.2 Этапы развития ОС 8

1.3 Классификация ОС 10

1.3.1 Особенности алгоритмов управления ресурсами 10

Поддержка многозадачности 11

Поддержка многопользовательского режима 11

Вытесняющая и невытесняющая многозадачность 11

Поддержка многонитевости 12

Многопроцессорная обработка 12

1.3.2 Особенности аппаратных платформ 13

1.3.3 Особенности областей использования 13

1.3.4 Особенности методов построения 15

2 Однопользовательские операционные системы 16

2.1 Структура однозадачной операционной системы 17

2.2 Структура многозадачной операционной системы 17

3 Сетевые операционные системы 18

3.1 Структура сетевой операционной системы 18

3.2 Одноранговые сетевые ОС и ОС выделенных серверов 22

4 Управление локальными ресурсами 23

4.1 Понятие ресурса 23

4.1.1 Свойства и классификация ресурсов 24

4.1.2 Действия над ресурсами 25

4.2 Управление процессами 26

4.2.1 Состояние процессов 26

4.2.2 Алгоритмы планирования процессов 28

4.2.3 Вытесняющая и невытесняющая многозадачность 29

4.2.4 Нити 30

4.2.5 Взаимодействие процессов 31

Разделяемая память 31

Программные каналы 31

Системы, управляемые событиями 32

4.2.6 Средства синхронизации процессов 33

Проблема синхронизации 33

Критическая секция 34

4.3 Управление памятью 37

4.3.1 Типы адресов 37

4.3.2 Методы распределения памяти без использования дискового пространства 38

Распределение памяти фиксированными разделами 38

Распределение памяти разделами переменной величины 39

Перемещаемые разделы 40

4.3.3 Методы распределения памяти с использованием дискового пространства 40

Понятие виртуальной памяти 40

Страничное распределение 41

Сегментное распределение 44

Странично-сегментное распределение 46

Свопинг 46

4.3.4 Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных 46

4.4 Управление вводом-выводом 49

4.4.1 Физическая организация устройств ввода-вывода 49

4.4.2 Организация программного обеспечения ввода-вывода 49

Обработка прерываний 50

Драйверы устройств 51

Независимый от устройств, слой операционной системы 51

Пользовательский слой программного обеспечения 51

4.5 Файловая система 52

4.5.1 Имена файлов 52

4.5.2 Типы файлов 52

4.5.3 Логическая организация файла 54

4.5.4 Физическая организация и адрес файла 54

4.5.5 Права доступа к файлу 56

4.5.6 Общая модель файловой системы 57

4.5.7 Отображаемые в память файлы 59

4.5.8 Современная архитектура файловой системы 59

5 Современные концепции и технологии проектирования операционных систем 60

5.1 Требования, предъявляемые к ОС нового поколения 60

5.2 Пользовательский интерфейс 61

5.2.1 Интерфейс CLI 62

5.2.2 Интерфейс GUI 63

5.3 Операционная система Windows NT 64

5.3.1 История создания 64

5.3.2 Особенности Windows NT версий 4.0 и 5.0 64

5.3.3 Требования к аппаратуре 66

5.3.4 Области использования Windows NT 67

5.3.5 Микроядерная структура Windows NT 67

5.3.6 Планирование процессов и нитей 71

5.3.7 Управление памятью 74

5.3.8 Файловые системы Windows NT 77

Файловая система FAT 78

Файловая система NTFS 79

5.3.9 Управление вводом-выводом в Windows NT 84

5.3.10 Встроенная сетевая поддержка в Windows NT 87

5.3.11 Доменная справочная служба Windows NT 92

5.3.12 Служба каталогов Active Directory 93

Общие сведения о службе каталогов 93

Архитектура Active Directory 95

Свойства Active Directory 96

Лабораторные работы по курсу «Операционные системы» 102

Лабораторная работа №1 «Знакомство с различными операционными системами» 102

Цель работы 102

Теоретические сведения 102

Задание на лабораторную работу 113

Лабораторная работа №2 «Моделирование алгоритмов управления процессами в операционных системах» 114

Цель работы 114

Теоретические сведения 114

Задание на лабораторную работу 117

Лабораторная работа №3 «Моделирование алгоритмов управления локальным ресурсом «Память» в операционных системах» 119

Цель работы 119

Теоретические сведения 119

Задание на лабораторную работу 123

Лабораторная работа №4 «Моделирование файловых систем» 124

Цель работы 124

Теоретические сведения 124

Задание на лабораторную работу 130

Литература 131