ГБОУ СПО «Волгоградский технологический колледж»

Учебное пособие

по дисциплине «Операционные системы»

Волгоград

2012

Оглавление

Пояснительная записка 4

Раздел 1. Основные понятия, функции, состав и принципы работы операционных систем. 5

Введение 5

Состав вычислительных систем 6

 Общая характеристика программного обеспечения 10

Классификация системного программного обеспечения 15

Классификация прикладного программного обеспечения 17

Общие сведения об операционных системах 22

Классификация операционных систем 27

Краткая история эволюции вычислительных систем 33

Основные понятия, концепции ОС 41

Обработка прерываний 45

Функции и состав операционных систем 49

Файловые системы 52

Файловая система NTFS 59

Понятие BIOS. Общая информация 65

Настройка основных параметров загрузки операционной системы 71

Загрузчик ОС 75

Запуск Windows XP 76

Принципы организации работы операционных систем 80

Пользовательский интерфейс Windows 85

Раздел 2. Архитектуры современных операционных систем 89

Архитектурные особенности ОС 89

Основные принципы построения операционных систем 93

Микроядерные операционные системы 100

Раздел 3. особености построения и функционирования семейсв операционных систем «Unix» и «Windows» 105

Особенности построения ОС семейства Unix. 105

Управление процессами в UNIX. Файловая система 109

Реализация безопасности в UNIX на уровне ОС 115

Общая характеристика Операционных системы семейства «Windows» 117

Особенности построения ОС «семейства Windows» 125

Восстановление Windows XP 130

Основные сведения об установке и обслуживании устройств 133

Раздел 4. Принципы управления ресурсами в опрационной системе 138

Понятие ресурса. Классификация ресурсов. 138

Понятие процесса. Управление процессами 141

Классификация процессов 147

Управление памятью 149

Дефрагментация диска 157

Управление файлами и внешними устройствами 161

Раздел 5. Основные задачи администрирования и способы их выполнения в изучаемых системах 164

Понятие администрирования ОС 164

Создание учетных записей пользователя 172

Разрешения NTFS 178

Назначение и изменение разрешений 184

Мониторинг работы системы 189

Список литературы: 193

Пояснительная записка

Учебное пособие по дисциплине «Операционные системы» предназначено для студентов 2-го курса специальности 230115 Программирование в компьютерных системах.

В данном учебном пособии подробно рассмотрены следующие вопросы:

• основные понятия дисциплины;

• функции, состав и принципы работы операционных систем;

• архитектура ОС;

• основные функции построения операционных систем;

• особенности построения и функционирования операционных систем семейств «Unix» и «Windows»;

• классификация ресурсов;

• принципы управления ресурсами в операционной системе;

• основные задачи администрирования и способы их выполнения в изучаемых операционных системах.

Учебное пособие по дисциплине «Операционные системы» разработано в соответствии с ФГОС СПО-03 по профессии среднего профессионального образования 230115 Программирование в компьютерных системах.

Раздел 1. Основные понятия, функции, состав и принципы работы операционных систем. Введение

Как известно, процесс проникновения информационных технологий практически во все сферы человеческой деятельности продолжает развиваться и углубляться. Помимо уже привычных и широко распространенных персональных компьюте­ров, общее число которых достигло многих сотен миллионов, становится боль­ше встроенных средств вычислительной техники. Больше становится и пользователей всей этой раз­нообразной вычислительной техники, причем наблюдается развитие двух вроде бы противоположных тенденций. С одной стороны, инфор­мационные технологии все усложняются, и для их применения, и тем более, даль­нейшего развития, требуется иметь очень глубокие познания. С другой стороны, упрощаются интерфейсы взаимодействия пользователей с компьютерами. Ком­пьютеры и информационные системы становятся все более дружественными и понятными даже для человека, не являющегося специалистом в области инфор­матики и вычислительной техники. Это стало возможным, прежде всего потому, что пользователи и их программы взаимодействуют с вычислительной техникой посредством специального (системного) программного обеспечения — через опе­рационную систему.

Операционная система предоставляет интерфейсы и для выполняющихся приложений, и для пользователей. Программы пользователей, да и многие служебные программы, запрашивают у операционной системы выполнение тех операций, ко­торые достаточно часто встречаются практически в любой программе. К таким операциям, прежде всего, относятся операции ввода-вывода, запуск или останов какой-нибудь программы, получение дополнительного блока памяти или его ос­вобождение и многие другие.

При­кладные программы, многие системные обрабатывающие программы (такие, например, как системы программирования или системы управления базами дан­ных), не имеют непосредственного доступа к аппаратуре компьютера, а взаимо­действуют с ней только через обращения к операционной системе. Такое взаимодействие осуществляется исключительно через операци­онную систему. Помимо выполнения этой важнейшей функции операционные системы отвечают за эффективное распределение вычислительных ресурсов и орга­низацию надежных вычислений.

Знание основ организации операционных систем и принципов их функционирования позволяет использовать компьютеры более эффективно. Глубокое изуче­ние операционных систем позволяет применить эти знания, прежде всего при создании программного обеспечения. Если, к большому сожалению, в нашей стране в последние годы практически не создаются новые операционные системы, то раз­работки сложных информационных систем, комплексов программ и отдельных приложений, предназначенных для работы в широко распространенных операци­онных системах, ведутся достаточно интенсивно, причем большим числом орга­низаций. И здесь знание операционных систем, принципов их функционирования, методов организации вычислений является не только желательным, но обязатель­ным.