3.2 Архитектурные особенности ос unix

Процессы выполняются в режиме задачи или в режиме ядра, в котором они пользуются услугами системы благодаря наличию набора обращений к операционной системе. Архитектура системы поддерживает такой стиль программирования, при котором из небольших программ, выполняющих только отдельные функции, но хорошо, составляются более сложные программы, использующие механизм каналов и переназначение ввода-вывода.

Обращения к операционной системе позволяют процессам производить операции, которые иначе не выполняются. В дополнение к обработке подобных обращений ядро операционной системы осуществляет общие учетные операции, управляет планированием процессов, распределением памяти и защитой процессов в оперативной памяти, обслуживает прерывания, управляет файлами и устройствами и обрабатывает особые ситуации, возникающие в системе. В функции ядра системы UNIX намеренно не включены многие функции, являющиеся частью других операционных систем, поскольку набор обращений к системе позволяет процессам выполнять все необходимые операции на пользовательском уровне.

Подсистема управления файлами управляет хранением и выборкой данных в пользовательских файлах. Файлы организованы в виде файловых систем, которые трактуются как логические устройства; физическое устройство, такое как диск, может содержать несколько логических устройств (файловых систем). Каждая файловая система имеет суперблок, в котором описывается структура и содержимое файловой системы, каждый файл в файловой системе описывается индексом, хранящим атрибуты файла. Системные операции работают с файлами, используя индексы.

Процессы находятся в различных состояниях и переходят из состояния в состояние, следуя определенным правилам перехода. В частности, процессы, выполняющиеся в режиме ядра, могут приостановить свое выполнение и перейти в состояние "сна", но ни один процесс не может перевести в это состояние другой процесс. Ядро является невыгружаемым и это означает, что процесс, выполняющийся в режиме ядра, будет продолжать свое выполнение до тех пор, пока не перейдет в состояние "сна" или пока не вернется в режим задачи. Ядро обеспечивает целостность своих информационных структур благодаря своей невыгружаемости, а также путем блокирования прерываний на время выполнения критических секций программы.

Практическое занятие. Работа с файлами в unix

Цель занятия: знакомство с командной строкой UNIX, командами по работе с файловой системой и командами обработки текстовых файлов.

Изучаемые команды: cat, cd, cp, cut, echo, find, grep, head, ln, ls, mkdir, mv, paste, pwd, sort, tail, tar, touch, uniq, wc

Сценарий: Знакомство с каталогами unix

В этом сценарии будет освещено знакомство с командами UNIX, изучение файловой системы и базовых каталогов, создание рабочей среды в домашнем каталоге пользователя для выполнения всех последующих команд.

Начальные условия: Командная строка после входа в систему.

1. Получить имя текущего каталога с помощью команды pwd:

2. user@desktop ~ $ pwd

/home/user/

3. Перейти в корневой каталог с помощью команды cd /:

4. user@desktop ~ $ cd /

user@desktop / $ pwd/

Отметить, как изменилось строка приглашения.

5. Посмотреть содержимое корневого каталога с помощью команды ls:

6. user@desktop / $ ls

7. bin dev home mnt proc sbin tmp var

boot etc lib opt root sys usr

8. Сравнить с использованием «раскарашенного» вывода команды ls -F --color:

9. user@desktop / $ ls -F --color

10. bin/ dev/ home/ mnt/ proc/ sbin/ tmp/ var/

boot/ etc/ lib/ opt/ root/ sys/ usr/

Диретории отмечаются синим цветом и знаком «/» после имени.

11. Посмотреть содержимое домашнего каталога с помощью команды ls -F --color ~:

12. user@desktop / $ ls -F --color ~

user@desktop / $

Возможно, домашний каталог пуст.

13. Вернуться в домашний каталог с помощью cd без параметров:

14. user@desktop / $ cd

user@desktop ~ $

15. Создать директорию test с помощью команды mkdir test:

user@desktop ~ $ mkdir test

16. Посмотреть обновлённое содержимое домашнего каталога ls -F --color:

17. user@desktop ~ $ ls -F --color

test/

18. Создать поддиректорию subtest в директории test командой mkdir test/subtest:

user@desktop ~ $ mkdir test/subtest

19. Посмотреть содержимое домашнего каталога и его подкаталогов с помощью ключа рекурсивного просмотра -R в команде ls -F --color -R:

20. user@desktop ~ $ ls -F --color -R

21. .:

22. test/

23. test:

24. subtest/

25. test/subtest: