- •Понятие операционной системы (ос), цели ее работы. Классификация компьютерных систем
- •Обеспечение удобства, эффективности, надежности,
- •История ос. Отечественные ос. Диалекты unix. Режимы пакетной обработки, мультипрограммирования, разделения времени
- •Особенности ос для различных классов компьютерных систем. Ос реального времени. Ос для облачных вычислений
- •Архитектура компьютерной системы
- •Управление процессами
- •Обзор функций ос: управление памятью, файлами, процессами, сетями, командными интерпретаторами, сервисы ос, системные вызовы. Уровни абстракции ос. Архитектура unix и ms-dos
- •Системные вызовы (system calls)
- •Уровни абстракции ос
- •Уровни абстракции ос. Ос с архитектурой микроядра. Виртуальные машины. Цели проектирования и разработки ос. Генерация ос
- •Виртуальная машина Java (jvm)
- •Управление процессами. Планирование и диспетчеризация процессов
- •Методы взаимодействия процессов
- •Потоки (threads) и многопоточное выполнение программ (multi-threading)
- •Стратегии и критерии диспетчеризации процессов
- •Методы синхронизации процессов
- •Тупики (deadlocks), методы предотвращения и обнаружения тупиков
- •Алгоритм банкира
- •Управление памятью
- •Схемы разделения памяти
- •Страничная организация памяти
- •Решаемые задачи:
- •Сегментная организация памяти
- •Виртуальная память
- •Системы файлов
- •Классификация файловых систем
- •Задачи файловой системы
- •Виртуальные файловые системы (vfs). Реализации файловых систем. Сетевая файловая система nfs Виртуальные файловые системы
- •Системы ввода-вывода
- •Сети и сетевые структуры Распределенные системы
- •Классические и современные сетевые коммуникационные протоколы Протоколы коммуникации
- •Безопасность операционных систем и сетей. Trustworthy Computing Безопасность (security) – защита от внешних атак.
- •Основная суть инициативы twc заключается в том, что безопасности необходимо уделять особое внимание при разработке программной системы, начиная с самых ранних этапов.
- •Обзор архитектуры и возможностей системы Linux: архитектура, ядро, распространение и лицензирование, принципы проектирования, управление процессами
- •Обзор архитектуры и возможностей системы Linux: управление памятью, ресурсами, файловые системы, драйверы устройств, сети, безопасность
- •Обзор архитектуры и возможностей систем Windows 2000/xp/2003/Vista/2008/7
- •Оболочка Norton Commander и ее графические аналоги для Windows:
- •29. Far Manager – текстовая оболочка
Виртуальные файловые системы (vfs). Реализации файловых систем. Сетевая файловая система nfs Виртуальные файловые системы
Виртуальные файловые системы (VFS) обеспечивают объектно-ориентированный способ реализации файловых систем.
VFS обеспечивает единый интерфейс системных вызовов (API) для различных типов файловых систем, которые могут быть очень разными по своей реализации, включая сетевые файловые системы.
Данный API является набором операций над самой VFS, а не над каким-либо специфическим типом файловых систем.
Сетевая файловая система NFS
Система NFS (Network File System) - одна из наиболее распространенных сетевых файловых систем, разработанная фирмой Sun Microsystems и используемая в системе Solaris.
NFS – это спецификация и реализация программной системы для доступа к удаленным файлам через локальную (или глобальную)сеть.
NFS спроектирована для работы в неоднородном окружении различных машин, ОС и сетевых архитектур; спецификация NFS от них не зависит.
NFS спроектирована для работы в неоднородном окружении различных машин, ОС и сетевых архитектур; спецификация NFS от них не зависит.
Реализация файловых систем
Способы реализации директорий в файловых системах – линейный список либо хеш-таблица. Последний обеспечивает более высокую эффективность.
Основные методы размещения файлов в файловых системах – смежное, ссылочное и индексируемое размещение.
При смежном размещении файл занимает смежную область памяти на диске. При этом обеспечивается простой и эффективныйдоступ, но невозможно увеличение файла; возможны потери дисковой памяти.
В файловых системах, основанных на расширениях (extents), файл представляется как смежная область памяти и списокрасширений – смежных областей памяти.
При ссылочном размещении файл представляется в виде списка дисковых блоков. Например, такой метод применен в системеFAT (File Allocation Table), используемой в MS DOS и в Windows. При таком методе отсутствуют потери дискового пространства, но нет возможности произвольного доступа к файлу.
При индексируемом размещении все указатели на блоки данных файла собраны в специальный индексный блок (индексную таблицу). При этом возможен произвольный доступ, но требуется хранение индексных блоков. Кроме того, в случае порчи индексного блока данные файла становится недоступными.
Системы ввода-вывода
Система ввода-вывода (Input-Output System) – часть операционной системы, обеспечивающая управление внешними устройствами, подключенными к ЭВМ.
Основной задачей системы ввода-вывода является
обеспечение непрерывной организации (планирования, управления) и двусторонней передачи данных между основной памятью и внешними устройствами с целью достижения максимального перекрытия во времени работы этой аппаратуры и процессора.
Состав систем ввода-вывода и, следовательно, перечень драйверов устройств в различных операционных системах не совпадают, что объясняется имеющимися отличиями в аппаратуре ввода-вывода, а также множеством методов, используемых для управления этой аппаратурой. Вместе с тем в большинстве операционных систем существует некоторое ядро системы ввода-вывода, получившее название базовой системы ввода-вывода.