- •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
Обзор архитектуры и возможностей систем Windows 2000/xp/2003/Vista/2008/7
Windows 2000 / XP / 2003 / 2008 / 7 – новейшая линия в развитии ОС Windows, которой предшествовало более чем 20-летнее развитие Windows от графической оболочки в среде MS DOS до наиболее популярной в мире операционной системы.
Windows 2000 – объектно-ориентированная ОС, основными целями разработки которой являются переносимость, безопасность,соответствие POSIX, поддержка многопроцессорности, расширяемость, поддержка интернационализации, совместимость приложеннй с MS DOS и первыми версиями Windows. Использует архитектуру микроядра.
Первой ОС в новой линии развития Windows стала Windows NT, выпущенная в середине 1990-х гг. Windows NT, 2000 и более новые версии Windows имеют общую кодовую базу – ядро ОС.
Windows 2000 написана на C и C++. Код, зависящий от процессора, выделен в специальный API – hardware abstraction layer (HAL).
Архитектура Windows 2000 - многоуровневая. В защищенном режиме исполняется ядро, исполнительная подсистема ядра –executive, реализующая базовые системные сервисы, и HAL. Над этими компонентами надстраиваются подсистемы пользовательского режима, эмулирующие различные ОС и обеспечивающие реализацию безопасности.
Ядро Windows разработано в объектно-ориентированном стиле и использует два набора системных объектов – объекты-диспетчеры и управляющие объекты.
Ядро поддерживает процессы и потоки. Используется гибкая система приоритетов, включающая поддержку потоков реального времени и разделения времени. Процессы реального времени планируются как soft real-time (без обязательности выдерживания фиксированного интервала времени ответа).
Ядро обеспечивает обработку прерываний и системный механизм исключений. Для синхронизации процессов ядра используются блокировщики типа spin locks.
Менеджер системных объектов обеспечивает генерацию системных объектных ссылок (object handles) и выполнение базовых операций над объектами. Поддерживается именование объектов и объекты – символические ссылки. Каждый объект защищенсписком управления доступом.
Для реализации виртуальной памяти используется двухуровневая таблица страниц с размером страницы 4 килобайта. Используются файлы откачки.
Для системных вызовов процедур используется механизм LPC (local procedure call), обеспечивающий передачу сообщений или ссылок на общие области памяти.
Менеджер ввода-вывода поддерживает синхронные и асинхронные операции, тайм-ауты для драйверов, кэширование ввода-вывода, использование файлов, отображаемых в память.
Монитор безопасности использует маркеры безопасности процессов и списки управления доступом к объектам для авторизации.
Менеджер PnP отслеживает изменения в конфигурации и установку соответствующих драйверов новых устройств.
Подсистемы окружения Windows: подсистема Win32; DOS Virtual Machine; подсистема Windows on Windows (исполнение 16-битовых приложений Windows); подсистема POSIX, подсистема OS/2; подсистема входа и безопасности (управляет учетными записями пользователей, используя Kerberos-аутентификацию по умолчанию).