- •Вопросы и литература по курсу аос (по всем вопросам должен быть представлен краткий рукописный конспект в общей тетради)
- •Структура программного обеспечения персонального компьютера.
- •Понятие операционной системы персонального компьютера. Основные интерфейсы компьютерной системы.
- •Краткая история операционных систем.
- •Доисторический период
- •Первый период (1945-1955)
- •Основные функциональные компоненты ос.
- •Подсистема управления процессами
- •Управления памятью
- •Управление файлами и внешними устройствами
- •Защита данных и администрирование
- •Интерфейс прикладного программирования
- •Пользовательский интерфейс
- •Сетевые и распределенные операционные системы.
- •Требования к современным операционным системам.
- •Базовая архитектура операционной системы. Понятие ядра системы. Классификация операционных систем в зависимости от особенностей архитектуры ядра.
- •По архитектуре ядра системы можно разделить на:
- •-2) Слоистая архитектура ядра
- •Аппаратная зависимость и переносимость операционных систем.
- •Совместимость операционных систем и множественные прикладные среды.
- •Подсистема управления процессами, основные задачи. Понятие многозадачности.
- •Многозадачность в системах пакетной обработки, разделения времени и реального времени. Системы пакетной обработки.
- •Системы разделения времени
- •Системы реального времени
- •Состояния потока
- •Планирование и диспетчеризация потоков
- •Квантование – каждому потоку последовательно выделяется квант процессорного времени.
- •Алгоритмы планирования, основанные на приоритетах
- •Смешанные алгоритмы планирования
- •Приоритеты и концепции планирования потоков в Windows 2000, ос Unix System V и os/2. Система ос Unix System V Release 4
- •Система os/2
- •Система Windows 2000
- •Планирование процессов и потоков в системах реального времени.
- •Назначение
- •Механизм прерываний
- •Реализация системных вызовов. Использование механизма прерываний для реализации системных вызовов.
- •Понятие гонок
- •Критическая секция кода и исключение гонок
- •Блокирующие переменные
- •Понятие семафора и его использование для целей синхронизации.
- •Синхронизация и проблема тупиков.
- •Синхронизирующие объекты в операционных системах.
- •Методы распределения памяти
- •Фиксированные разделы
- •Динамические разделы
- •Перемещаемые разделы
- •Остальные методы требуют использования внешней памяти
- •Свопинг
- •Виртуальная память
- •Страничная организация памяти
- •2 Базисных свойства страничной организации:
- •Сегментное распределение памяти
- •Сегментно-страничное распределение
- •Организация виртуальной памяти, преобразование адреса.
- •Обмен данными между процессами на основе виртуальной памяти.
- •Аппаратная поддержка сегментной организации памяти в системах на основе процессоров с архитектурой ia32. Небольшое вступление про процессоры ia-32 и аппаратную поддержку мультипрограммирования
- •Регистры сегментов
- •Управляющие регистры:
- •Регистры системных адресов
- •Регистры отладки и тестирования
- •Средства поддержки сегментной организации памяти в процессорах Пентиум (собственно ответ на билет)
- •Итак, процесс обратился за памятью. Что происходит?
- •Защита данных в системах с сегментной организацией памяти на основе процессоров с архитектурой ia32.
- •Привилегии подробнее:
- •Смешанная сегментно-страничная организация памяти в системах на основе процессоров с архитектурой ia32. Трансляция адреса. Буфер ассоциативной трансляции (tlb).
- •Кэширование данных
- •Принципы работы кэш - памяти.
- •Проблема согласования данных.
- •Вытеснение данных из кэШа
- •Случайное отображение
- •Детерминированный способ отображения
- •Управление памятью в реальном режиме адресации на примере консоли Windows xp.
- •Задачи подсистемы управления внешними устройствами.
- •Организация параллельной работы устройств ввода-вывода и процессора
- •Согласование скоростей обмена
- •Разделение устройств и данных между процессами
- •Обеспечение удобного и логического интерфейса между устройствами и остальной частью системы
- •Поддержка широкого спектра драйверов с возможностью расширения
- •Динамическая загрузка и выгрузка драйверов.
- •Поддержка синхронных и асинхронных операций ввода-вывода
- •Поддержка нескольких файловых систем.
- •Типы файлов
- •Иерархическая структура фс
- •Имена файлов
- •Монтирование
- •У файла есть:
- •Логическая организация файла:
- •Физическая организация данных на диске.
- •Физическая организация файла.
- •Связанный спискок кластеров дисковой памяти
- •Связанный список индексов – фс фат.
- •Файловые операции.
- •Универсальные действия:
- •Стандартные файлы ввода и вывода, перенаправление ввода-вывода.
- •Файловые системы Unix (s5 и ufs).
- •Обзор семейства операционных систем Microsoft Windows.
- •Системный реестр: структура системного реестра Windows;
- •Импорт и экспорт данных системного реестра;
- •Предопределенные ключи системного реестра;
Системный реестр: структура системного реестра Windows;
Microsoft Windows XP Professional хранит параметры аппаратуры и программного обеспечения в иерархической базе данных – реестре (registry).
Реестр заменяет множество файлов конфигурации .ini, .sys и .com, применявшихся в ранних версиях Microsoft Windows.
Реестр управляет операционной системой Windows XP, предоставляя информацию, которая требуется при
загрузке и
инициализации Windows XP, при
запуске приложений и при
загрузке системных компонентов, таких как драйверы устройств и сетевые протоколы.
Реестр содержит различную информацию:
об оборудовании, установленном на компьютере, в том числе о центральном процессоре (CPU),
типе шины,
устройствах ввода или вывода;
установленных драйверах устройств;
установленных приложениях;
установленных сетевых протоколах;
о параметрах сетевых адаптеров и др.
Например, в реестре хранится такая информация о драйвере устройства, как номер запроса на прерывание (IRQ), базовый адрес областипамяти, диапазон портов ввода–вывода.
Организационно реестр представляет собой защищенную иерархическуюбазу данных. Часть данных реестра сохраняется в файлах на диске, другая часть данных динамически формируется в процессе работы и существует только впамяти системы.
Данные реестра читаются, записываются или модифицируются практически всеми компонентами Windows XP.
Так, в процессе загрузки ядро Windows XP (NTOSKRNL.EXE) считываетинформацию из реестра о загружаемых устройствах и порядке их загрузки.
Всвою очередь, ядро записывает в реестр собственную динамически формируемую информацию, например, параметры процессоров, номер версии системы.
Драйверы устройств получают параметры настройки из реестра. Онитакже записывают в реестр информацию об изменении опций и режимов. Драйверы устройств помещают в реестр данные о том, какие ресурсы системы используются, например, каналы прямого доступа к памяти (DMA).
Windows XP создает в реестре и специальных файлах совокупность данных с описанием параметров рабочей среды каждого пользователя, зарегистрированного в системе. Совокупность данных с параметрами среды пользователя5называют профилем пользователя. Таким образом, использование реестраобеспечивает возможность централизованного управления профилем пользователя. Когда пользователь входит в систему, его профиль отображается в дин-мическую часть реестра в памяти. Windows XP сначала записывает измененияпользователя в реестр, а затем в файлы профиля пользователя.
В процессе добавления в систему аппаратных устройств и приложений программа установки записывает их параметры настройки в реестр. Она такжезапрашивает данные из реестра, чтобы определить, какие компоненты из необходимых для работы уже имеются в системе, а какие должны быть установле-ны.
Для описания нескольких конфигураций оборудования компьютера система использует профили оборудования. Во время запуска Windows XP пользователь имеет возможность выбрать необходимый профиль оборудования иWindows XP настраивает систему в соответствии с ним. Реальный состав обо-рудования определяется в процессе загрузки системы программой NTDETECT.COM. Полученные в процессе поиска оборудования оперативныеданные динамической конфигурации сохраняются в реестре.
Это только некоторые примеры, иллюстрирующие назначение и использование реестра.
Иерархическая структура реестра
Реестр организован в виде иерархической структуры, подобной структуре, образуемой файлами и папками на диске. На рисунке 1 показана иерархическая структура реестра.
Определяющими для формирования структуры реестра являются такие понятия, как раздел (или ключ), параметр, тип параметра, ссылка, предопределенный ключ, ветвь, куст.
Раздел (ключ) - это узел в иерархической структуре реестра (аналог папки в файловой системе). Разделы соответствуют программным или аппаратным объектам, либо их группам. Подразделы – это разделы внутри разделов более высокого уровня.
Параметр - это лист в дереве реестра. Каждый раздел содержит один или несколько параметров. С параметром связано три элемента: имя, тип данных и значение. Параметр, имеющий имя «По умолчанию» (default), является обязательным (всегда присутствует в ключе)
Тип параметра – одно из следующих значений:
REG_SZ – строковое значение. Windows ХР интерпретирует его как
строку, заканчивающуюся нулевым байтом;
REG_BINARY – двоичное значение, представляет собой последо-
вательность байт, задаваемых строкой шестнадцатеричных цифр.
Windows ХР интерпретирует каждую пару цифр как значение байта;
REG_DWORD – 32-разрядное значение, задается последовательно-
стью от 1 до 8 шестнадцатеричных цифр;
REG_MULTI_SZ – многострочное значение. Представляет собой
массив значений типа «строка символов». Каждая строка заканчива-
ется нулевым байтом;
REG_EXPAJND_SZ – расширяемое строковое значение. Подобно
типу REG_SZ, но текст может содержать подставляемые перемен-
ные. Например, в строке %systemroot%\Config, Windows XP
заменит имя переменной среды systemroot на путь к папке
Windows\System32;
REG_FULL_RESOURCE_DESCRIPTOR – список ресурсов. Хра-
нит список ресурсов для аппаратного компонента или драйвера.
Значения этого типа запрещено добавлять или модифицировать
Предопределенный ключ - подраздел корневого узла «Мой компьютер» дерева реестра. Реестр Windows XP фактически содержит два поддерева: HKEY_LOCAL MACHINE и HKEY_USERS. Однако чтобы сделать информацию реестра более доступной для просмотра и поиска, корневой раздел содержит пять подразделов:
1) HKEY_LOCAL_MACHINE
2) HKEY_CLASSES_ROOT
3) HKEY_CURRENT_CONFIG
4) HKEY_USERS
5) HKEY_CURRENT_USER
Три из них являются ссылками на внутренние узлы деревьев HKEY_LOCAL_MACHINE и HKEY_USERS. Это подразделы HKEY_CLASSES_ROOT, HKEY_CURRENT_CONFIG и HKEY_CURRENT_USER
Куст - набор разделов, подразделов и параметров, имеющих один общий корень. Данные каждого куста сохраняются в соответствующем ему файле. Файлы кустов системного реестра ключа HKEY_LOCAL_MACHINE располагаются в %systemroot%\ System32\Config. Кроме того, Windows ХР записывает вносимые в куст изменения в файл с именем куста и расширением log, что га- рантирует целостность системного реестра. Данные ключа HKEY_USERS хранятся в папке Documents and Settings
Редактор системного реестра;
Большинству пользователей Windows XP никогда не потребуется доступ к реестру. Однако управление реестром представляет важную часть работы системного администратора и подразумевает просмотр, редактирование, резервное копирование и восстановление реестра. Для программиста также требуется время от времени обращаться к реестру. Для просмотра и изменения реестра используется утилита Редактор реестра (Registry Editor).
Хотя Редактор реестра и позволяет вручную любому пользователю редактировать реестр, он предназначен скорее для обнаружения и устранения неисправностей опытными пользователями – системными администраторами, разработчиками программ.
Рядовой пользователь большинство изменений параметров может осуществить через окна свойств для программ, либо через Панель управления (Control Panel), либо используя инструментальные средства администрирования. Однако некоторые параметры все же удается установить только непосредственно через реестр.
ВНИМАНИЕ! Редактор реестра работает напрямую с реестром. Он автоматически сохраняет данные сразу после их добавления или модификации. Новые данные реестра начинают действовать немедленно. Неправильное его использование может вызвать серьезные неисправности системы, в результате которых придется переустанавливать Windows XP. Перед обращением к Редактору для просмотра или редактирования данных используйте программы резервного копирования для сохранения резервной копии файлов реестра.
Во время установки системы программа Редактор реестра (Registry Editor) (REGEDT32.EXE) копируется в папку %systemroot%\System32. Однако поскольку у большинства пользователей нет необходимости использовать Редактор реестра, он недоступен через меню Пуск (Start). Для запуска Редактора реестра необходимо выбрать команду Выполнить (Run) в меню Пуск (Start) и ввести команду REGEDT32.EXE (или REGEDIT.EXE). После запуска программы появляется окно редактора, похожее на то, которое изображено на рисунке 1. В левой части окна отображается дерево разделов реестра, в правой – перечисляются параметры раздела, выбранного в левой части. Внизу находится строка состояния. В ней представлен путь к выбранному разделу.
