2. Работа стандартных команд ос по управлению устройствами, файлами, процессами, диагностикой.

Для того чтобы прояснить механизм системных вызовов, кратко рассмотрим системный вызов read. Как упоминалось выше, у него есть три параметра: первый служит для задания файла, второй указывает на буфер, третий задает количество байтов, которое нужно прочитать. Как практически все системные вызовы, он запускается из программы на С с помощью вызова библиотечной процедуры с тем же именем, что и системный вызов: read. Вызов из программы на С может выглядеть так:

count - read(fd. buffer, nbytes):

Системный вызов (и библиотечная процедура) возвращает количество действительно прочитанных байтов в переменной count. Обычно эта величина совпадает с параметром nbytes, но может быть меньше, если, например, в процессе чтения процедуре встретился конец файла.

Если системный вызов не может быть выполнен или из-за неправильных параметров или из-за дисковой ошибки, значение счетчика count устанавливается равным -1, а номер ошибки помещается в глобальную переменную errno. Программы всегда должны проверять результат системного вызова, чтобы отслеживать появление ошибки.

Некоторые системные вызовы управляют процессами. Системный вызов разветвление является единственным способом создания нового процесса в UNIX. Он создает точную копию исходного процесса, включая дескрипторы файла, регистры и т. п. После вызова исходный процесс и его копия (родительский и дочерний) развиваются по отдельности друг от друга. Все переменные имеют одинаковые величины во время этого вызова, но как только родительские данные скопированы для создания дочернего процесса, последующие изменения в одном из них уже не влияют на другой. Вызов возвращает величину, равную нулю в дочернем процессе и равную идентификатору дочернего процесса или PID в родительском. Используя возвращенный PID, два процесса могут различить, какой из них родительский, а какой — дочерний.

Хотя обычно все взаимодействие между процессами запланировано, существуют ситуации, когда требуется незапланированное взаимодействие. Например, если пользователь случайно потребовал от текстового редактора показать содержимое очень большого файла и заметил свою ошибку. Должен существовать способ прервать работу редактора. В UNIX пользователь может нажать на клавиатуре клавишу Del, которая пошлет текстовому редактору соответствующий сигнал. Поймав его, редактор прекращает распечатку. Сигналы могут использоваться и для того, чтобы отслеживать некоторые аппаратные исключения.

Контрольные задания для СРС

1. Управление устройствами.

2. Управление файлами.

3. Управление процессами.

4. Управление диагностикой.

Рекомендуемая литература

1. Гордеев А.В, Молчанов А.Ю. Системное программное обеспечение.

2. Олифер В.Г.,Олифер Н.А. Сетевые ОС

3. Руссинович М., Соломон Д. Внутреннее устройство Microsoft Windows

Методические указания для выполнения лабораторных работ

Лабораторная работа №1 Ядро ОС.

Порядок выполнения работы:

1.Подготовка вычислительной системы к установке новой ОС (сбор данных о конфигурации оборудования, планирование размещения новой ОС планирование переноса пользовательских файлов);

2. Настройка аппаратной части и выбор способа установки ОС;

3. Запуск процесса инициализации и конфигурирование устанавливаемой ОС;

4. Конфигурация пользователей и конечные настройки системы.

Контрольные вопросы:

1. Эволюция операционных систем

2. Виртуальная машина ее основные функции, и способы реализации.

3. Универсальные операционные системы и ОС специального назначения.

4. Классификация операционных систем.

5. Модульная структура построения ОС и их переносимость.

6. Управление процессором.

Рекомендуемая литература

1. [1] стр. 14-205;

2. [2] стр. 16-89;

3. [4] стр. 26-89.

Контрольные задания для СРС

1. Вспомогательные модули ОС . Сетевые операционные системы

2. Модель клиент – сервер

3. Многоуровневые системы

Лабораторная работа № 2 Внутренние и внешние команды MS-DOS.

Порядок выполнения работы:

1. Способы организации ввода-вывода.

2. Произвольный доступ к файлу.

3. Библиотека стандартного ввода-вывода.

Контрольные вопросы:

1. Многослойная модель подсистемы ввода-вывода.

2. Буферизация операций ввода вывода.

3. Использование RAID массивов

Рекомендуемая литература

1. [1] стр. 56-89;

2. [2] стр. 123-189;

3. [4] стр. 133-256.

Контрольные задания для СРС

1. Произвольный и последовательный метод доступа.

2. Потоки ввода-вывода.

3. Способы защиты ввода-вывода.

Лабораторная работа № 3 Внешние команды MS-DOS.

Порядок выполнения работы:

1. Базовые функции файловой системы.

2. Доступ к файлам.

3. Работа с файлами и каталогами.

4. Защита файлов и каталогов. Восстанавливаемость.

Контрольные вопросы:

1. Особенности реализации файловой системы s5 операционной системы UNIX

2. Особенности реализации файловых систем FAT, FAT16 и FAT32

3.Механизм управления файлами и их атрибутами в файловой системе NTFS

Рекомендуемая литература

1. [1] стр. 111-123;

2. [2] стр. 215-226;

3. [4] стр. 223-356.

Контрольные задания для СРС

1. Способы организации файлов.

2. Менеджер файловой системы.

3. Сохранность и защита файлов.

Лабораторная работа № 4 Подготовка жесткого диска к работе

Порядок выполнения работы:

1. Распределение памяти.

2. Способы защиты памяти.

Контрольные вопросы:

1. Совместное использование памяти.

2. Защита памяти.

3. Функции доступа.

4. Организация виртуальной памяти.

Рекомендуемая литература

1. [1] стр. 1-13;

2. [2] стр. 15-26;

3. [4] стр. 3-56.

Контрольные задания для СРС

1. Уровни памяти компьютера.

2. Свопинг как основной механизм управления памятью.

3. Сегментно-страничная виртуальная память.

Лабораторная работа № 5 Форматирование дисков на высоком уровне.

Порядок выполнения работы:

1. Работа ядра.

2. Изучение базовых функций по обслуживанию запросов в системе.

Контрольные вопросы:

1.Буферизация и кэширование операций ввода/вывода.

2.Использование и обоснованность применения RAID массивов

3.Прямой доступ к памяти

Рекомендуемая литература

1. [1] стр. 201-213;

2. [2] стр. 215-226;

3. [4] стр. 153-256.

Контрольные задания для СРС

1. Стратегии откачки и подкачки страниц.

2. Менеджер ресурса памяти.

3. Стратегии распределения памяти.

Лабораторная работа № 6 Форматирование гибких дисков

Порядок выполнения работы:

1. Реестр ОС.

2. Изучение редактора Реестр ОС

3. Создание и копия реестра ОС (резервная)

4. Восстановление реестра ОС

Контрольные вопросы:

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Рекомендуемая литература

1. [1] стр. 331-413;

2. [2] стр. 335-426;

3. [4] стр. 333-456.

Контрольные задания для СРС

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Лабораторная работа № 7 Установка Windows.

Порядок выполнения работы:

1. Реестр ОС.

2. Изучение редактора Реестр ОС

3. Создание и копия реестра ОС (резервная)

4. Восстановление реестра ОС

Контрольные вопросы:

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Рекомендуемая литература

4. [1] стр. 331-413;

5. [2] стр. 335-426;

6. [4] стр. 333-456.

Контрольные задания для СРС

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Лабораторная работа № 8 Настройка Windows 98.

Порядок выполнения работы:

1. Реестр ОС.

2. Изучение редактора Реестр ОС

3. Создание и копия реестра ОС (резервная)

4. Восстановление реестра ОС

Контрольные вопросы:

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Рекомендуемая литература

7. [1] стр. 331-413;

8. [2] стр. 335-426;

9. [4] стр. 333-456.

Контрольные задания для СРС

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Лабораторная работа № 9 Реестры операционных систем

Порядок выполнения работы:

1. Реестр ОС.

2. Изучение редактора Реестр ОС

3. Создание и копия реестра ОС (резервная)

4. Восстановление реестра ОС

Контрольные вопросы:

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Рекомендуемая литература

10. [1] стр. 331-413;

11. [2] стр. 335-426;

12. [4] стр. 333-456.

Контрольные задания для СРС

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Лабораторная работа № 10 Структура реестра и восстановление реестра

Порядок выполнения работы:

1. Реестр ОС.

2. Изучение редактора Реестр ОС

3. Создание и копия реестра ОС (резервная)

4. Восстановление реестра ОС

Контрольные вопросы:

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Рекомендуемая литература

13. [1] стр. 331-413;

14. [2] стр. 335-426;

15. [4] стр. 333-456.

Контрольные задания для СРС

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Лабораторная работа № 11 Структурирование типы данных: массивы, указатели

Порядок выполнения работы:

1. Реестр ОС.

2. Изучение редактора Реестр ОС

3. Создание и копия реестра ОС (резервная)

4. Восстановление реестра ОС

Контрольные вопросы:

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Рекомендуемая литература

16. [1] стр. 331-413;

17. [2] стр. 335-426;

18. [4] стр. 333-456.

Контрольные задания для СРС

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Лабораторная работа № 12 Программирование с помощью системных вызовов.

Порядок выполнения работы:

1. Реестр ОС.

2. Изучение редактора Реестр ОС

3. Создание и копия реестра ОС (резервная)

4. Восстановление реестра ОС

Контрольные вопросы:

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Рекомендуемая литература

19. [1] стр. 331-413;

20. [2] стр. 335-426;

21. [4] стр. 333-456.

Контрольные задания для СРС

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Лабораторная работа № 13 Симулятор файловой системы Windows95/98/Ме/NT/2000 System.

Порядок выполнения работы:

1. Реестр ОС.

2. Изучение редактора Реестр ОС

3. Создание и копия реестра ОС (резервная)

4. Восстановление реестра ОС

Контрольные вопросы:

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Рекомендуемая литература

22. [1] стр. 331-413;

23. [2] стр. 335-426;

24. [4] стр. 333-456.

Контрольные задания для СРС

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Лабораторная работа № 14 Симулятор файловой системы Unix System.

Порядок выполнения работы:

1. Реестр ОС.

2. Изучение редактора Реестр ОС

3. Создание и копия реестра ОС (резервная)

4. Восстановление реестра ОС

Контрольные вопросы:

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Рекомендуемая литература

25. [1] стр. 331-413;

26. [2] стр. 335-426;

27. [4] стр. 333-456.

Контрольные задания для СРС

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Лабораторная работа № 15 Симулятор файловой системы Linux System.

Порядок выполнения работы:

1. Реестр ОС.

2. Изучение редактора Реестр ОС

3. Создание и копия реестра ОС (резервная)

4. Восстановление реестра ОС

Контрольные вопросы:

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром

Рекомендуемая литература

28. [1] стр. 331-413;

29. [2] стр. 335-426;

30. [4] стр. 333-456.

Контрольные задания для СРС

1. Базовые концепции Windows API

2. Ключевые компоненты системы

3. Анализ и устранение проблем с реестром