- •1. Определение ос. Функции ос. Процессы и потоки. Классификация ос. История развития.
- •1.1 Определение ос.
- •Уровни вс.
- •Микроархитектура.
- •Машинный язык.
- •Системное и прикладное по.
- •1.2 Основная функция ос.
- •Варианты мультипрограммирования.
- •Состояния процессов и потоков.
- •1.4 Классификация ос.
- •1.4.1 Признаки классификации.
- •Особенности алгоритмов управления ресурсами. Поддержка многозадачности.
- •Многозадачность.
- •Вытесняющая и не вытесняющая многозадачность.
- •Классификация дисциплин обслуживания.
- •Дисциплины обслуживания.
- •Приоритетное обслуживание.
- •Динамический приоритет.
- •Поддержка многопользовательского режима.
- •Многопроцессорная обработка.
- •Системы пакетной обработки.
- •Системы разделения времени.
- •Системы реального времени.
- •Модульное ядро.
- •Микроядро.
- •Достоинства и недостатки микроядра.
- •Ооп: достоинства и недостатки.
- •1.5 Эволюция операционных систем. Появление ос.
- •Первый “баг”.
- •Этапы эволюции.
- •1 Этап (1940-60).
- •2 Этап (1965-75).
- •3 Этап (1970-80).
- •4 Этап (1980-90).
- •5 Этап (1990 – …).
- •2. Операционная система ms Windows 2000 и выше. Общая характеристика и основные функции. Структура ms Windows 2000-2003. Объекты в ms Windows 2000-2003.
- •2.2 Основная характеристика Windows 2000-2008.
- •2.3 Архитектура ос Windows 2000-2003. Краткая характеристика.
- •Структура ядра.
- •2.4 Объекты Windows 2000-2008.
- •Назначение объектов.
- •Типы объектов Windows 2000-2008.
- •Структура объектов Windows 2000-2003.
- •Удержание объектов.
- •Учет использования ресурсов.
- •Защита объектов.
- •Избирательный доступ.
- •3. Основы файловых систем. Файлы и их атрибуты. Каталоги. Логическая организация фс. Логическая, физическая организация файлов. Кэширование. Raid - системы.
- •4. Основы файловых систем. Файлы и их атрибуты. Каталоги. Логическая организация фс. Логическая, физическая организация файлов. Способы учёта свободного дискового пространства.
- •3.1 Основы файловых систем.
- •3.2, 3.3 Файлы и их атрибуты. Каталоги.
- •3.4 Логическая организация фс.
- •3.5 Логическая, физическая организация файлов.
- •3.6 Кэширование. Кэширование диска.
- •3.7 Raid - системы.
- •Сравнение raid-систем.
- •5. Файловые системы fat и fat32. Структура логического диска. Элемент каталога. Логическая, физическая организация файлов. Хранение длинных имён. Raid – системы.
- •5.1 Файловая система fat16.
- •Размеры разделов и кластеров fat16 для Windows 95-2000.
- •Файловая система vfat.
- •Элемент каталога vfat.
- •Пример длинного имени.
- •6.1 Файловая система ntfs.
- •6.2 Тома ntfs.
- •6.3 Mft и ее структура.
- •6.4 Атрибуты файлов.
- •6.5 Хранение файлов.
- •6.6 Сжатие файлов.
- •6.7 Защита целостности данных.
- •6.8 Дополнительные возможности.
- •7. Сравнение структуры логического диска fat32 и тома ntfs . Функции win32 api для работы с файлами.
- •8. Сравнение структуры логического диска Fat32 и тома ntfs. Варианты организации асинхронной работы с файлами.
- •7.1 Файловая система ntfs vs. Fat.
- •7.2 Функции win32 api для работы с файлами.
- •9. Методы распределения памяти с использованием дискового пространства. Стратегии управления виртуальной памятью. Классификация методов распределения памяти.
- •9.1 Методы распределения памяти с использованием дискового пространства.
- •Страничное распределение.
- •Сегментное распределение.
- •Сегментно-страничное распределение.
- •9.2 Стратегии управления виртуальной памятью (свопинг).
- •Понятие «trashing».
- •10. Архитектура памяти ms Windows 2000. Менеджер вп. Виртуальное ап. Средства защиты памяти. Страничное преобразование. Реализация свопинга в ms Windows 2000-2003.
- •Архитектура api управления памятью.
- •11. Архитектура памяти ms Windows 2000-2003. Организация «статической » виртуальной памяти. Блоки адресов. Состояния блоков адресов. Функции Win32 api.
- •12. Архитектура памяти в ms Windows 200-2003. Организация «динамической» виртуальной памяти. Назначение и преимущество по сравнению с кучами ansi c. Функции Win32 api.
- •13. Архитектура памяти в ms Windows 2000-2003. Проецируемые файлы, назначение и использование. Функции Win32 api. Проецируемые файлы.
- •14. Объекты управления центральным процессором и объединения ресурсов в ms Windows 2000-2003. Атрибуты процессов и потоков. Классы приоритетов.
- •14.1, 14.2 Управление центральным процессором и объединение ресурсов. Атрибуты процессов и потоков. Объекты Windows .
- •Процессы.
- •Потоки.
- •Задание (job).
- •Волокна (fibers).
- •14.3 Классы приоритетов.
- •15. Общие принципы диспетчеризация (планирование загрузки) в ms Windows 2000-2003. Классы приоритетов. Относительные приоритеты. Динамическое изменение приоритетов.
- •15.1 Общие принципы диспетчеризация (планирование загрузки) в ms Windows 2000-2003. Планирование загрузки однопроцессорной системы.
- •15.3 Относительные приоритеты потоков.
- •15.4 Динамическое изменение приоритетов.
- •16. Граф состояний потоков в ms Windows 2000-2003. Поток простоя. Принципы адаптивного планирования.
- •16.1 Граф состояний потоков в ms Windows 2000.
- •16.2 Поток простоя.
- •16.3 Принципы адаптивного планирования.
- •17. Граф состояний потоков в ms Windows 2000-2003. Особенности планирования в многопроцессорных системах.
- •17.2 Особенности планирования в многопроцессорных системах.
- •18. Граф состояний потоков в ms Windows 2000-2003. Особенности планирования в ос ms Windows Vista и Server 2008.
- •18.2 Особенности планирования в ос ms Windows Vista и Server 2008.
- •19. Планирование загрузки процессорного времени в ms windows 2000-2003. Функции win 32 api создания и завершение процессов и потоков, управление потоками
- •20. Планирование загрузки процессорного времени в ms windows 2000-2003. Функции win 32 api создания и завершения потоков. Управление потоками.
- •21. Критические секции и состязания. Семафоры, Мьютексы. Задача о читателях и писателях. Предотвращение критических ситуаций и средства синхронизации процессов
- •22. Критические секции и состязания. Семафоры , атомарные операции, critical_section. Задача о читателях и писателях. Предотвращение критических ситуаций и средства синхронизации процессов
- •23. Синхронизация потоков с использованием объектов ядра ms Windows 2000-2003. Основные принципы синхронизации. События. Семафоры. Функции win 32 api.
- •24. Синхронизация потоков с использованием объектов ядра ms Windows 2000-2003. Основные принципы синхронизации. Таймеры ожидания. Мьютексы. Функции win 32 api.
- •25. Межпроцессорное взаимодействие. Передача информации в ms Windows 2000-2003. Анонимные каналы. Почтовые ящики. Функции win 32 api.
- •26. Межпроцессорное взаимодействие. Передача информации в ms Windows 2000-2003. Именованные каналы. Почтовые ящики. Функции win 32 api.
6.1 Файловая система ntfs.
Разработана для быстрого выполнения стандартных файловых операций типа чтения, записи и поиска.
Поддерживает улучшенные операции восстановления файловой системы на очень больших жестких дисках.
Включает возможности безопасности, требуемые для файловых серверов и высококачественных персональных компьютеров в корпоративной среде.
6.2 Тома ntfs.
Структура NTFS начинается с тома (volume). Том соответствует логическому разделу на диске и создается, когда Вы форматируете диск или часть его для NTFS.
На одном диске может находиться один или несколько томов.
NTFS обрабатывает каждый том независимо от других.
Типы томов:
1. Простой том (simple)
2. Составной том (spanned) – том, использующий более одного раздела для формирования одного
протяженного. Можно использовать разделы с разных дисков для создания набора томов,
большего по объему, чем любой имеющийся на компьютере физический диск.
3. Зеркальный том (mirrored, RAID 0) содержит копии своих данных на двух разделах. В случае
зеркала запись данных производится на оба раздела, а считывание происходит только с одного.
Зеркальный том устойчив к сбою одного диска, в этом случае работает оставшаяся половина.
4. Чередующийся набор томов (stripped , RAID 1) – том, состоящий из нескольких разделов, по
которым равномерными блоками распределены данные. Размер блока данных - 64 Кбайт. Первый
блок данных размером в 64 Кбайт хранится на первом разделе, вторые 64 Кбайт на втором и т.д.
Чередующиеся наборы томов могут повысить производительность системы, если использовать
разделы, размещенные на разных дисках, поскольку операции чтения-записи могут выполняться
параллельно.
5. Чередующийся набор томов с четностью (RAID-5) – это чередующийся набор с дополнительным
блоком данных размером в 64 Кбайт. Дополнительный блок содержит информацию о четности,
которую система может использовать при восстановлении данных, расположенных на одном из
разделов чередующегося набора, в случае выхода из строя диска, где был расположен раздел.
Внутреннее имя тома:
В разделе HKEY_LOCAL_ MACHINE\SYSTEM\MountedDevices системного реестра хранится информация о базовых дисках.
Внутреннее имя имеет форму \??\Volume{XX-XX-XX-XX}, где X — числа, образующие глобальный уникальный ID (GUID), присвоенный тому операционной системой.
Для работы с томами существует системная утилита mountvol (будет рассмотрена позже)
6.3 Mft и ее структура.
Каждый файл на томе NTFS представлен записью в специальном файле, называемом главной файловой таблицей (MFT – master file table).
NTFS резервирует первые 16 записей таблицы для специальной информации. Первая запись этой таблицы описывает непосредственно главную файловую таблицу;
За ней следует зеркальная запись (mirror record) MFT. Если первая запись MFT разрушена, то NTFS читает вторую запись для отыскания зеркального файла MFT, первая запись которого идентична первой записи MFT. Местоположения сегментов данных MFT и зеркального файла MFT записаны в секторе начальной загрузки. Дубликат сектора начальной загрузки находится в логическом центре диска.
Третья запись MFT — файл регистрации (log file); используется для восстановления файлов. Файл регистрации подробно описан ниже. Семнадцатая и последующие записи главной файловой таблицы используются собственно файлами и каталогами (также рассматриваются как файлы NTFS) на томе. На слайде показана упрощенная структура MFT.
Метафайлы:
Первые 16 файлов NTFS (метафайлы) носят служебный характер.
Метафайлы находятся корневом каталоге NTFS диска – они начинаются с символа имени "$".
Для метафайлов указан реальный размер - можно узнать, например, сколько ОС тратит на каталогизацию всего диска.
Перечень метафайлов
$MFT |
список содержимого тома NTFS |
$MFTmirr |
копия первых 4 записей таблицы MFT |
$LogFile |
файл поддержки журналирования шагов транзакций |
$Volume |
служебная информация - метка тома, версия файловой системы, т.д. |
$AttrDef |
список стандартных атрибутов файлов на томе |
$. |
корневой каталог |
$Bitmap |
карта свободного места тома, каждый бит которой соответствует одному кластеру тома и указывает его состояние (свободен или занят) |
$Boot |
Загрузочный сектор раздела NTFS |
$BadClus |
Список всех плохих кластеров тома. Кластер считается плохим, если в нем есть один плохой сектор |
$Secure |
База данных атрибутов безопасности. Применяется в NTFS начиная с версии 5.0 |
$Upcase |
файл - таблица соответствия заглавных и прописных букв в имен файлов на текущем томе. |
$Extend |
Файл хранит расширенную информацию файловой системы NTFS начиная с версии 5.0 (дисковые квоты, точки монтирования и т.д.) |
4 метафайла зарезервировано
