Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Томский Государственный Университет Систем Управления и Радиоэлектроники

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

6261.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

13.02.2021

Размер:

3.48 Mб

Скачать

☆

1 / 401 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»

Кафедра автоматизированных систем управления (АСУ)

УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой АСУ, профессор

А.М. Кориков

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Учебно-методическое пособие

для студентов уровня основной образовательной программы: бакалавриат направление подготовки: 09.03.01 - Информатика и вычислительная техника направление подготовки: 09.03.03 - Прикладная информатика

Разработчик доцент кафедры АСУ

В.Г. Резник

2016

Резник В.Г.

Операционные системы. Учебно-методическое пособие. – Томск, ТУСУР, 2016. – 183 с.

Учебно-методическое пособие предназначено для изучения теоретических вопросов и выполнения лабораторных работ по дисциплине «Операционные системы» для студентов кафедры АСУ ТУСУР уровня основной образовательной программы бакалавриат направлений подготовки: «09.03.01 - Информатика и вычислительная техника» и «09.03.03 - Прикладная информатика».

Оглавление

Введение.............................................................................................................		6
1 Тема 1. Назначение и функции ОС...............................................................		7
1.1	ОС как базовая часть систем обработки данных (СОД).........................	7
1.2	Серверные ОС и рабочие станции.........................................................	11
1.3	Многослойная структура ОС...................................................................	12
1.4	ОС как базовая часть ПО ЭВМ...............................................................	14
1.5	Режимы ядра и пользователя.................................................................	15
1.6	Ядро и модули ОС...................................................................................	19
1.7	Три базовых концепции ОС: файл, пользователь, процесс.................	20
1.8	Системные вызовы fork(...) и exec*(…)..................................................	23
1.9	Дистрибутивы ОС....................................................................................	24
1.10 Лабораторная работа по теме №1.......................................................		25
	1.10.1 Рабочий стол УПК АСУ...............................................................	26
	1.10.2 Работа с личным архивом студента на flashUSB.....................	28
	1.10.3 Изучение рабочей среды пользователя upk.............................	30
2 Тема 2. BIOS, UEFI и загрузка ОС................................................................		33
2.1	Архитектура х86.......................................................................................	33
2.2	BIOS и его функции.................................................................................	39
2.3	Этапы и режимы POST...........................................................................	40
2.4	UEFI и его стандартизация.....................................................................	41
2.5	Блочные и символьные устройства компьютера..................................	44
2.6	Винчестер и загрузочные устройства....................................................	45
2.7	Загрузочный сектор MBR, его назначение и архитектура....................	47
2.8	GRUB как универсальный загрузчик ОС................................................	51
2.9	Меню и функции GRUB...........................................................................	52
2.10 Лабораторная работа по теме №2.......................................................		53
	2.10.1 Установка ПО GRUB на устройство flashUSB..........................	53
	2.10.2 Создание аварийного варианта ОС УПК АСУ..........................	54
	2.10.3 Практика настройки файла конфигурации grub.cfg.................	54
3 Тема 3. Языки управления ОС....................................................................		55
3.1	Языки программирования и командные интерпретаторы....................	55
3.2	Базовый язык shell (sh)...........................................................................	56
3.3	Среда исполнения программ..................................................................	59
3.4	Командная строка: опции и аргументы..................................................	61
3.5	Переменные shell....................................................................................	63
3.6	Специальные символы и имена файлов...............................................	66
3.7	Стандартный ввод/вывод и переадресация..........................................	67
3.8	Программные каналы..............................................................................	70
3.9	Сценарии..................................................................................................	72
3.10 Фоновый и приоритетный режимы.......................................................		81
3.11 Отмена заданий.....................................................................................		82
3.12 Прерывания...........................................................................................		82
3.13 Завершение работы ОС........................................................................		83

	4
3.14 Лабораторная работа по теме №3.......................................................		83
	3.14.1 Среда исполнения программ.....................................................	84
	3.14.2 Переменные, опции и аргументы командной строки...............	84
	3.14.3 Стандартный ввод/вывод и переадресация.............................	84
	3.14.4 Программные каналы и сценарии.............................................	85
	3.14.5 Работа с процессами и заданиями среды................................	85
	3.14.6 Сценарии ПО GRUB...................................................................	85
4 Тема 4. Управление файловыми системами ОС.....................................		86
4.1	Устройства компьютера..........................................................................	86
4.2	BOOT-сектор и разделы винчестера......................................................	89
4.3	Загрузочные сектора разделов...............................................................	91
4.4	Структура файловой системы FAT32 (VFAT).........................................	93
4.5	Структура файловой системы EXT2FS.................................................	97
4.6	Сравнение файловых систем...............................................................	106
4.7	Стандартизация структуры ФС.............................................................	107
4.8	Модули и драйверы ОС.........................................................................	113
4.9	Системные вызовы ОС по управлению устройствами и ФС..............	114
4.10 Три концепции работы с устройствами..............................................		116
4.11 Разделы дисков и работа с ними........................................................		118
4.12 Монтирование и демонтирование устройств....................................		119
4.13 Файловые системы loopback, squashfs, overlayfs и fuse...................		121
4.14 Дисковые квоты...................................................................................		124
4.15 Лабораторная работа по теме №4.....................................................		126
	4.15.1 Типы, имена и узлы устройств.................................................	126
	4.15.2 Структура винчестера и файловые системы.........................	126
	4.15.3 Стандартизация структуры ФС................................................	127
	4.15.4 Модули и драйверы ОС...........................................................	127
	5.15.5 Концепции работы с устройствами.........................................	127
	4.15.6 FUSE и другие специальные ФС.............................................	127
	4.15.7 Подключение рабочей области пользователя upk.................	127
5 Тема 5. Управление пользователями ОС................................................		128
5.1	Пользовательские режимы работы ОС................................................	128
5.2	Разграничение прав пользователей.....................................................	131
5.3	Login и система доступа Linux-PAM.....................................................	133
5.4	Команды управления пользователями................................................	136
5.5	Лабораторная работа по теме №5.......................................................	139
	5.5.1 Инфраструктура управления пользователями.........................	139
	5.5.2 Реалные и эффективные права пользователя........................	139
	5.5.3 Инфраструктура PAM.................................................................	140
	5.5.4 Команды управления пользователями.....................................	140
6 Тема 6. Теоретическая часть.....................................................................		142
6.1	Подсистема управления процессами..................................................	142
6.2	Главный родительский процесс init......................................................	144
6.3	Состояния процессов в ядре ОС..........................................................	147
6.4	ОС реального времени.........................................................................	150
6.5	Алгоритм разделения времени.............................................................	151

		5
6.6	Четыре подхода к управлению процессами........................................		154
6.7	Стандарты POSIX и сигналы................................................................		160
6.8	Работа пользователя с процессами.....................................................		165
6.9	Системные вызовы ОС по управлению процессами..........................		167
6.10		Подсистема управления оперативной памятью...............................	169
6.11 Системные вызовы и разделяемая память.......................................			173
6.12		Передача сообщений..........................................................................	176
6.13		Лабораторная работа по теме №6.....................................................	179
		6.13.1 Сценарий загрузки ОС.............................................................	179
		6.13.2 Разные подходы к управлению процессами...........................	180
		6.13.3 Сигналы и средства IPC...........................................................	180
Заключение.....................................................................................................			181
Список использованных источников.........................................................			182

Введение

Дисциплина «Операционные системы (ОС)» изучается студентами кафедры АСУ ТУСУР уровня основной образовательной программы бакалавриат на третьем курсе обучения.

Объем изложенного учебного материала соответствует:

•первой части обучения для направления подготовки: «09.03.01 - Информатика и вычислительная техника»;

•полному курсу обучения для напрвления подготовки: «09.03.03 - Прикладная информатика».

Целью дисциплины является обучение студентов основным понятиям и базовым концепциям, положенным в архитектуры современных операционных систем, а также приобретение студентами практических навыков, необходимых для упешного использования полученных знаний.

Указанная цель достигается комплексной методикой проведения учебных занятий, основанной на:

•модульном построении учебного материала данного пособия, согласованного

по изложению теоретической части отдельных разделов дисциплины и проведению соотвествующих лабораторных работ;

•учебным программным комплексом каферды АСУ, обеспечивающим учебный

материал данного пособия вычислительными и программыми ресурсами для проведения лабораторных занятий.

Формальной и базовой основой изложенного учебного материала являются:

•научное издание Таненбаума Э. [1];

•учебник для вузов Синицына С.В. [2];

•учебно-методическое пособие Резник В.Г. [3], доступное по электронному адресу: http://asu.tusur.ru/learning/books/b13.pdf.

Методика проведения процесса обучения по данному курсу предполагает использование учебных классов кафедры АСУ, которые:

•оборудованны проекторами для демонстрации теоретического материала;

•имеют персональную вычислительную технику с установленной ОС УПК АСУ для проведения лабораторных работ.

1 / 401 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
05.02.2023734.99 Кб06218.pdf
#
05.02.2023584.54 Кб06222.pdf
#
05.02.2023305.26 Кб06224.pdf
#
05.02.20231.22 Mб16225.pdf
#
13.02.20211.43 Mб26251.pdf
#
13.02.20213.48 Mб446261.pdf
#
13.02.20216.54 Mб336262.pdf
#
05.02.2023831.46 Кб06264.pdf
#
13.02.20217.4 Mб206282.pdf
#
13.02.2021464.15 Кб56285.pdf
#
13.02.2021333.73 Кб76288.pdf