- •Введение
- •1 Тема 1. Назначение и функции ОС
- •1.1 ОС как базовая часть систем обработки данных (СОД)
- •1.2 Серверные ОС и рабочие станции
- •1.3 Многослойная структура ОС
- •1.4 ОС как базовая часть ПО ЭВМ
- •1.5 Режимы ядра и пользователя
- •1.6 Ядро и модули ОС
- •1.7 Три базовых концепции ОС: файл, пользователь, процесс
- •1.8 Системные вызовы fork(...) и exec*(…)
- •1.9 Дистрибутивы ОС
- •1.10 Лабораторная работа по теме №1
- •1.10.1 Рабочий стол УПК АСУ
- •1.10.2 Работа с личным архивом студента на flashUSB
- •1.10.3 Изучение рабочей среды пользователя upk
- •2 Тема 2. BIOS, UEFI и загрузка ОС
- •2.1 Архитектура х86
- •2.2 BIOS и его функции
- •2.3 Этапы и режимы POST
- •2.4 UEFI и его стандартизация
- •2.5 Блочные и символьные устройства компьютера
- •2.6 Винчестер и загрузочные устройства
- •2.7 Загрузочный сектор MBR, его назначение и архитектура
- •2.8 GRUB как универсальный загрузчик ОС
- •2.9 Меню и функции GRUB
- •2.10 Лабораторная работа по теме №2
- •2.10.1 Установка ПО GRUB на устройство flashUSB
- •2.10.2 Создание аварийного варианта ОС УПК АСУ
- •2.10.3 Практика настройки файла конфигурации grub.cfg
- •3 Тема 3. Языки управления ОС
- •3.1 Языки программирования и командные интерпретаторы
- •3.2 Базовый язык shell (sh)
- •3.3 Среда исполнения программ
- •3.4 Командная строка: опции и аргументы
- •3.5 Переменные shell
- •3.6 Специальные символы и имена файлов
- •3.7 Стандартный ввод/вывод и переадресация
- •3.8 Программные каналы
- •3.9 Сценарии
- •3.10 Фоновый и приоритетный режимы
- •3.11 Отмена заданий
- •3.12 Прерывания
- •3.13 Завершение работы ОС
- •3.14 Лабораторная работа по теме №3
- •3.14.1 Среда исполнения программ
- •3.14.2 Переменные, опции и аргументы командной строки
- •3.14.3 Стандартный ввод/вывод и переадресация
- •3.14.4 Программные каналы и сценарии
- •3.14.5 Работа с процессами и заданиями среды
- •3.14.6 Сценарии ПО GRUB
- •4 Тема 4. Управление файловыми системами ОС
- •4.1 Устройства компьютера
- •4.2 BOOT-сектор и разделы винчестера
- •4.3 Загрузочные сектора разделов
- •4.4 Структура файловой системы FAT32 (VFAT)
- •4.5 Структура файловой системы EXT2FS
- •4.6 Сравнение файловых систем
- •4.7 Стандартизация структуры ФС
- •4.8 Модули и драйверы ОС
- •4.9 Системные вызовы ОС по управлению устройствами и ФС
- •4.10 Три концепции работы с устройствами
- •4.11 Разделы дисков и работа с ними
- •4.12 Монтирование и демонтирование устройств
- •4.13 Файловые системы loopback, squashfs, overlayfs и fuse
- •4.14 Дисковые квоты
- •4.15 Лабораторная работа по теме №4
- •4.15.1 Типы, имена и узлы устройств
- •4.15.2 Структура винчестера и файловые системы
- •4.15.3 Стандартизация структуры ФС
- •4.15.4 Модули и драйверы ОС
- •5.15.5 Концепции работы с устройствами
- •4.15.6 FUSE и другие специальные ФС
- •4.15.7 Подключение рабочей области пользователя upk
- •5 Тема 5. Управление пользователями ОС
- •5.1 Пользовательские режимы работы ОС
- •5.2 Разграничение прав пользователей
- •5.3 Login и система доступа Linux-PAM
- •5.4 Команды управления пользователями
- •5.5 Лабораторная работа по теме №5
- •5.5.1 Инфраструктура управления пользователями
- •5.5.2 Реалные и эффективные права пользователя
- •5.5.3 Инфраструктура PAM
- •5.5.4 Команды управления пользователями
- •6 Тема 6. Теоретическая часть
- •6.1 Подсистема управления процессами
- •6.2 Главный родительский процесс init
- •6.3 Состояния процессов в ядре ОС
- •6.4 ОС реального времени
- •6.5 Алгоритм разделения времени
- •6.6 Четыре подхода к управлению процессами
- •6.7 Стандарты POSIX и сигналы
- •6.8 Работа пользователя с процессами
- •6.9 Системные вызовы ОС по управлению процессами
- •6.10 Подсистема управления оперативной памятью
- •6.11 Системные вызовы и разделяемая память
- •6.12 Передача сообщений
- •6.13 Лабораторная работа по теме №6
- •6.13.1 Сценарий загрузки ОС
- •6.13.2 Разные подходы к управлению процессами
- •6.13.3 Сигналы и средства IPC
- •Заключение
- •Список использованных источников
181
Заключение
Завершив курс обучения, изложенный в данном методическом пособии, студент получает два уровня знаний:
•обобщенный уровень представления о предмете, связанный с изучением пер-
вых трех тем, обеспечивающий основные архитектурные представления об операционных системах, их методах загрузки и языку командного управления ОС (shell, - Bourne Shell);
•конкретизированный уровень представления о предмете, связанный с изуче-
нием последних трех тем, обеспечивающий должное представление о файловых системах, пользователях и процессах.
Закрепив полученные знания выполением лабораторных работ по каждой теме данного курса, оформив общий отчет о проделанной работе и защитив единый отчет в процессе индивидуального общения с преподавателем, студент считается готов к проведению следующей аттестации:
•зачету - для направления подготовки: 09.03.01 - Информатика и вычислительная техника;
•экзамену - для направления подготовки: 09.03.03 - Прикладная информатика.
Вцелом, учебный материал данного учебно-методического пособия дает только начальные представления об операционных системах, достаточные для подготовки специалистов экономических специальностей, ориентированных на прикладную часть использования ОС. Для специальностей, ориентированных на разработку программного обеспечения, изученных знаний - недостаточно, особенно в части информации о системах разработки и языке системного программирования С. Это — предмет второй части изучаемой дисциплины, ориентированной на прикладной языковый образовательный уровень специалиста, соответствующий направлению подготовки 09.03.01.
182
Список использованных источников
1Таненбаум Э. Современные операционные системы. - СПб.: Питер, 2012. - 1020 с.
2Синицын С.В. Операционные системы: учебник для вузов. - М.: Академия, 2012. - 304 с.
3Резник В.Г. Учебный программный комплекс кафедры АСУ на базе ОС ArchLinux. Учебно-методическое пособие. – Томск, ТУСУР, 2016. – 33 с.
183
Учебное издание
Резник Виталий Григорьевич
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
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».
Учебно-методическое пособие
Усл. печ. л. 21,14. Тираж . Заказ . Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники 634050, г. Томск, пр. Ленина, 40