- •Введение
- •1 Тема 7. Подсистема управления вводом-выводом
- •1.1 Язык С как стандарт взаимодействия с ОС
- •1.2 Системные операции для работы с файловой системой
- •1.2.1 Системные вызовы open() и close()
- •1.2.2 Системные вызовы read() и write()
- •1.2.3 Системный вызов lseek()
- •1.3 Создание специальных файлов
- •1.4 Запрос информации о статусе файлов
- •1.5 Каналы
- •1.5.1 Полудуплексные каналы UNIX
- •1.5.2 Именованные каналы FIFO
- •1.6 Дублирование дескрипторов файлов
- •1.7 Монтирование и демонтирование ФС
- •1.8 Ссылки на имена файлов
- •1.9 Лабораторная работа по теме №7
- •1.9.1 Интегрированная среда разработки Eclipse
- •1.9.2 Список заданий выполняемых работ
- •1.9.3 Проблема типов в языке С
- •1.9.4 Анализ структуры MBR блочных устройств
- •1.9.5 Запрос информации о статусе файлов
- •1.9.6 Неименованные каналы ядра ОС
- •1.9.7 Именованные каналы FIFO
- •1.9.8 Монтирование flashUSB
- •1.9.9 Работа с именами файлов
- •2 Тема 8. Подсистема управления памятью
- •2.1 Классификация способов управления ОЗУ
- •2.2 Программный и аппаратный способы адресации памяти
- •2.3 Страничная и сегментная адресации памяти
- •2.4 Комбинированный способ адресации памяти
- •2.5 Лабораторная работа по теме №8
- •2.5.1 Структура поцесса
- •2.5.2 Определяемые сегменты процесса
- •2.5.3 Создание и удаление процессов из памяти
- •2.5.4 Динамическое выделение и освобождение памяти процесса
- •3 Тема 9. Базовое взаимодействие процессов
- •3.1 Подсистема управления процессами
- •3.2 Синхронизация процессов
- •3.3 Стандарты POSIX
- •3.4 Системные вызовы ОС по управлению процессами
- •3.5 Системный вызов fork() и каналы процесса
- •1.5.1 Пример использования каналов процессов
- •1.5.2 Имитация конвейеров языка shell
- •3.6 Нити (Threads)
- •3.7 Сигналы POSIX
- •3.8 Лабораторная работа по теме №9
- •3.8.1 Системные вызовы общей группы
- •3.8.2 Управление потоками процессов
- •3.8.3 Обработка сигналов ОС
- •4 Тема 10. Асинхронное взаиодействие процессов
- •4.1 Проблемы распределения ресурсов ОС
- •4.2 Системный пакет IPC
- •4.3 Утилиты управления средствами пакета IPC
- •Утилита ipcmk
- •Утилита ipcs
- •Утлита ipcrm
- •4.4 Семафоры
- •4.5 Задача об обедающих философах
- •4.5.1 Описание задачи
- •4.5.2 Выбор стратегии решения
- •4.5.3 Модель философа
- •4.5.4 Программа-монитор
- •4.6 Лабораторная работа по теме №10
- •4.6.1 Синхронизация двух процессов
- •4.6.2 Задача «Обедающие философы»
- •5 Тема 11. Эффективное взаиодействие процессов
- •5.1 Прикладные средства пакета IPC
- •5.2 Разделяемые сегменты памяти
- •5.3 Задача о читателях и писателях
- •5.4 Передача сообщений
- •5.5 Лабораторная работа по теме №11
- •5.5.1 Задачи с разделяемыми сегментами памяти
- •5.5.2 Программы передачи сообщений
- •6 Тема 12. Системная шина D-Bus
- •6.1 Графические среды ОС
- •6.2 Рабочий стол пользователя
- •6.3 Различия графических сред ОС
- •6.4 X-сервер UNIX
- •6.5 Архитектура шины D-Bus
- •6.5.2 Бибиотека libdbus
- •6.5.3 Проекции ПО D-Bus на языки программирования
- •6.6 Лабораторная работа по теме №12
- •6.6.1 Утилита qdbus
- •6.6.2 Взаимодействие через шину с приложением evince
- •Заключение
- •Список использованных источников
214
Заключение
Завершив курс обучения, изложенный в данном методическом пособии, студент получает следующие уровни знаний:
•теоретическое представление о низкоуровневых средствах взаимодействия
приложений с ядрами операционных систем, реализуемые посредством системных вызовов, закрепленных в стандартах POSIX;
•представление о проблематике операционных систем, порожденной вопросами взаимодействия процессов и решаемой средствами технологии IPC;
•практические навыки, обеспеченные написанием и отладкой программного
обеспечения на языке программирования С, демонстрирующие актуальность изученного материала.
Закрепив полученные знания выполением лабораторных работ по каждой теме данного курса, студент оформляет единый общий отчет о проделанной работе и защищает его в процессе индивидуального общения с преподавателем.
Выполнив все зачетные задания, студент считается готов к проведению экзаменационной аттестации по направлению подготовки: 09.03.01 - Информатика
ивычислительная техника.
Вцелом, учебный материал данного учебно-методического пособия дает начальные представления об операционных системах, достаточные для подготовки специалистов, ориентированных на разработку прикладного программного обеспечения. Для разработки системного программного обеспечения, полученных знаний, в общем случае, - недостаточно, особенно в части разработки модулей и драйверов ядра ОС. Но это — уже предмет магистерского курса обучения специалистов кафедры АСУ ТУСУР по направлению подготовки 09.04.01, предполагающий усвоение знаний, изложенных как данном методическом пособии, так и в учебнометодическом пособии [4].
215
Список использованных источников
1 Таненбаум Э. Современные операционные системы. - СПб.: Питер, 2012. - 1020 с.
2 Синицын 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.
4Резник В.Г. Операционные системы. Учебно-методическое пособие. – Томск, ТУСУР, 2016. – 183 с.
216
Учебное издание
Резник Виталий Григорьевич
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ. ЧАСТЬ 2
Учебно-методическое пособие предназначено для изучения теоретических вопросов и выполнения лабораторных работ по второй части дисциплины «Операционные системы» для студентов кафедры АСУ ТУСУР уровня основной образовательной программы бакалавриат направления подготовки: «09.03.01 - Информатика и вычислительная техника».
Учебно-методическое пособие
Усл. печ. л. 24,95. Тираж . Заказ . Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники 634050, г. Томск, пр. Ленина, 40