
- •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

53
2.10 Лабораторная работа по теме №2
Учебная цель данной лабораторной работы - закрепление теоретических знаний и получение практических навыков по теме 2 «BIOS, UEFI и загрузка ОС». Основным учебным пособием, необходимым для работы, является [3, раздел 2]. Данный раздел учебного пособия содержит материал, касающийся основных организационных мероприятий, обеспечивающих успешное выполнение работы. Ограничения, применительно к которым изложен данный методический материал:
•студент выполняет работу в учебном классе кафедны АСУ на компьютерах с
установленным ПО ОС УПК АСУ, имеющих базовое ПО BIOS и структуру загрузочных устройств MBR;
•студент имеет flashUSB с установленным ПО GRUB2 и архивом рабочей области пользователя upk по данной дисциплине;
•студент успешно выполнил лабораторную работу №1 и способен звпустить
ОС УПК АСУ, подключить к ней архив, войти в сеанс пользователя upk, найти местоположение учебного материала и запустить на чтение данное пособие.
Исходные организационные мероприятия:
•студенты разбиваются парами (можно больше), каждая из которых имеет
устройство flashUSB с минимальным объемом ПО, подготовленным преподавателем на лабораторной работе №1;
•каждой паре доступна ЭВМ с запущенным ПО ОС УПК АСУ и учебный материал данного руководства;
•вопросы вариантов выполнения данной работы разрешаются преподавателем индивидуально.
2.10.1 Установка ПО GRUB на устройство flashUSB
Изучается три подраздела методического пособия [3, подразделы 2.1-2.3]. Изучается подраздел 2.4 методического пособия [3], учитывая возможные особенности исполнения работ в среде пользователя upk.
Выполняется установка ПО GRUB2 на flashUSB пары, на которых оно отсутствует. Пары разделяются по отдельным компьютерам, запускают ОС УПК АСУ и заполняют личные отчеты по выполненной части работ. Отчет заполняется в плане всех вопросов, изложенных в пособии [3, подразделы 2.1-2.4].
Проводится индивидуальный перезапуск ОС УПК АСУ с целью проверки качества исполнения проведенной части работы.
Замечание
По результатам выполнения этой части работы, все студенты должны иметь личные flashUSB с установленным на них рабочим ПО GRUB2.

54
2.10.2 Создание аварийного варианта ОС УПК АСУ
Изучается подраздел методического пособия [3, подраздел 2.5].
Выполняется установка ПО аварийного варианта ОС УПК АСУ на flashUSB студента.
Студенты, имеющие персональные компьютеры и желающие проводить на них учебные работы, дополнительно устанавливают аварийный вариант ПО ОС УПК АСУ на диск С: своих ЭВМ.
Заполняется личный отчет по выполненной части работы, в плане всех вопросов, изложенных в пособии [3, подраздел 2.5].
Замечание
Аварийный вариант дистрибутива ОС УПК АСУ не содержит графической оболочки и находится в директории: /usr/lib/upkasu/flashUSB
Необходимо полностью скопировать содержимое этой директории в корень личного устройства flashUSB студента.
2.10.3 Практика настройки файла конфигурации grub.cfg
Изучается подраздел методического пособия [3, подраздел 2.6]. Выполняются эксперименты с настройками файла grub.cfg.
Студенты, установившие аварийный вариант ПО ОС УПК АСУ на свою ЭВМ, выполняют модификацию первого пункта меню в файле grub.cfg, применительно к запуску ОС со своего комьютера, и проводится экспериментальная проверка выполненой работы.
Заполняется личный отчет по выполненной части работы, в плане всех вопросов, изложенных в пособии [3, подраздел 2.6].
Выполняется создание архива и его перенос на личный flashUSB, а также все мероприятия по завершению лабораторной работы №2.
Замечание
Студенты, выполняющие работу на личных ЭВМ, имеющих UEFI, выполняют эту часть работы с преподавателем.