Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Операционные системы. Учебно-методическое пособие
.pdf
91
Изменение языка меню дополнительных вариантов за-
грузки.
В связи с тем, что программа восстановления запуска, выполняющаяся из среды восстановления, использует параметры «по
умолчанию», меню дополнительных вариантов загрузки, которое
появляется при нажатии F8 после наведения на строку меню с нужной операционной системой, может стать англоязычным. Вернуть
необходимый Вам язык, можно выполнив следующую команду:
bcdboot %Windir% /l ln-LN
где ln-LN – выбранное обозначение языка. Для русского – это ruRU, для английского – en-US и т. д.
Изменение названия загружаемой системы.
После использования среды восстановления, в названии операционной системы появляется надпись – (восстановлено). Вы также можете исправить значение «Предыдущая версия Windows» на
более удобное Вам «Windows XP» или добавить версию и разрядность к текущей (используемой по умолчанию) версии Windows. Вы
можете изменить это указанной ниже командой:
bcdedit /set {ID} description «Новое название»
Например:
bcdedit /set {ntldr} description «Microsoft Windows XP Professional
SP3»
bcdedit /set {current} description «Microsoft Windows 7 Ultimate x64»
Изменение буквы раздела, на котором расположена папка
операционной системы и ее загрузочные файлы:
bcdedit /set {ID} device partition=X:
bcdedit /set {ID} osdevice partition=X:
где X – буква раздела жесткого диска. Обычно значения device и
osdevice совпадают.
Добавление новой операционной системы (Windows Vista
или Windows 7) в загрузчик.
1. Скопируйте существующую запись текущей системы с но-
вым названием:
bcdedit /copy {current} /d «Microsoft Windows Vista»
2. Дождитесь сообщение «Запись успешно скопирована в
{хххххххх-хххх-хххх-хххх-хххххххххххх}».
3. Измените значения параметров device и osdevice на соответ-
ствующие добавляемой операционной системе:
92
bcdedit /set {хххххххх-хххх-хххх-хххх-хххххххххххх} device
partition=X:
bcdedit /set {хххххххх-хххх-хххх-хххх-хххххххххххх} osdevice
partition=X:
где X – буква диска, на котором находится операционная си-
стема. Вместо крестиков, введите значение {ID}, полученное после
успешного окончания копирования.
4. Выполните команду, добавляющую новую запись в диспет-
чер загрузки:
bcdedit /displayorder {хххххххх-хххх-хххх-хххх-хххххххххххх}
/addlast
Запись будет добавлена внизу существующего списка.
Удаление записи загрузки системы из BCD и диспетчера
загрузки.
Удаление записи об установленной операционной системе из
BCD и диспетчера загрузки выполняется с помощью команды
bcdedit /delete {ID}. Есть особенность выполнения команды: если в
качестве ID указывается известная запись, например {ntldr}, то команда должна выполняться с ключом /f:
bcdedit /delete {ntldr} /f
Если же ID записывается в буквенно-цифровом коде, ключ /f
не нужен.
Примечание. Главная Загрузочная Запись (Master Boot Record
– MBR), совместимая с загрузчиком операционной системы (ntldr –
для Windows XP и bootmgr – для Windows 7/Vista);
Файлы загрузки: для Windows XP – файлы ntdetect. com и boot.
ini, для Windows 7/Vista – хранилище загрузки – Boot Configuration
Data (BCD), которое расположено в скрытой системной папке BOOT.
3. Практическое задание
1. Сделайте резервную копию загрузчика.
2. Измените систему, загружаемую по умолчанию.
3. Поменяйте системы местами.
4. Измените название загружаемой системы.
5. Измените язык меню дополнительных вариантов загрузки.
6. Покажите полученный результат преподавателю (перед этим
написав отчет).
7. Восстановите исходное состояние загрузчика.
93
После выполнение практического задания студент должен соста-
вить отчет, в котором должны быть отражены следующие положения:
номер и название лабораторной работы;
цель и план занятия;
краткий конспект изученных положений темы;
выпишите в отчет основные компоненты bcdedit.exe.
Письменно в отчете ответьте на следующие вопросы:
1. Для чего нужен файл bcdedit.exe. Как вы считаете, почему нель-
зя выполнить все указанные настройки в реестре системы?
2. Сколько операционных систем может быть установлено на ПК с
базовой ОС Windows 7?
3. Чем отличаются Диспетчер загрузки Windows (Windows Boot
Manager) и Загрузчик Windows?
После составления отчета студент сдает его преподавателю и
защищает. После успешной защиты отчета студент переходит к выполнению следующей лабораторной работы. Не допускается выполнение и отчет следующих лабораторных работ, без успешной защиты предыдущей работы.
4. Создание отчета
3. Операционные системы Unix
3.1. Характерные особенности систем Unix
Unix представляет собой набор однотипных операционных систем, работающих на основе общепринятого стандарта. Существуют
версии Unix для многих систем, начиная от персонального компьютера, до суперкомпьютеров. Среди систем Unix имеются как ком-
мерческие (например, UnixWare, SCO Unix System), так и некоммерческие версии (например, Linux).
Независимо от версии, общими чертами для систем Unix являются:
многопользовательский режим со средствами защиты данных от
несанкционированного доступа;
реализация вытесняющей многозадачности в режиме разделения
времени;
использование виртуальной памяти;
94
иерархическая файловая система, которая образует единое дерево
каталогов независимо от количества физических устройств, используемых для хранения файлов;
хорошая переносимость операционной системы на различные ви-
ды ЭВМ за счет написания ее ядра на языке Cи;
кэширование дисков для уменьшения среднего времени доступа к
файлам.
3.2. Состав и работа Unix
Система Unix имеет 4 основных компонента:
ядро – это программа, которая координирует внутренние функ-
ции компьютера (например, размещение системных ресурсов);
shell (оболочка) – это программа, которая осуществляет связь
между пользователем и ядром, интерпретируя и выполняя команды;
commands – это программы, которые компьютер должен вы-
полнить, причем сами пакеты программ называются инструментальными средствами;
file system (файловая система) – это набор всех файлов и мето-
дов их хранения на диске.
Как и в любой другой многопользовательской операционной
системе, обеспечивающей защиту пользователей друг от друга и защиту системных данных от любого непривилегированного пользователя, в ОС Unix имеется защищенное ядро, которое управляет ресурсами компьютера и предоставляет пользователям базовый набор
услуг. Данное ядро является монолитным и имеет большой размер.
Ядро Unix идентифицирует каждого пользователя по его
идентификатору (UID – User Identifier), уникальному целому значению, присваиваемому пользователю при регистрации в системе.
Кроме того, каждый пользователь относится к некоторой группе
пользователей, которая также идентифицируется некоторым целым
значением (GID – Group IDentifier). Значения UID и GID для каждого зарегистрированного пользователя сохраняются в учетных файлах системы и приписываются процессу, в котором выполняется командный интерпретатор, запущенный при входе пользователя в систему. Эти значения наследуются каждым новым процессом, запущенным от имени данного пользователя, и используются ядром си-
95
стемы для контроля правомочности доступа к файлам, выполнения
программ и т.д.
Интерфейс с пользователем ОС Unix базируется на использовании командных языков. Эти языки называется командными, поскольку каждую строку, вводимую с терминала и отправляемую системе, можно рассматривать как команду пользователя по отношению к системе.
После входа пользователя в систему для него запускается
один из командных интерпретаторов. Обычно в системе поддерживается несколько командных интерпретаторов с похожими, но различающимися своими возможностями функциями. Общее название
для любого командного интерпретатора ОС UNIX – shell (оболочка),
поскольку любой интерпретатор представляет внешнее окружение
ядра системы. Вызванный командный интерпретатор выдает приглашение на ввод пользователем командной строки, которая может
содержать простую команд или последовательность команд.
Командный язык shell фактически состоит из трех частей:
служебных конструкций, позволяющих манипулировать с тек-
стовыми строками и строить сложные команды на основе простых команд;
встроенных команд, выполняемых непосредственно интерпрета-
тором командного языка;
команд, представляемых отдельными выполняемыми файлами.
Командные языки, используемые в ОС UNIX, достаточно просты для освоения и достаточно мощны, чтобы можно было использовать их для написания сложных программ. Возможность создания
программ опирается на механизм командных файлов – shell scripts,
которые могут содержать произвольные последовательности командных строк. При указании имени командного файла вместо очередной команды интерпретатор читает файл строка за строкой и последовательно интерпретирует команды.
3.3. Файловая система в Unix
Файловая система ОС Unix имеет древовидную структуру.
Промежуточными узлами дерева являются каталоги со ссылками на
другие каталоги или файлы, а листья дерева соответствуют файлам
или пустым каталогам. В семействе Unix существует несколько разных видов файловых систем со своей структурой внешней памяти.
96
Наиболее известны файловая система Unix System V (S5) и файловая система BSD (ufs).
В общем случае файловая система имеет следующую
структуру:
Блок загрузки располагается в начале дискового простран-
ства, отведенного под файловую систему, обычно в первом секторе,
и содержит программу начальной загрузки, которая считывается в
машину при загрузке или инициализации операционной системы.
Суперблок – это наиболее ответственная область файловой
системы, содержащая информацию, которая необходима для работы
с файловой системой в целом. Суперблок описывает параметры
файловой системы – общий объем файлов, максимальное число
файлов, где располагается свободное доступное пространство и другая информация.
Список индексов в файловой системе располагается вслед за
суперблоком. Администраторы указывают размер списка индексов
при генерации файловой системы. Ядро операционной системы обращается к индексам, используя указатели в списке индексов. Один из
индексов является корневым индексом файловой системы: это индекс, по которому осуществляется доступ к структуре каталогов файловой системы после выполнения системной операции монтирования.
В индексах хранится информация, описывающая файл: режи-
мы доступа к файлу, время создания и последней модификации,
идентификатор пользователя и идентификатор группы создателя
файла, описание блочной структуры файла и т.д. Существует две
разновидности индекса: копия на диске, в которой хранится информация индекса, пока файл находится в работе, и копия в памяти, где
хранится информация об активных файлах.
Каждый файл имеет один индекс, но может быть связан с не-
сколькими именами, которые все отражаются в индексе (их называют указателями).
Информационные блоки располагаются сразу после списка
индексов и содержат данные файлов и управляющие данные. От-
97
дельно взятый информационный блок может принадлежать одному
и только одному файлу в файловой системе.
Монтирование файловой системы. В системе Unix может
существовать несколько файловых систем на отдельных дисках, но
для работы все они должны быть «смонтированы», т.к. файлы становятся доступными только после монтирования отдельной файловой системы. Файлы не смонтированной файловой системы не являются видимыми операционной системой.
Монтирование файловой системы означает следующее. В
имеющемся к моменту монтирования дереве каталогов и файлов
должен иметься листовой узел – пустой каталог (в терминологии
Unix такой каталог, используемый для монтирования файловой системы, называется directory mount point – точка монтирования). Во
время монтирования корневой каталог совмещается с каталогом –
точкой монтирования, в результате чего образуется новая иерархия с
полными именами каталогов и файлов. Смонтированная файловая
система впоследствии может быть отсоединена от общей иерархии.
В ОС Unix понятие файла является универсальной абстракцией, позволяющей работать с обычными файлами, с техническими
устройствами, с информацией, динамически генерируемой процессами и т.д. Для поддержки этих возможностей единообразным способом все файловые системы ОС Unix поддерживают несколько типов файлов, наиболее существенные из которых мы рассмотрим.
Обычные файлы. Обычные (или регулярные) файлы реально
представляют собой набор блоков на устройстве внешней памяти.
Такие файлы могут содержать текстовую информацию и произвольную двоичную информацию. Файловая система не предписывает
обычным файлам какую-либо структуру, обеспечивая на уровне
пользователей представление обычного файла как последовательности байтов. Поэтому к обычным файлам относятся программы, тексты, базы данных, электронные таблицы и т.д.
Файлы-каталоги. Каталоги представляют собой особый вид
файлов, которые хранятся во внешней памяти подобно обычным
файлам, но структура которых поддерживается самой файловой системой. Структура файла-каталога очень проста. Фактически, каталог – это таблица, каждый элемент которой состоит из двух полей:
номера i-узла данного файла в его файловой системе и имени файла,
которое связано с этим номером (конечно, этот файл может быть и
98
каталогом). Все каталоги объединяются в иерархическое дерево,
начинающееся, как и положено, с корня.
Специальные файлы. Специальные файлы не хранят данные.
Они обеспечивают механизм отображения физических внешних
устройств в имена файлов файловой системы. Каждому устройству
соответствует специальный файл. При этом каждому специальному
файлу соответствует некоторое программное обеспечение, называемое драйвером устройства.
Различаются два типа специальных файлов – блочные и символьные. Блочные специальные файлы ассоциируются с такими
внешними устройствами, обмен с которыми производится блоками
байтов данных, размером 512, 1024, 4096 или 8192 байтов. Типичным примером подобных устройств являются магнитные диски.
Символьные специальные файлы ассоциируются с внешними
устройствами, которые не обязательно требуют обмена блоками
данных равного размера. Примерами таких устройств являются
принтеры, терминалы, модемы и т.д.
При задании имен файлов надо учитывать, что
Unix является
чувствительной к регистру символов, например, файлы readme и
Readme являются разными файлами, потому что r и R читаются
как два разных
символа
в системах на базе Unix.
3.4. Дополнительные возможности
Среди дополнительных возможностей операционной системы
Unix можно выделить следующие:
1. Файловая система ОС Unix обеспечивает возможность
связывания одного и того же файла с разными именами. Т.е. каждый
файл может иметь несколько виртуальных имен.
2. В Unix имеются средства, позволяющие процессам син-
хронизировать параллельный доступ к файлам.
Это достигается тем, что можно установить монопольную или
совместную блокировку файла целиком или блокировать указанный
диапазон байтов внутри файла. Допускаются два варианта синхронизации: с ожиданием, когда требование блокировки может привести к откладыванию процесса до того момента, когда это требование
может быть удовлетворено, и без ожидания, когда процесс немедленно оповещается об удовлетворении требования блокировки или о
невозможности ее удовлетворения в данный момент времени
99
3. Каждому зарегистрированному пользователю соответ-
ствует некоторый каталог файловой системы, который называется
«домашним» (home) каталогом. При входе в систему пользователь
получает неограниченный доступ к своему домашнему каталогу и
всем каталогам и файлам, содержащимся в нем.
4. ОС Unix изначально задумывалась как многопользова-
тельская операционная система. Поэтому в ней всегда была актуальна проблема авторизации доступа различных пользователей к файлам. Под авторизацией доступа понимаются действия системы,
которые допускают или не допускают доступ данного пользователя
к данному файлу в зависимости от прав доступа пользователя и
ограничений доступа, установленных для файла. Схема авторизации
в ОС Unix, настолько удобна, что стала фактическим стандартом
современных операционных систем.
Рассмотрим, как это осуществляется. С каждым выполняемым
процессом в ОС Unix связываются реальный идентификатор пользователя (real user ID), действующий идентификатор пользователя (effective
user ID) и сохраненный идентификатор пользователя (saved user ID).
При входе пользователя в систему программа login проверяет,
что пользователь зарегистрирован в системе и знает правильный пароль (если он установлен), образует новый процесс и запускает в
нем требуемый для данного пользователя shell. Но перед этим login
устанавливает для вновь созданного процесса идентификаторы
пользователя и группы, используя для этого информацию, хранящуюся в файлах /etc/passwd и /etc/group. После того, как с процессом
связаны идентификаторы пользователя и группы, для этого процесса
начинают действовать ограничения для доступа к файлам. Процесс
может получить доступ к файлу или выполнить его (если файл содержит выполняемую программу) только в том случае, если хранящиеся при файле ограничения доступа позволяют это сделать. Связанные с процессом идентификаторы передаются создаваемым им
процессам, распространяя на них те же ограничения.
4. Операционная система Linux
4.1. Характерные особенности Linux
Linux – это 32-х или 64-х разрядная многозадачная и много-
пользовательская операционная система, которая может использоваться как для персональных компьютеров, так и для серверов. Пер-
100
воначально ОС Linux создавалась Линусом Торвальдсом как хобби.
В настоящее время разработкой Linux занимается целая группа энтузиастов Unix. Главная особенность данной системы заключается в
том, что она проектируется по открытому принципу. Это значит, что
любой желающий может добавлять новые элементы в систему или
менять критически важные коды в ней по своему усмотрению.
Операционная система Linux является альтернативой опера-
ционным системам семейства Windows. Linux имеет следующие
преимущества по сравнению с Windows:
повышенная стабильность и надежность;
более высокое быстродействие;
низкая стоимость (система либо полностью бесплатна, либо тре-
буется заплатить только за установочный набор);
высокая устойчивость к вирусам;
Характерными особенностями Linux являются:
1. Экономное использование оперативной памяти, т.к. Linux под-
держивает загрузку только нужных страниц. То есть с диска в
память загружаются те страницы программы, которые действительно используются. При этом возможно использование одной
страницы, физически один раз загруженной в память, несколькими выполняемыми программами.
2. В Linux программы используют динамически связываемые биб-
лиотеки, т.е. несколько программ могут совместно использовать
некоторую библиотечную программу, представленную одним
физическим файлом на диске. Это позволяет выполняемым файлам занимать меньше места на диске, особенно тем, которые
многократно используют библиотечные функции.
3. Linux использует защищенный режим процессоров Intel. Это га-
рантирует, что сбой программы не может вызвать зависания
всей системы.
4. В Linux используется виртуальная память со страничной органи-
зацией (т.е. на диск из оперативной памяти вытесняется не вся
неактивная задача, а только ее часть, не требуемая в данный момент).
5. Linux поддерживает виртуальные консоли («virtual consoles»),
которые позволяют «переключать экраны» на консоли в текстовом режиме, а также позволяют войти в систему под несколькими именами в одно время.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]