Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Операционные системы. Учебно-методическое пособие
.pdf
151
Ядро ОС NetWare загружается в оперативную память программой программа Server.exe. Программа Server.exe выполняет
следующие действия:
конфигурирует вычислительную систему;
выполняет настройку устройств;
задает параметры (переменные) системы;
оперирует файловой системой;
управляет функционированием процессов и нитей в системе.
Ядро ОС также устанавливает значения SET-параметров, принятые по умолчанию. Изменяя SET-параметры, можно оптимизировать работу операционной системы. Эти параметры можно изменять с помощью SET-команд, которые могут включаться в файлы
конфигурации системы Startup.ncf и Autoexec.ncf, или вводить с
консоли файлового сервера. С помощью файлов конфигурации также задается имя файлового сервера, загружаются драйвера сетевых
адаптеров и других устройств.
Системная база данных сетевых ресурсов является частью
операционной системы и играет роль хранилища системной информации об объектах, их свойствах (атрибутах), значениях этих
свойств. NetWare поддерживает возможность описания различных
типов объектов: пользователей, групп, файловых серверов, очередей
печати, серверов печати и т.д. Каждый из этих типов объектов имеет
свой набор свойств. Например, объект «пользователь» характеризуется следующими атрибутами: пароль, балансовый счет, список
групп и т.д.
Системная база данных представляет собой множество файлов, хранящихся на томе SYS файлового сервера.
NLM-модули – это основные программы, выполняемые на
стороне сервера, и обеспечивающие функционирование компьютерной сети.
5.3. Файловая система Novell NetWare
Файловая система ОС Novell NetWare включает следующие
основные элементы:
тома;
каталоги;
файлы.
152
Раздел операционной системы Novell NetWare делится на то-
Количество
жестких дисков
на один сервер
Количество
томов на один
сервер
Количество сег-
ментов на том
Размер блока
тома (Кб)
До 32
До 64
До 32
До 64, 32, 16,
8, 4
ма. В свою очередь, каждый том состоит из сегментов, а каждый
сегмент – из блоков. В таблице перечислены ограничения, накладываемые на структуру внешней памяти NetWare.
При инсталляции файлового сервера создаётся, по крайней
мере, один том с именем SYS. Он предназначен для хранения файлов самой операционной системы NetWare, а также программ и утилит коллективного пользования.
Каждый том NetWare имеет таблицу записей каталога DET
(Directory Entry Table) и таблицу размещения файлов FAT (File
Allocate Table).
Каждая запись DET соответствует файлу или подкаталогу
корневого каталога тома. Эта запись имеет сложную структуру и, в
частности, включает имя файла (или подкаталога) и указатель на
элемент FAT, соответствующий первому блоку файла.
Между элементами FAT и блоками тома NetWare существует
взаимно-однозначное соответствие. Если размер файла превышает
размер блока, то элемент FAT содержит ссылку на другой элемент и
т.д. Рассмотренные связи справедливы и для подкаталога. Только
здесь каждый блок данных имеет такую же структуру, что и таблица
DET.
В таблице DET хранятся записи следующих типов:
записи файлов (File Entries),
записи каталогов (Directory Entries),
записи опекунов (Trustee Entries),
Каждая запись имеет длину 128 байтов, при этом она подчи-
няется следующим правилам:
Запись файла включает следующие поля: имя файла, идентифи-
катор хозяина файла, атрибуты файла, размер файла, дата и время последней модификации и т.д.
Запись каталога имеет следующие поля: имя каталога, дата и
время создания каталога, атрибуты каталога и т.д.
153
Запись опекунов включает следующие поля: указатель на запись
DET файла или каталога, список опекунских назначений (от 2 до
16), указатель на следующую запись опекунов.
5.4. Обеспечение надежности в NetWare
Фирма Novell условно разделила соответствующие средства
поддержки надёжности на три уровня защиты SFT (System Fault
Tolerance): SFT-I, SFT-II, SFT-III. Первый уровень защиты SFT-I
включает следующие решения:
дублирование таблиц DET и FAT тома;
проверка записи на диск последующим чтением;
динамическая переадресация дефектных блоков (Hot Fix).
Рассмотрим эти решения подробнее.
Таблицы DET и FAT дублируются для каждого тома файлового сервера. Эти дубли используются в процессе «ремонта» тома.
Программа Vrepair.nlm последовательно читает записи DET и FAT,
сопоставляет их, при необходимости корректирует эти записи и затем записывает изменения в обе копии таблиц.
При проверке записи данных после записи на диск блок данных читается, и данные сравниваются с тем, что было записано.
Считается, что запись на диск выполнена успешно, если записанные
и прочитанные данные совпадают.
Если записанные и затем прочитанные данные не совпадают,
то считается, что соответствующая область на диске является дефектной, и блок записывается в область переназначения Hot Fix.
Второй уровень надёжности SFT-II включает следующие решения:
зеркальное отображение дисков (Disk Mirroring),
дублирование дисков (Disk Duplexing),
система отслеживания транзакций TTS (Transaction Tracking System),
использование устройств бесперебойного питания (UPS).
Рассмотрим эти решения. При зеркальном отображение дисков после записи блока на диск 1 операционная система NetWare
автоматически записывает тот же блок на диск 2 (выполняет зеркальное отображение). При вводе блок читается с диска 1. Если при
чтении произошла неустранимая ошибка, то NetWare помещает сообщение о неустранимой ошибке в журнал администратора и отоб-
154
ражает это сообщение на экране файлового сервера. При этом
NetWare автоматически переключается на работу с диском 2.
При дублировании дисков операции вывода на диски 1 и 2
операционная система выполняет параллельно. При наличии очереди запросов на чтение данных с диска 1 ОС NetWare организует параллельное чтение блоков с диска 2.
NetWare автоматически отслеживает транзакции, связанные с
системной базой данных сетевых ресурсов. При этом, если произошел какой-либо сбой, то система автоматически восстанавливает эту
базу, путем отмены незавершенных транзакций.
NetWare также поддерживает программное управление
устройств бесперебойного питания (UPS). Т.е. если напряжение питания стало ниже критического, то сервер, по сигналу UPS автоматически выключается.
Третий уровень надёжности SFT-III обеспечивает работу двух
файловых серверов, один из которых функционирует в режиме «горячего» резервирования. В режиме нормального функционирования
основной сервер принимает и обрабатывает информацию. При этом
по специальному кабелю MSL (его длина не превышает двух километров) на резервный сервер передаются все изменения данных. Резервный сервер посылает также по кабелю MSL специальные сообщения с целью определения состояния основного сервера: работоспособен он или нет. Эти сообщения передаются несколько раз в
секунду.
Когда резервный сервер обнаруживает, что основной сервер
не является работоспособным, то он начинает принимать и обрабатывать информацию. В это время основной сервер можно отремонтировать или заменить. Как только резервный сервер обнаруживает,
что основной сервер перешёл в работоспособное состояние, он активизирует процесс выравнивания данных. После этого основной
сервер возобновляет обработку информации в сети, а второй сервер
переходит в состояние «горячего» резервирования.
5.5. Дополнительные возможности Novell NetWare
К дополнительным возможностям ОС Novell NetWare можно
отнести следующее:
1. ОС Novell NetWare позволяет выполнять сжатие файлов
дискового тома. При этом возможно автоматическое и ручное сжа-
155
тие. Если файл не использовался несколько дней, то он автоматически сжимается. Это число дней устанавливается с помощью SET-
параметра.
2. ОС позволяет использовать полублоки при размещении фай-
лов тома. Предположим, что файл имеет размер 5 Кб, а блок тома, где
располагается файл, – 4 Кб. В общем случае этот файл занимает два
блока, причём 3 Кб второго блока не используются. Если же включён
режим полублоков, то данный файл будет занимать один полный
блок (4 Кб) и два полублока по 0.5 Кб. Остальные шесть полублоков
(6*0.5=3 Кб) будут использоваться другими файлами.
3. ОС позволяет организовать миграцию данных тома NetWare
на магнитооптические диски. Это реализуется с помощью системы
поддержки накопителей высокой ёмкости HCSS (HighCapacity
Storage System). Когда при работе с HCSS-томом достигается верхний порог его заполнения, NetWare начинает перемещать файлы с
HCSS-тома на оптический диск.
4. NetWare поддерживает дисковые массивы RAID.
5. NetWare симметричную многопроцессорную обработку.
6. Операционные системы миниатюрных компьютеров
В настоящее время среди самых распространенных операци-
онных систем для миниатюрных ПК является Windows CE, первая
версия которой была выпущена в 1996 году корпорацией Microsoft.
Данная система ориентирована на RISC-процессоры и может использовать в миниатюрных ПК типа Cassiopeia фирмы Casio, PC
Companion фирмы Compaq, карманных ПК Hitachi, MobilePRo фирмы NEC, Velo фирмы Philips и других.
Наиболее распространённая конфигурация данной системы
включает в себя ядро, файловую систему, отладчика ядра и коммуникационных стеков и требует около 0,5 Мбайт ПЗУ и 256 Кбайт
ОЗУ.
Windows СЕ – это многозадачная, 32-разрядная операционная
система с вытеснением задач по приоритетам (такая же многозадачность реализована в Windows 98). Кроме того, СЕ проектировалась
так, чтобы обслуживание одного прерывания блокировало другие на
минимально возможное время.
156
В СЕ реализована поддержка не только нескольких процессов,
но и многонитиевости. Количество поддерживаемых нитей ограничивается только объемом доступной памяти.
В состав Windows СЕ входит виртуальная Java-машина (JVM),
позволяющая подключаться к сети Интернет и использовать ресурсы этой сети. Windows СЕ поддерживает графический интерфейс с
различными цветовыми палитрами от черно-белой до 32-разрядной
RGB.
Для адаптации прикладных программ под операционную си-
стему Windows CE компания Microsoft предлагает пакет разработки
Embedded Toolkit for Visual C++, позволяющий достаточно быстро и
с небольшими затратами выполнять проектирование от начальной
идеи до макета. В состав пакета входят следующие средства разработки:
кросс-компиляторы для всех поддерживаемых в Windows СЕ
процессоров;
эмулятор Windows СЕ для тестирования СЕ-приложений на ра-
бочей станции;
построитель ОС для создания специализированной версии
Windows СЕ в соответствии с заданными параметрами (используя достоинства модульной структуры Windows СЕ, построитель
включает в специализированную версию только те компоненты
операционной системы, которые требуются для данной прикладной системой). Тем самым гарантируется более широкое
применение СЕ;
пакеты разработки ПО и драйверов для Windows СЕ;
ассемблер и средства удаленной отладки.
Короче говоря, разработчик получает все необходимое не
только для создания специализированных версий Windows СЕ, но и
прикладного программного обеспечения. При этом модульность системы позволяет OEM-поставщикам (т.е. оригинальным производителям оборудования, таким как Compaq, HP или Dell) включать любые модули, которые им нужны. Например, для сотового телефона
не обязателен интерфейс сенсорного экрана, поэтому для экономии
места можно исключить этот компонент.
Одной из современных версий рассматриваемой операционной системы является Windows CE.NET. Рассмотрим ряд ее особенностей:
157
1. Windows CE.NET обеспечивает поддержку беспроводных сетей.
Это достигается технологией Bluetooth, которая позволяет двум
устройствам обмениваться данными, если они находятся в пределах 10 метров друг от друга. Помимо компьютеров, эта технология может объединять наушники и телефоны, принтеры, модемы и т.д.
2. В Windows CE.NET используется протокол Kerberos Security
Protocol позволяющий шифровать данные при передаче в сети.
3. Windows CE.NET обеспечивает удаленное подключение к мини-
атюрным компьютерам CE и к стационарным персональным
компьютерам.
4. Наличие стандартного протокола TCP/IP позволяет миниатюр-
ному компьютеру на базе Windows CE.NET не только подключаться к локальным и глобальным сетям, но и служить в них
серверами.
5. Поддержка технологии мультимедиа.
6. В систему встроен браузер Internet Explorer.
Несомненно, что с развитием миниатюрных компьютеров зна-
чительно возрастет влияние операционных систем данного класса в
мире вычислительной техники.
158
Данное учебно-методическое пособие было посвящено изучению сущестувующих операционных систем. В ходе изучения учебного материала вы познакомились с такими системами как Windows
XP, Windows 7, Unix, Linux, Novel NetWare. Была также рассмотрена
операционная система MS-DOS и ее оболочка Norton Commander,
которые в настоящее время практически не используются, но знание
основных принципов их функционирования позволяет значительно
лучше понять работу более современных систем.
На страницах этого издания вы изучили состав, назначение,
особенности и свойства операционных систем. Вы также узнали их
технические параметры и возможности. Изучили современные файловые системы FAT16, FAT32, NTFS, FVS и др., которые являются
базовой основой для ОС.
Изучив учебно-методическое пособие «Операционные системы» вы будете полностью знать не только теоретические основы
функционирования операционных систем, но и будете понимать,
какую операционную систему и в каком случае оптимально использовать и как с ней работать, настраивать, администрировать.
Авторы книги надеются, что данное пособие окажет вам значительную помощь при изучении достаточно сложного предмета
«Операционные системы».
Заключение
159
1. Основные части системы MS-DOS. Их назначение, принцип
функционирования.
2. Загрузка и работа MS-DOS. Последовательность загрузки ос-
новных частей MS-DOS.
3. Файловая система MS-DOS. Правила назначения имен файлов и
каталогов.
4. Системный реестр Windows. Назначение. Файлы реестра. Со-
ставные части реестра.
5. Файловые системы FAT16 и FAT32. Общие характеристики,
сравнительный анализ. Основные недостатки.
6. Характерные особенности Windows 2000/XP.
7. Состав операционной системы Windows 2000/XP.
8. Файловая система NTFS. Структура диска. Основные зоны
диска.
9. Файлы и потоки в файловой системе NTFS.
10. Виды каталогов в файловой системе NTFS.
11. Журналирование в системе Windows 2000.
12. Дополнительные возможности файловой системе NTFS.
13. Технология RAID. Поддержка технологии RAID в системе Win-
dows 2000.
14. Шифрующая файловая система EFS в Windows 2000.
15. Служба каталогов Active Directory в Windows 2000.
16. Архитектура и работа служба каталогов Active Directory.
17. Характерные особенности операционных систем Unix.
18. Состав и работа систем Unix.
19. Файловая система в Unix.
20. Характерные особенности операционной системы Linux.
21. Файловая система в Linux.
22. Обеспечение графического интерфейса в Linux.
23. Характерные особенности операционной системы Novell
NetWare.
24. Состав операционной системы Novell NetWare.
25. Файловая система Novell NetWare.
26. Обеспечение надежности в Novell NetWare.
27. Операционные системы миниатюрных компьютеров.
Windows CE.
Вопросы для самоконтроля
160
Основная литература
Литература
1. Журавлева Т. Ю. Практикум по дисциплине «Операционные си-
стемы» [Электронный ресурс] : автоматизированный практикум
/ Т. Ю. Журавлева – Саратов : Вузовское образование, 2014. –
40 c. – Доступ из ЭБС IPRbooks.
2. Гриценко Ю. Б. Операционные системы. Ч. 1. [Электронный ре-
сурс] : учебное пособие / Гриценко Ю. Б. – Томск : Изд-во Томского государственного университа систем управления и радиоэлектроники, 2009. – 187 c. – Доступ из ЭБС IPRbooks.
3. Гриценко Ю. Б. Операционные системы. Ч. 2. [Электронный ре-
сурс] : учебное пособие / Ю. Б. Гриценко – Томск : Изд-во Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники, 2009. – 230 c. – Доступ из ЭБС IPRbooks.
4. Журавлева Т. Ю. Практикум по дисциплине «Операционные си-
стемы» [Электронный ресурс] : автоматизированный практикум
/ Т. Ю Журавлева. – Саратов : Вузовское образование, 2014. – 40
c. – Доступ из ЭБС IPRbooks.
5. Микрюков В. Ю. Информация, информатика, компьютер, ин-
формационные системы, сети : учебное пособие для вузов / В.
Ю. Микрюков. – Ростов н/Д : Феникс, 2007. – 448 с.
6. Могилев А. В. Информатика : учебное пособие для вузов / А. В.
Могилев, Н. И. Пак, Е. К. Хеннер. – М. : Академия, 2009. – 848 с.
7. Олифер В. Г. Сетевые операционные системы / В. Г. Олифер, Н.
А. Олифер. – 2-е изд. – СПб. : Питер, 2008. – 669 с.
8. Пятибратов А. П. Вычислительные системы, сети и телекомму-
никации : учебник для вузов / А. П. Пятибратова, Л. П.Гудыно,
А. А.Кириченко. – 4-е изд., перераб. и доп. – М . : Финансы и
статистика, 2008. – 736 с.
9. Таненбаум Э. Операционные системы: разработка и реализация /
Э. Таненбаум. – СПб. : Питер, 2006. – 576 с.
Литература дополнительная
10. Гордеев А. В. Операционные системы : учебник для вузов / А. В.
Гордеев. – СПб. : Питер, 2005. – 416 с.
11. Илюшечкин В. М. Операционные системы. : учебное пособие /
В. М. Илюшечкин. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]