Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Операционные системы. Учебное пособие (лабораторный практикум)
.pdf
Символические ссылки (soft links, symbolic links или symlinks)
во многом подобны ярлыкам в Windows. В отличие от жесткой, символическая ссылка представляет собой отдельный файл, имеющий
собственный индексный дескриптор на жестком диске. В этом
файле содержится ссылка, указывающая на другой файл. Для создания символической ссылки командой ln используется опция -s.
Например: ln -s /home/asion/file1.txt file.txt
Основные отличия символической ссылки от жесткой:
1. Права доступа ссылки не отражают прав доступа к файлу.
Кроме того, атрибуты символической ссылки (права доступа, владелец, группа) нельзя изменить. Это необходимо проделать с самим
файлом.
2. Размер, приведенный для символической ссылки, не равен
размеру реального файла, на который она указывает.
3. Время последней модификации ссылки не совпадает с вре-
менем последней модификации файла. Оно говорит лишь о том, когда была изменена ссылка.
В отличие от жесткой ссылки, при удалении исходного файла,
на который указывает символическая ссылка, данные физически
удаляются, и ссылка становится недействительной. Если удаляется
ссылка, исходный файл не претерпевает никаких изменений.
Все команды поддерживают метасимволы и символы-замести-
тели. Они замещают один или несколько неизвестных символов.
? ‒ Совпадает с любым одиночным символом. Например, file?,
txt совпадает с file1.txt, file2.txt и fileA.txt. Не совпадает с file10.txt
и fileAB.txt.
* ‒ Совпадает с любой последовательностью символов. Например, f* совпадает с именами файлов f, foo, file, file1.txt, file2.txt,
fileA.txt, file10.txt и fileAB.txt.
[] ‒ Совпадает с диапазоном символов. Квадратные скобки позволяют указать диапазон символов для поиска совпадения. Например, file[1‒3] совпадает с file1, file2, file3, но не с file4. Совпадение
можно указать не только для цифр, но и для букв, и для других символов, например, file[a-c] совпадает с именами filea, fileb и filec.
C символами-заместителями можно использовать логический
оператор НЕ. Например, file[!1234]* совпадает с именами всех файлов, которые НЕ начинаются с file1, file2, file3 или file4.
11
Хотя технически UNIX позволяет включить в имя файла любой
символ (некоторые символы нельзя просто ввести, их следует указывать как двусимвольные последовательности, начинающиеся с
косой черты), желательно все-таки ограничиться только буквами,
цифрами, точкой, дефисом и символом подчеркивания. Нежелательно начинать имя с дефиса, поскольку в UNIX дефис, как правило, интерпретируется как символ, за которым следует опция. Такие имена лишь затрудняют работу с файлами. В имя можно включать и пробелы. Однако в этом случае его необходимо заключить в
кавычки, чтобы интерпретатор мог воспринять имя целиком, а не
как список нескольких файлов.
Иногда требуется найти файл. В таких случаях во Linux используется команда find, имеющая несколько нестандартный синтаксис.
Например:
find. -name «lostfile*»
Эта команда производит поиск файлов, имя которых начинается с lostfile в текущем каталоге, включая и все подкаталоги. Поиск, производимый из корневого каталога, проверяет все подкаталоги системы, включая и подкаталоги, размещенные на других дисках или в сетевых файловых системах, смонтированных на текущий
момент. Команда имеет несколько опций, указывающих, как глубоко в иерархии каталогов проводить поиск, а также обрабатывать
все файловые системы или только текущую. Утилита find позволяет
искать файлы не только по имени, но и по владельцу, группе и размеру. Об этих и многих других свойствах find рассказано на странице ее справочного руководства man find.
Конвейеры и перенаправление ввода-вывода. Один из элементов, делающих систему UNIX столь мощной, ‒ это возможность использовать вывод одной команды как ввод другой. Кроме того, вывод можно перенаправлять по-разному. Например, вывод команды
ls, который обычно поступает на экран, можно с легкостью направить в файл:
$ ls > filelist.txt
В результате будет создан текстовый файл filelist.txt, содержащий листинг текущего каталога. Такая операция и называется перенаправлением вывода.
Если листинг каталога не помещается на экране, вывод команды ls можно направить программе more:
$ ls | more
12
Команда more отображает текст поэкранно. Это позволяет прочесть листинг любой длины.
Предположим, что содержимое файла quote.txt необходимо переслать по электронной почте. Существует два способа решения
этой задачи, которые дают один и тот же результат. Например,
можно воспользоваться командой cat, которая выводит содержимое
файла на экран и перенаправить ее вывод программе mail с помощью конвейера:
$ cat quote.txt | mail useraddress
Можно воспользоваться перенаправлением ввода, которое приводит к тому же эффекту:
$ mail useraddress < quote.txt
В последнем случае команда mail получает ввод не с клавиатуры, а из файла quote.txt. Последняя команда более эффективна,
поскольку не требует запуска утилиты cat, ‒ перенаправление обрабатывает сам командный интерпретатор.
В одной команде можно использовать перенаправление как
ввода, так и вывода.
Например:
$ tr 'a-z' 'A-Z' < file1 > file2
В одной команде можно использовать несколько конвейеров:
$ cut -f1 -d' ' access.log | sort | uniq -c | more
Это простой способ извлечения полезной информации из logфайла Web-сервера, совместимого с NCSA, а именно: первая утилита
читает значение поля 1, где содержится сетевой адрес машины, обращавшейся к Web-серверу, затем значение пересылается программе
sort для последующей сортировки, а затем ‒ программе uniq -с.
Последняя утилита подсчитывает количество вхождений идентичных строк и выводит только разные строки, перед которыми
отображается количество вхождений. Затем весь вывод пересылается программе more. Таким образом, данная команда выводит информацию о том, сколько раз и с каких адресов происходили обращения к Web-серверу.
Конвейеры можно комбинировать и с перенаправлением
ввода-вывода:
$ cut -f1 -d' ' access.log | sort | uniq -c > hits.txt
Эта команда совпадает с предыдущей, но вывод не отображается на экран, а записывается в файл.
13
Дополнение командной строки и редактирование истории ко-
Вар.
Операционная система 1
(версия и год выпуска на
выбор студентов ‒ любые)
Операционная система 2
(версия и год выпуска на выбор
студентов ‒ любые)
1.
Ubuntu Linux
Lubuntu Linux
2.
Fedora Linux
CentOS Linux
манд. Перейдем к дополнительным свойствам, имеющимся у совре-
менных интерпретаторов.
Если неизвестно, установлен ли в системе bash (или любая другая программа), это легко определить, воспользовавшись таким
свойством tcsh, как дополнение командной строки. Достаточно ввести две или три буквы имени (уникально задающих имя команды)
и нажать клавишу Tab. Если введенное число букв задает команду
однозначно, то оставшаяся часть имени будет автоматически дополнена интерпретатором.
Можно заметить, что большинство команд Linux выполняют
указанные действия над файлами и каталогами, не задавая лишних
вопросов, даже в тех случаях, когда они могут уничтожить существующие файлы. Linux не ведет пользователей за руку как
Windows. В Linux по умолчанию предполагается, что пользователь
знает, что он делает, когда просит систему выполнить что-либо. Поэтому в тех случаях, когда нет полной уверенности в действиях,
лучше всегда использовать опцию -i. Тогда большинство команд
будет запрашивать подтверждения, если возникнет угроза повреждения существующих файлов.
Оборудование и материалы: см. приложение 1.
Указания по технике безопасности: см. приложение 2.
Задания
Установить в виртуальные ЭВМ VirtualBox и провести исследование совместимости двух операционных систем согласно выбранного варианта по следующим критериям:
1. Возможность перекрестного запуска исполняемых бинарных
модулей с текстовым интерфейсом.
2. Возможность перекрестного запуска исполняемых бинарных
модулей с графическим интерфейсом.
3. Возможность перекрестного запуска скриптов типичного ко-
мандного интерпретатора.
14
3.
ASP Linux
Mandrake Linux
4.
Mageia Linux
OpenMandriva
5.
Kali Linux
BugTrack Linux
6.
Calculate Linux
Slackware Linux
7.
Red Hat Linux
OpenSuse Linux
8.
Rosa Linux
Bodhi Linux
9.
Альт Линукс
Red Star OS
10.
MCBC 3.0
Astra Linux
11.
Mandriva Linux
Black Cat Linux
12.
Elementary OS
Linix Mint
13.
Windows 95
Windows NT 4.0
14.
Gentoo Linux
Arch Linux
15.
WiFiSlax Linux
Parrot Security OS
16.
Deepin Linux
Debian Linux
17.
FreeDOS + Windows 3.11 FWG
MS-DOS 6.22 + Windows 3.11 FWG
18.
React OS
Windows XP
19.
FreeBSD
Frenzy
20.
DragonFly BSD
FreeBSD
21.
OpenIndiana
OpenSolaris
22.
NetBSD
OpenBSD
23.
ОЛИВИЯ
OpenBSD
24.
Plan9
Minix 3.0
25.
Kolibri OS
BeOS
Содержание отчета
Лабораторная работа считается выполненной студентом и засчитывается преподавателем (с зачислением баллов пропорционально выполненным пунктам отчета, т. е. необязательно, чтобы отчет содержал все пункты) при предоставлении в электронном виде
к защите (бумажная распечатка не требуется!!!) аккуратно оформленного файла-отчета в формате.pdf (презентация), .odt
(OpenOffice, LibreOffice) или .doc (Microsoft Office), именованный
по шаблону (при несоответствии работа не допускается к защите):
OS_PMI_LR1_V(номер варианта)_(фамилия).pdf
Файл-отчет должен иметь следующие элементы-слайды презентации или пункты текстового отчета-документа в указанном порядке
(с сохранением их номера в случае пропуска некоторых пунктов):
1. Титульный лист, содержащий название дисциплины, тему и
номер лабораторной работы, ФИО студента, курс, группу.
15
Форму и дизайн титульного листа студент определяет самостоятельно, ориентируясь на удобство восприятия информации на титульном листе.
2. Отметка об ознакомлении с техникой безопасности (прави-
лами поведения в компьютерном классе (аудитории, лаборатории)).
В данном пункте необходимо наличие записи «С правилами
техники безопасности при выполнении лабораторной работы и поведения в компьютерном классе (аудитории, лаборатории) ознакомлен, обязуюсь выполнять _____ (ФИО), _____ дата».
3. Постановка задачи (полное условие в соответствии с выбран-
ным вариантом).
4. Реферативный обзор информационных (интернет) источни-
ков по заданию.
4.1. Операционная система ЭВМ.
4.2. Ядро операционной системы.
4.3. Наиболее известные ОС (не менее 20).
4.4. Что такое совместимость операционных систем ЭВМ.
4.5. Текстовый интерфейс ОС.
4.6. Командный интерпретатор ОС.
4.7. Графический пользовательский интерфейс ОС.
4.8. Типовые программы с графическим пользовательским ин-
терфейсом.
4.9. Семейство ОС MS-DOS.
4.10. Семейство ОС Windows.
4.11. Семейство ОС UNIX.
4.12. Семейство ОС (NET, OPEN, FREE) BSD.
4.13. Семейство ОС GNU/Linux.
Необходимо указать по порядку информационные источники и
их содержимое по заданию. Допустимо использовать текст, гиперссылки, таблицы, рисунки и т. д., любую информацию, облегчающую просмотр и защиту презентации-отчета. Разрешено использование только открытых публичных источников информации, не
требующих передачи авторских прав или каких-либо иных отчислений. Если информация по какому-либо из разделов реально отсутствует в публичном доступе или засекречена, то напечатать «информация засекречена» с указанием ведомства или организации, засекретившей данную информацию. Рекомендуемый объем реферативного обзора – 3‒10 страниц (5‒10 слайдов).
16
5. Необязательный пункт отчета для получения повышенных
баллов. Экранные снимки установленной в виртуальную машину,
контролируемую студентом или на реальный компьютер, принадлежащий студенту, выбранной согласно варианта операционной системы. На скриншоте должны быть четко различимы ФИО студента
на ключевых интерфейсных элементах виртуальной машины или в
программах, запущенных внутри исследуемой ОС. Рекомендуемый
объем – 5‒10 скриншотов (5‒10 слайдов).
6. Необязательный пункт отчета для получения повышенных
баллов. Личное исследование работы операционной системы.
В данном пункте требуется написать от первого лица инструкцию по работе с несколькими программами, характерными именно
для этой ОС и отличающие ее от аналогичных ОС. Рекомендуемый
объем – 3‒5 страниц (5‒10 слайдов).
7. Необязательный пункт отчета для получения повышенных
баллов. Публичная защита отчета по лабораторной работе.
В данном пункте привести ссылку на Youtube-видео или иной
публичный видео-ресурс, на котором записана защита-выступление
отчета или презентации по лабораторной работе лично студентом.
Рекомендуемое время видеоролика – 5‒10 минут.
Контрольные вопросы
1. Работа с Реестром ОС Windows.
2. Работа с подсистемой безопасности в ОС Windows.
Литература: 1‒6.
17
2. РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ
СИСТЕМЫ И СРЕДЫ
Цель работы ‒ закрепление знаний и изучение распределенных опе-
рационных систем и сред.
Знания и умения, приобретаемые студентом в результате освое-
ния темы, формируемые компетенции или их части: ОПК-4.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
знать: основные распределенные операционные системы и среды,
основные принципы построения распределенных ОС (Частотный принцип, принцип модульности, принцип перемещаемости, принцип генерируемости, принцип функциональной избирательности, принцип функциональной избыточности, принцип открытой и наращиваемой ОС, принцип
независимости программ от внешних устройств, принцип защиты);
уметь: устанваливать распределенные UNIX-подобные ОС на ЭВМ,
находить, анализировать, реализовывать программно и использовать на
практике математические алгоритмы распределенных операционных систем, применять знания о принципах функционирования распределенных
операционных систем для решения прикладных задач;
владеть: методами установки, настройки и управления распределен-
ных операционных систем, методами практической разработки модулей и
компонентов распределенных операционных систем и оболочек.
Теоретическая часть
Программная совместимость требовала и совместимости опе-
рационных систем. Так, разработка OS/360, объем кода для которой
составил 8 Мбайт, стоила компании IBM 80 миллионов долларов.
В начале 70-х годов появились первые сетевые операционные
системы, которые в отличие от многотерминальных ОС позволяли
не только рассредоточить пользователей, но и организовать распределенное хранение и обработку данных между несколькими компьютерами, связанными электрическими связями.
В 1969 году Министерство обороны США инициировало ра-
боты по объединению суперкомпьютеров оборонных и научно-исследовательских центров в единую сеть. Эта сеть получила название ARPANET и явилась отправной точкой для создания самой известной ныне глобальной сети ‒ Интернета. Сеть ARPANET объединила компьютеры разных типов, работавшие под управлением
различных ОС с добавленными модулями, реализующими коммуникационные протоколы, общие для всех компьютеров сети.
18
К середине 70-х годов наряду с мэйнфреймами широкое распространение получили мини-компьютеры, такие как PDP-11,
Nova, HP. Мини-компьютеры первыми использовали преимущества больших интегральных схем, позволившие реализовать достаточно мощные функции при сравнительно невысокой стоимости
компьютера.
Доступность мини-компьютеров и вследствие этого их распространенность на предприятиях послужили мощным стимулом для
создания локальных сетей.
Рабочий вариант стека протоколов TCP/IP был создан в конце
70-х годов. Этот стек представлял собой набор общих протоколов
для разнородной вычислительной среды и предназначался для
связи экспериментальной сети ARPANET с другими сетями. В 1983
году стек протоколов TCP/IP был принят Министерством обороны
США в качестве военного стандарта. Переход компьютеров сети
ARPANET на стек TCP/IP ускорила его реализация для ОС BSD
UNIX. С этого времени началось совместное существование UNIX
и протоколов TCP/IP, а практически все многочисленные версии
UNIX стали сетевыми. Внедрение протоколов TCP/IP в ARPANET
придало этой сети все основные черты, которые отличают современный Интернет.
Компьютеры стали широко использоваться неспециалистами,
что требовало разработки дружественного программного обеспечения. Персональные компьютеры послужили также мощным катализатором для бурного роста локальных сетей.
Сетевые функции также реализовывались в основном сетевыми оболочками, работавшими поверх ОС. История сетевых
средств MS-DOS началась с версии 3.1. Эта версия MS-DOS добавила к файловой системе необходимые средства блокировки файлов
и записей, которые позволили более чем одному пользователю
иметь доступ к файлу.
Наибольшее распространение получили сетевые оболочки
LAN Manager компании Microsoft и LAN Server компании IBM. Эти
оболочки уступали по производительности файловому серверу
NetWare, но позволяли выполнять на сервере любые программы,
разработанные для OS/2, MS-DOS и Windows.
В 80-е годы были приняты основные стандарты на коммуникационные технологии для локальных сетей: в 1980 году ‒ Ethernet,
в 1985 ‒ Token Ring, в конце 80-х ‒ FDDI. Это позволило обеспечить
19
совместимость сетевых ОС на нижних уровнях, а также стандартизовать интерфейс ОС с драйверами сетевых адаптеров.
В 90-е годы практически все операционные системы, занимающие заметное место на рынке, стали сетевыми. Сетевые функции
сегодня встраиваются в ядро ОС, являясь ее неотъемлемой частью.
Во второй половине 90-х годов все производители операционных систем резко усилили поддержку средств работы с Интернетом
(кроме производителей UNIX ‒ систем, в которых эта поддержка
всегда была существенной). Кроме самого стека TCP/IP в комплект
поставки начали включать утилиты, реализующие такие популярные сервисы Интернета, как telnet, ftp, DNS и Web. Влияние Интернета проявилось и в том, что компьютер превратился из чисто вычислительного устройства в средство коммуникаций с развитыми
вычислительными возможностями.
Сети условно разделяют на локальные и глобальные в зависимости от удаленности компьютеров.
Произвольная глобальная сеть может включать другие глобальные сети, локальные сети, а также отдельно подключаемые к
ней компьютеры (удаленные компьютеры) или отдельно подключаемые устройства ввода-вывода. Глобальные сети бывают четырех
основных видов: городские, региональные, национальные и транснациональные. В качестве устройств ввода-вывода могут использоваться, например, печатающие и копирующие устройства, кассовые
и банковские аппараты, дисплеи (терминалы) и факсы. Перечисленные элементы сети могут быть удалены друг от друга на значительное расстояние.
Локальная вычислительная сеть (ЛВС) представляет собой коммуникационную систему, позволяющую совместно использовать ресурсы компьютеров, подключенных к сети, такие, как принтеры,
плоттеры, диски, модемы, приводы CD-ROM и другие периферийные устройства. В локальных вычислительных сетях компьютеры
расположены на расстоянии до нескольких километров и обычно соединены при помощи скоростных линий связи со скоростью обмена
от 1 до 10 и более Мбит/с (не исключаются случаи соединения компьютеров и с помощью низкоскоростных телефонных линий). ЛВС
обычно развертываются в рамках некоторой организации (корпорации, учреждения). Компьютеры при этом, как правило, находятся в
пределах одного помещения, здания или соседних зданий.
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]