Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Операционные системы. Учебно-методический комплекс.pdf
часть метаданных самой файловой системы таким образом, что весь
процесс восстановления сводится к копированию этих данных из
журнала в файловую систему. Размер журнала задается при создании
системы, он должен быть не меньше 32 мегабайт; а больше и не надо
- такое количество незакрытых транзакций тяжело получить.
Некоторые особенности:
Более эффективно работает с
большими файлами.
Имеет возможность выноса журнала на другой диск, для
повышения производительности.
Сохраняет данные кэша только при переполнении памяти, а не
периодически как остальные.
В журнал записываются только мета-данные.
Используются B+ trees.
Используется логическое журналирование
Файловая система RFS. RFS (RaiserFS) - журналируемая
файловая система разработанная Namesys. Официальная информация
на RaiserFS. Некоторые особенности:
Более эффективно работает с большим количеством
мелких
файлов, в плане производительности и эффективности использования
дискового пространства.
Использует специально оптимизированные b* balanced tree
(усовершенствованная версия B+ дерева)
Динамически ассигнует i-узлы вместо их статического набора,
образующегося при создании "традиционной" файловой системы.
Динамические размеры блоков.
Файловая система JFS. JFS (Journaled File System) журналируемая файловая система разработанная IBM для ОС AIX, но
сейчас выпущенная как открытый код.
Официальная информация на Journaled File System Technology
for Linux
Некоторые особенности:
Журналы JFS соответствуют классической модели транзакций,
принятой в базах данных
В журнал записываются только мета-данные
Размер журнала не больше 32 мегабайт.
Асинхронный режим записи в журнал - производится в моменты
уменьшения трафика ввода/вывода
Используется логическое журналирование.
Ф КазНПУ 703-12-11. Учебно-методический комплекс дисциплины для обучающегося. Издание третье.
131
15.6 Файловая система NFS
NFS (Network File System) - сетевая файловая система. Создана
для объединения файловых систем по сети. Архитектура файловой
системы NFS. Предоставляется доступ к каталогу (экспортируется) с
подкаталогами. Информация об экспортируемых каталогах хранится
в /etc/exports. При подключении эти каталоги монтируются к
локальной файловой системе.
Примеры монтирования удаленных файловых систем
Протоколы файловой системы NFS
Протокол - набор запросов и ответов, клиента и сервера.
Используется два протокола:
Протокол управления монтирования каталогов
Протокол управления доступа к каталогам и файлам
Реализация файловой системы NFS.
VFS (Virtual File System) - виртуальная файловая система.
Необходима для управления таблицей открытых файлов.
Записи для каждого открытого файла называются v-узлами
(virtual i-node).
VFS используется не только для NFS, но и для работы
инородными файловыми системами (FAT, /proc и т.д.)
132
Ф КазНПУ 703-12-11. Учебно-методический комплекс дисциплины для обучающегося. Издание третье.
Структура уровней файловой системы NFS
Алгоритм работы NFS (рассмотрим последовательность
системных вызовов mount, open и read):
Вызывается программа mount, ей указывается удаленный
каталог и локальный каталог для монтирования.
Программа ищет сервер, соединяется с ним.
Запрашивает дескриптор каталога.
Программа mount обращается к системному вызову mount для
монтирования полученного каталога.
Ядро формирует v-узел для открытого удаленного каталога.
Ядро формирует r-узел (удаленный i-узел) для удаленного
каталога
в своих внутренних таблицах. В результате v-узел указывает
либо на r-узел для удаленного каталога, либо на i-узел одной из
локальных файловых систем.
Система просит программу клиента NFS открыть файл.
Создаются v-узел и r-узел для удаленного файла.
Вызывающему процессу выдается дескриптор удаленного файла.
Теперь этот процесс может работать с файлом, используя вызов read.
Основная литература: [1] – 798- 819с.
Контрольные вопросы:
1. Особенности файловой системы MS-DOS.
2. Какой формат каталоговой записи в системе FAT-32?
3. Особенности файловой системы NTFS.
4. Оосбености файловой системы BSD.
5. Какие файловые системы используются для LINUX?
Ф КазНПУ 703-12-11. Учебно-методический комплекс дисциплины для обучающегося. Издание третье.
133
3. Краткое описание семинарских и практических занятий
(планы, задания для проведения семинарских и практических
занятий, СРСП, СРС);
Практическая работа №1. Тема: Работа с операционной
системой MS DOS
Задания. Создайте структуру каталогов и файлы в соответствии
с нижеприведенной структурной схемой.
Методические рекомендации: в процессе выполнения работы
обязательно выполняйте следующие требования:
при создании файловой структуры на каждом этапе проверяйте
результаты выполнения каждой команды, пользуясь командами DIR
и TYPE;
в процессе работы можете изменять активные каталоги диска,
но не изменяйте актив-ный диск
Создайте по очереди все каталоги структуры в соответствии с
рисунком 1.
Файлы lec1 и lec2 создайте путем копирования дисковых
файлов, указанных преподавателем, с изменением их имен на lec1 и
lec2.
При наличии принтера, заправьте бумагу и выведите на печать
содержимое файла lec1.
Файлы ques.1 и ques.2 создайте с клавиатуры, помещая туда
произвольные
тексты по Вашему усмотрению.
Файлы labl и lab2 создайте путем объединения файлов lec1 и
ques1, lec2 и ques2, соответственно.
Файлы ex1 и ex2 создайте путем копирования файлов lec1 и lec2.
Покажите созданную файловую структуру диска
преподавателю.
Уничтожьте созданную Вами структуру, пользуясь командами
RD и DEL, в следующем порядке:
1) сначала установите активным каталог PRACTS и затем
уничтожьте эту ветвь струк-туры поэлементно, т.
отдельно;
2) в ветви LEC используйте возможность уничтожения группы
файлов;
3) оставшуюся часть структуры уничтожьте с использованием
команды FORMAT.
Основная литература: [4] – 40 -63c., методические указания
134
Ф КазНПУ 703-12-11. Учебно-методический комплекс дисциплины для обучающегося. Издание третье.
е. каждый файл
Контрольные вопросы:
1. Что такое корневой каталог?
2. Какая команда MS DOS выводит на экран содержимое файла?
3. Как можно поменять атрибуты файла?
Практическая работа №2. Тема: Команды пакетных
программ. . Тема: Среды и оболочки операционных систем.
Задания. Создать согласно вариантам пакетную программу,
которая представляет собой неформатированный текстовый файл,
содержащий одну или несколько команд
и имеющий расширение
имени .bat (DOS) или .cmd(Windows). Выполнить программу и
проверить правильность действий и итоговый результат.
Методические рекомендации. Сначала проверить простые
командные файлы, затем командные файлы с заменяемыми
параметрами. Проверка условий в командном файле. Приостановка
выполнения. Создание диалоговых командных файлов.
Основная литература: [4] – 173 -181c., методические указания
Контрольные вопросы:
1. Что такое командный процессор и какие
функции он выполняет?
2. Назначение пакетных программ.
3. Как запускается командный файл на выполнение?
Практическая работа №3. Тема: Среды и оболочки
операционных систем.
Задания. Изучить возможности программ – оболочек на примере
NC(VC), Dosshel, FAR Manager, Windows Commander.
Методические рекомендации. Запустите оболочку, произведите
основные операции с каталогами, файлами (создание, копирование,
сортировку, переименование, перенос, удаление). Просмотрите
дерево каталогов.
Создайте локальное меню. Создайте текстовый
файл и отредактируйте его.
Основная литература: [4] – 302 -358c., методические указания
Контрольные вопросы:
1. Что такое оболочки и какие функции они выполняют?
2. Как сделать видимыми скрытые и системные файлы?
3. Укажите назначение основных функциональных клавиш NC.
Ф КазНПУ 703-12-11. Учебно-методический комплекс дисциплины для обучающегося. Издание третье.
135
Практическая работа №4. Тема: Создание многопоточного
приложения в системе Windows с помощью
Borland Delphi.
Задание. Необходимо создать многопоточное приложение,
схема взаимодействия отдельных потоков в котором (в рамках
единого вычислительного процесса) приведена на рисунке:
F G
D
В
Методические рекомендации. В системе программирования
Delphi имеется стандартный класс, использующий многопоточные
возможности операционной системы Windows, - TThread.
Текст программы:
program MultiThreads;
uses Forms;
Thrform in ‘ThrForm.pas’ {Form1};
Threads in ‘Threads.pas’;
{$R *.res}
begin
Application.Inizialize;
Application.CreateForm(TForm1.Form1);
Application.Run;
End.
Основная литература: [1] – 233 -260c., методические указания
Контрольные вопросы:
1. Что такое родительский поток?
2. Сколько может быть дочерних потоков?
3. Каковы состояния потока?
136
Ф КазНПУ 703-12-11. Учебно-методический комплекс дисциплины для обучающегося. Издание третье.
Практическая работа №5. Тема: Системный реестр
Windows
Задания. Изучить системный реестр Windows, который
представляет собой большую базу данных, в которой записаны
настройки как самой операционной системы, так и приложений, в ней
установленных. Запустите редактор реестра regedit.exe. Изучить
возможности данного редактора.
Методические рекомендации. При экспортировании фрагмента
реестра или его всего на жестком диске создается
обычный текстовый
файл с расширением .reg. Файл реестра имеет жестко
регламентированную структуру. Если хотите более подробно
поисследовать формат файлов .reg, экспортируйте какой-нибудь
большой раздел в такой файл и посмотрите, что у вас получилось.
При редактировании имейте в виду, что команды "Отменить" в
Редакторе реестра нет. Так что удаление раздела или параметра будет
необратимым.
Основная литература: [4] – 140 -172c., методические указания
Контрольные вопросы:
1. Назначение системного реетсра.
2. Как вызывается программа для редактирования реестра?
3. Какова структура реестра?
Практическая работа №6. Тема: Основные термины и
понятия в операционной системе Linux
Задания. Изучить встроенные и внешние команды ОС Linux на
примере дистрибутива Fedora.
Использование терминала. Использование оболочки KDE, в
которой пользователю предоставляется
для управления программами
графический интерфейс GUI (Graphical User Interface).
Методические рекомендации. В режиме суперпользователя root
зарегистрировать свою группу, в группе всех студентов своей
группы. Создать текстовый файл в любом режиме. Определить права
доступа к файлу для автора, группы и остальных пользователей
Основная литература: [5] – 127 -136c., методические указания
Контрольные вопросы:
1. Назначение основных системных каталогов.
2. Какая файловая система
используется в дистрибутиве Fedora?
3. Какие типы файлов можно выделить в ОС Linux?
Ф КазНПУ 703-12-11. Учебно-методический комплекс дисциплины для обучающегося. Издание третье.
137
№
№
Планы заданий на СРСП
Тема задания Содержание задания
1 Классификация
операционных систем.
В зависимости от выполняемых задач,
от модели архитектуры все
существующие современные ОС
подразделяются на группы.
Привести в зависимости от различных
признаков классификацию ОС.
2 ОС MS DOS. Описание монолитной дисковой
операционной системы MS
DOS:характеристика, компоненты,
основные команды, системные файлы.
3 Семейство Windows от
Win3.1 до Win. Vista
Объектно-ориентированный подход.
Основные отличия, функции и состав,
архитектура, файловые системы и
интерфейс различных ОС семейства
Windows.
4 ОС Linux. . Краткая история семейства UNIX -
подобных операционных систем.
Проект GNU.
Системные характеристики, файловые
системы и графические оболочки
График проведения и содержание СРСП:
Тема занятия Содержание задания
1 Командный
Изучение внутренних команд, их атрибутов,
интерпретатор
синтаксис, назначение.
MS DOS.
2 Внешние
Передача управления командным процессором
команды MS
программам соответствующих функций.
DOS.
3 Команды BAT –
файлов.
Назначение BAT- файлов, их написание и
вызов на исполнение.
4 Диспетчер задач. Основные файловые операции в Windows.
Многозадачность и многопользовательский
режим. Мастера в Windows
5 Системный
реестр.
Основные ключи. Назначение и состав.
Редактор реестра. Reg- файлы.
138
Ф КазНПУ 703-12-11. Учебно-методический комплекс дисциплины для обучающегося. Издание третье.
Пр
одолжение таблицы
6 Многопоточ-
ность в
Windows.
Создание в любой инструментальной
интегрированной среде программирования
многопоточного приложения.
7 Основные
Системные характеристики. Совместимость.
компоненты ОС
Ядро системы. Командный интерпретатор.
Linux.
8 Основные
понятия,
Сеанс работы. Командная строкаи формат
связанные с
команд. Графический интерфейс.
работой
Поддерживаемые файловые системы.
пользователя в
ОС Linux.
9 Управление ОС. Средства управления ОС аппаратно-зависимы.
Содержимое загрузочной области. Управление
конфигурацией.
4. Тематика и краткое описание лабораторных работ
Работа с операционной системой MS DOS
Команды пакетных программ. .
Среды и оболочки операционных систем.
Среды и оболочки операционных систем.
Создание многопоточного приложения в системе Windows с
помощью
Системный реестр Windows
Основные термины и понятия в операционной системе Linux
5. Задания для самопроверки и подготовки к экзамену
1. Операционная система – это
A) интерфейс пользователя
B) прикладная программа
C) ПО, которое позволяет приложениям взаимодействовать с
аппаратными средствами компьютера
D) ресурс
E) процессорное время
2. Комплекс программ, составляющих основу ОС – это…
A) ядро
B) прикладная программа
C) интерфейс пользователя
Ф КазНПУ 703-12-11. Учебно-методический комплекс дисциплины для обучающегося. Издание третье.
139
D) ресурс
E) процессорное время
3. Оперативная память - это
A) ядро
B) прикладная программа
C) интерфейс пользователя
D) ресурс
E) процессорное время
4. Процессорное время – это …
A) прикладная программа
B) ресурс
C) ядро
D) процесс
E) оперативная память
5. Обеспечение взаимодействия между приложениями и
аппаратными средствами компьютера, а также распределение
программных и аппаратных ресурсов системы – это задачи …
A) утилитов
B) прикладной программы
C) приложения
D) операционной системы
E) драйверов
6. Какой компонент операционной системы выполняет
запись информации на диск?
A) диспетчер ввода-вывода
B) планировщик процессов
C) диспетчер памяти
D) диспетчер файловой системы
E) диспетчер межпроцессного взаимодействия
7. Какой компонент операционной системы выполняет
определение очередности выполнения процессов?
A) диспетчер межпроцессного взаимодействия
B) диспетчер файловой системы
диспетчер памяти
C)
D) планировщик процессов
E) диспетчер ввода-вывода
140
Ф КазНПУ 703-12-11. Учебно-методический комплекс дисциплины для обучающегося. Издание третье.