Содержание

1.1.Предмет и задачи курса 2

1.2.Краткий очерк истории ОС 3

1.3.Классификация ОС 7

1.4.Критерии оценки ОС 8

1.5.Основные функции и структура ОС 11

1.6.ОС, используемые в дальнейшем изложении 13

2.Управление устройствами 16

2.1.Основные задачи управления устройствами 16

2.2.Классификация периферийных устройств и их архитектура 17

2.3.Прерывания 19

2.4.Архитектура подсистемы ввода/вывода 20

2.5.Способы организации ввода/вывода 22

2.6.Буферизация и кэширование 25

2.7.Драйверы устройств 31

2.8.Управление устройствами в MS-DOS 32

2.9.Управление устройствами в Windows 40

2.10.Управление устройствами в UNIX 41

3.Управление данными 42

3.1.Основные задачи управления данными 42

3.2.Характеристики файлов и архитектура файловых систем 43

3.3.Размещение файлов 44

3.4.Защита данных 47

3.5.Разделение файлов между процессами 48

3.6.Файловая система FAT и управление данными в MS-DOS 49

3.7.Файловые системы и управление данными в UNIX 56

3.8.Файловая система NTFS и управление данными в Windows 64

4.Управление процессами 71

4.1.Основные задачи управления процессами 71

4.2.Реализация многозадачного режима 72

4.3.Проблемы взаимодействия процессов 80

4.4.Управление процессами в MS-DOS 90

4.5.Управление процессами в Windows 95

4.6.Управление процессами в UNIX 105

Организация интерфейса с пользователем обычно не пользуется особым вниманием в курсах ОС. Причина этого в том, что вопросы интерфейса достаточно далеки от круга проблем, касающихся других основных подсистем ОС. 112

Однако при изучении UNIX нельзя обойти стороной такую интересную и развитую часть системы, как интерпретатор команд, чаще называемый просто шелл (shell). 112

Шелл не является частью ядра UNIX, по своему статусу это обычная прикладная программа, выделяющаяся только своим назначением, которое заключается в выполнении команд пользователя, задаваемых либо в интерактивном (диалоговом) режиме, либо в виде командных файлов, называемых также шелл-скриптами. Существуют различные варианты шелла, которые, совпадая в основном, предлагают несколько разные дополнительные возможности. 112

Набор возможностей, предоставляемых любым интерпретатором команд UNIX, настолько широк, что может быть предметом изучения в отдельном курсе. Здесь будет дано только минимальное представление о принципах работы шелла. Более подходящей формой изучения шелла являются лабораторные работы. 112

Шелл можно рассматривать как своеобразный язык программирования, позволяющий создавать новые программы с достаточно сложными функциями, используя в качестве основных операций вызовы других, более простых программ. При этом конструкции языка шелла имеют прямую связь с описанными выше средствами управления процессами UNIX. 112

Для выполнения команды шелл запускает отдельный процесс. В результате выполнения команды вырабатывается код завершения процесса, который может затем быть проанализирован. Нулевое значение кода обычно означает нормальное завершение, значение, большее нуля – ошибку. 113

Как при интерактивной работе, так и при выполнении скриптов могут определяться и использоваться переменные, имеющие строковые значения. Ряд переменных определяется системой, например, PATH содержит список каталогов, в которых шелл ищет команды, а HOME – «домашний» каталог текущего пользователя. Для получения значения переменной перед ее именем записывается символ ‘$’. В скриптах можно также использовать значения параметров, с которыми был вызван скрипт, от $1 до $9. 113

Шелл, как и любой язык программирования, содержит набор операторов управления порядком выполнения команд, таких как if, case, while, until, for, break и некоторые другие. Логические выражения, используемые в операторах управления, строятся на основе кодов завершения команд, при этом специальная команда test позволяет проверить разнообразные условия, такие, как существование и тип указанного файла, равенство или неравенство строковых и числовых выражений и т.п. 114

5.Управление памятью 114

5.1.Основные задачи управления памятью 114

5.2.Виртуальные и физические адреса 115

5.3.Распределение памяти без использования виртуальных адресов 115

5.4.Сегментная организация памяти 117

5.5.Страничная организация памяти 119

5.6.Сравнение сегментной и страничной организации 122

5.7.Управление памятью в MS-DOS 123

5.8.Управление памятью в Windows 125

5.9.Управление памятью в UNIX 131

6.Литература 132

1.Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. СПб.: Питер, 2001. 544 с. 132