- •Часть 1
- •В.Г.Олифер, н.А.Олифер. Сетевые операционные системы. Учебное пособие.-сПб.:бхв-Петербург, 2006.-536с.
- •В.А.Шеховцов. Операційні системи. Підручник .-к.:Виканавча група внv. 2005. 576с.
- •Столлингс в. Операционные системы. М.: Вильямс, 2001. -672с. Оглавление
- •Раздел 1 введение
- •1.1. Понятие операционной системы, ее назначение и функции
- •1.1.1. Понятие операционной системы
- •1.1.2. Назначение операционной системы
- •1.1.3. Операционная система как расширеная машина
- •1.1.4. Операционная система как распределитель ресурсов
- •1.2. История развития операционных систем
- •1.3. Классификация современных операционных систем
- •1.4. Функциональные компоненты операционных систем
- •1.4.1. Управление процессами и потоками
- •1.4.2. Управление памятью
- •1.4.3. Управление вводом-выводом
- •1.4.4. Управление файлами и файловые системы
- •1.4.5. Сетевая поддержка
- •1.4.6. Безопасность данных
- •1.4.7. Интерфейс пользователя
- •Раздел 2
- •2.1. Базовые понятия архитектуры операционных систем
- •2.2. Реализация архитектуры операционных систем
- •2.2.1. Монолитные системы
- •2.2.2. Многоуровневые системы
- •2.2.3. Системы с микроядром
- •2.2.4. Концепция виртуальных машин
- •2.3. Операционная система и ее окружение
- •2.3.1. Взаимодействие ос и аппаратного обеспечения
- •2.3.2. Взаимодействие ос и выполняемого программой
- •2.4. Особенности архитектур
- •Раздел 3
- •3.1. Базовые понятия процессов и потоков
- •3.1.1. Процессы и потоки в современных ос
- •3.1.2. Модели процессов и потоков
- •3.1.3. Составные элементы процессов и потоков
- •3.2. Многопотоковость и ее реализация
- •3.2.1. Понятие параллелизма
- •3.2.2. Виды параллелизма
- •3.2.3. Преимущества и недостатки многопотоковости
- •3.2.4. Способы реализации модели потоков
- •3.2.5 Состояния процессов и потоков
- •3.3 Описание процессов и потоков
- •3.3.1. Управляющие блоки процессов и потоков
- •3.3.2. Образы процесса и потока
- •3.4. Переключение контекста и обработка прерываний
- •3.4.1. Организация переключения контекста
- •3.4.2. Обработка прерываний
- •3.5 Создание и завершение процессов и потоков
- •3.5.1 Создание процессов
- •3.5.2. Иерархия процессов
- •3.5.3. Управление адресным пространством во время создания процессов
- •3.5.4. Особенности завершения процессов
- •3.5.5. Синхронное и асинхронное выполнение процессов
- •3.5.6. Создание и завершение потоков
- •3.6 Управление потоками в Linux
- •3.6.1. Базовая поддержка многотопотоковости
- •3.6.2. Особенности новой реализации многопоточности в ядре Linux
- •3.6.3. Потоки ядра Linux
- •3.7 Управление процессами в Windows хр
- •3.7.1. Составные элементы процесса
- •3.7.2. Структуры данных процесса
- •3.7.3. Создание процессов
- •3.7.4. Завершение процессов
- •3.7.5. Процессы и ресурсы. Таблица объектов процесса
- •3.8 Управление потоками в Windows хр
- •3.8.1. Составные элементы потока
- •3.8.2. Структуры данных потока
- •3.8.3. Создание потоков
- •Раздел 4
- •4.1. Виды межпроцесорного взаимодействия
- •4.1.1. Методы распределения памяти
- •4.1.2. Методы передачи сообщений
- •4.1.3. Технология отображаемой памяти
- •4.1.4. Особенности межпроцесорного взаимодействия
- •4.2. Базовые механизмы межпроцессового взаимодействия
- •4.2.1. Межпроцессовое взаимодействие на базе общей памяти
- •4.2.2. Основы передачи сообщений
- •4.2.3. Технологии передачи сообщений
- •Глава 5
- •5.1 Функции ос по управлению памятью
- •5.2 Типы адресов
- •5.3 Алгоритмы распределения памяти
- •5.3.1 Распределение памяти фиксированными разделами
- •5.3.2 Распределение памяти динамическими разделами
- •5.3.3 Перемещаемые разделы
- •5.4 Свопинг и виртуальная память
- •5.4.1 Страничное распределение
- •5.4.2 Сегментное распределение
- •5.4.3 Сегментно-страничное распределение
- •5.5 Разделяемые сегменты памяти
- •5.6 Кэширование данных
- •5.6.1 Иерархия запоминающих устройств
- •5.6.3 Принцип действия кэш-памяти
- •5.6.4 Проблема согласования данных
- •5.6.5 Способы отображения основной памяти на кэш
- •5.6.6 Схемы выполнения запросов в системах с кэш-памятью
- •Раздел 6 Логическая и физическая организация файловой системы
- •6.1 Логическая организация файловой системы
- •6.1.1 Цели и задачи файловой системы
- •5.1.2 Типы файлов
- •5.1.3 Иерархическая структура файловой системы
- •5.1.4 Имена файлов
- •5.1.5 Монтирование
- •5.1.6 Атрибуты файлов
- •5.1.7 Логическая организация файла
- •5.2 Физическая организация файловой системы
- •5.2.1 Диски, разделы, секторы, кластеры
- •5.2.2 Физическая организация и адресация файла
- •5.2.3 Физическая организация fat
- •5.2.4 Физическая организация ntfs
1.4.6. Безопасность данных
Под безопасностью данных в ОС понимают обеспечение надежности системы (защиты данных от потери в случае сбоев) и защита данных от несанкционированного доступа (случайного или намеренного).
Для защиты от несанкционированного доступа ОС должны обеспечивать наличие средств эндификации пользователей (такие средства дают возможность выяснить, есть ли пользователь тем, за кого себя выдает; обычно для этого используют систему паролей) и их авторизации (разрешают проверить права пользователя, который прошел эндификацию, на выполнение определенной операции).
1.4.7. Интерфейс пользователя
Различают два типа средств взаимодействия пользователя с ОС: командный интерпретатор (shell) и графический интерфейс пользователя (GUI).
Командный интерпретатор дает возможность пользователям взаимодействовать с ОС, используя специальный командный язык (интерактивно или через запуск на выполнение командных файлов). Команды такого языка заставляют ОС выполнять определенные действия (например, запускать программы, работать с файлами).
Графический интерфейс пользователя предоставляет ему возможность взаимодействовать с ОС, открывая окна и выполняя команды с помощью меню или кнопок. Подходы к реализации графического интерфейса довольно разнообразные: например, в Windows-системах средства его поддержки встроенные в систему, а в UNIX они являются внешними для системы и опираются на стандартные средства управления введением-выводом
Выводы
-
Операционная система - это уровень программного обеспечения, которое находится между уровнями прикладных программ и аппаратного обеспечения компьютера. Главное ее назначение - сделать использование компьютерной системы более простым и повысить эффективность ее работы.
-
К основным функциональным компонентам ОС принадлежат: управление процессами, управление памятью, управление вводом-выводом, управление файлами и поддержка файловых систем, сетевая поддержка, обеспечение защиты данных, реализация интерфейса пользователя.
Контрольные вопросы и задачи
-
Какие основные функции операционной системы?
-
Приведите несколько примеров пространственного и временного распределения ресурсов компьютера. От чего зависит выбор того или другого метода распределения?
-
В чем заключается основное отличие багатозадачных пакетных систем от систем с распределением времени? Как можно в рамках одной системы объединить возможности обеих указанных систем?
-
Почему большинство встроенные системы разработаны как системы реального времени? Приведите примеры встроенных систем, для которых поддержка режима реального времени не является обязательной.
-
Что общего и в чем отличия между сетевой и распределенной операционными системами? Какая из них более сложная в реализации и чему?
Раздел 2
Архитектура операционных систем
-
Базовые понятия архитектуры операционных систем
-
Реализация архитектуры ОС
-
Операционная система и её окружение
-
Особенности архитектур различных ОС
Операционную систему можно рассматривать как совокупность компонентов, каждый из которых отвечает за определенные функции. Набор таких компонентов и порядок их взаимодействия друг с другом и с внешней средой определяется архитектурой операционной системы.