- •Операционные системы (учебное пособие)
- •Введение
- •1. Операционная система: основные понятия
- •1.1. Понятие операционной системы, её роль и функции
- •1.2. Операционная и программная среды
- •1.3. Очередь и стек
- •1.4. Машинная команда, способы адресации, привилегированные команды
- •1.5.Система прерываний
- •1.6. Задачи, вычислительные процессы и ресурсы
- •Ресурс – это абстрактная структура, имеющая множество атрибутов, характеризующих способы доступа к ресурсу и его физическое представление в системе
- •1.7. Мультипрограммный, мультизадачный и многопользовательский режимы работы операционной системы. Режим разделения времени
- •2. Управление памятью в операционных системах
- •2.1. Память и отображения, виртуальное адресное пространство
- •2.2. Простое непрерывное распределение и распределение с перекрытием
- •2.3. Распределение памяти статическими разделами
- •2.4. Распределение памяти с динамическими разделами
- •2.5. Распределение памяти с фрагментацией задач
- •3. Управление процессами
- •3.1. Реализация последовательного процесса в операционной системе
- •3.2. Планирование и диспетчеризация процессов и задач
- •3.3. Управление параллельными процессами
- •3.3.1. Понятие параллельных процессов
- •3.3.2. Методы реализации взаимных исключений
- •3.3.3. Блокировка памяти
- •3.3.4. Применение специальных операций типа "проверка–установка"
- •3.3.5.Семафоры и их применение
- •3.3.6. Мониторы
- •3.3.7. Почтовые ящики, конвейеры и очереди сообщений
- •4. Проблема тупиков и её решение
- •4.1. Проблема тупиков, разделяемые ресурсы и модели параллельных процессов
- •4.2. Модель повторно используемых ресурсов Холта1
- •4.3. Сети Петри
- •4.4. Модель пространства состояний системы
- •4.5. Борьба с тупиками
- •4.5.1. Предотвращение тупиков
- •4.5.2. Обход тупиков
- •4.5.3. Обнаружение тупика
- •5. Жёсткий диск
- •5.1. Устройство накопителя жесткого диска (hdd) и адресация элементов дискового пространства
- •5.2. Логическая структура диска
- •5.3. Создание загрузочных дисков
- •6. Файловые системы
- •6.1. Файлы и каталоги
- •6.2. Понятие и функции файловой системы и системы управления файлами.
- •6.3. Обзор файловых систем
- •6.3.1. Файловая система fat16, fat32 и vfat
- •6.3.2. Файловая система ntfs
- •6.3.3. Файловые системы компакт-дисков
- •7. Средства защиты и восстановления операционных систем
- •7.1. Цифровая подпись драйверов и её верификация
- •7.2. Защита и проверка системных файлов
- •7.3. Откат драйверов
- •7.6. Безопасный режим загрузки
- •7.7. Мастер и точки восстановления системы
- •7.8. Резервное копирование и восстановление
- •7.9. Аварийное восстановление системы. Консоль восстановления.
- •8. Загрузчики операционных систем
- •8.1. Понятие загрузчика и виды его реализации
- •8.2. Решение проблемы четырех разделов в mbr
- •8.3. Установка загрузчиков ос
- •8.4. Настройка загрузчиков ос
- •8.5. Удаление загрузчиков ос
- •9. Системный реестр и системные службы
- •9.1. Назначение и структура реестра
- •9.2. Работа с реестром
- •9.3. Системные службы
- •10. Безопасность операционных систем
- •10.1. Угрозы, уязвимости, атаки
- •10.2. Политика безопасности
- •10.3. Защита от вторжений
- •10.4. Межсетевые экраны
- •10.5. Отключение ненужных служб
- •10.6. Защита от спама
- •10.7. Защита от вредоносных программ и вирусов средствами операционных систем
- •10.8. Защита конфиденциальной информации.
- •Список литературных источников
8.2. Решение проблемы четырех разделов в mbr
Распределение дискового пространства накопителя на жёстком диске между логическими дисками описывается в главной загрузочной записи (MBR). MBR содержит ссылки на начала первичных разделов. Вследствие ограниченного размера MBR на диске допускаются только четыре первичных раздела, хотя разделов можно создать и больше. Возникает проблема, как разбить таблицу на большее число разделов, обеспечить их представление как логических дисков и обеспечить возможность запуска операционных систем со всех логических дисков.
Описание раздела содержит такую характеристику, как тип (BootID) и ссылки на начало последующие. В обычной таблице разделов содержатся указания на начала разделов. Однако если тип раздела равен 05h или 0Fh, то таблица раздела содержит ссылки на начало расширенного раздела диска. Тогда задав тип 05h или 0Fh четвёртого первичного раздела можно получить ссылку на расширенную таблицу разделов расширенного раздела (рис. 8.2.). А расширенный раздел может разбиваться на логические тома, которые операционная система представляет как логические диски. Для Windows 9x разбиение на большое число (более 26) логических дисков ничего не даёт, т.к. она не сможет присвоить новым логическим дискам имена. Но в Windows NT и последующих версиях системы это ограничение обойдено, и новым логическим дискам будут присвоены буквенно-цифровые номера. Таким образом, проблема создания большого числа логических дисков решена.
Практически разбивка диска на разделы может быть осуществлена не стандартной утилитой fdisk, а утилитами типа Partition Magic, которые в полуавтоматическом режиме выполняют разбиение диска на разделы.
Стандартный загрузчик Windows не анализирует логические диски созданные в расширенном разделе. Поэтому на них бессмысленно, на первый взгляд ставить операционные системы. Однако существуют загрузчики, которые это ограничение обходят.
Рис. 8.2. Решение проблемы четырёх разделов
Кроме того, в [9] подробно описана доработка стандартного загрузчика операционной системы Windows, выполняющаяся с помощью доступных программных средств, но требующая хорошего знания языка ассемблера.
8.3. Установка загрузчиков ос
В большинстве случаев загрузчики операционных систем автоматически устанавливаются в процессе установки операционной системы на жёсткий диск. Однако при установке нескольких операционных систем могут возникать различные проблемы. Например, блокирование установки младших версий операционных систем Windows при наличии старшей или уничтожение загрузчика одной операционной системы при установке другой.
Рекомендуется устанавливать операционные системы по одной на логический диск. Для установки операционных систем можно применять коммерческие и бесплатные загрузчики. В частности, при установке операционной системы Linux автоматически становится доступным бесплатный загрузчик GRUB, который можно установить и отдельно. Этот загрузчик позволяет разместить на одном диске операционные системы практически любых типов с помощью цепной или прямой загрузки. Утилит Startup Manager или KGRUBEditor позволят создать различное оформление и с удобством редактировать настройки загрузки. Недостатоком загрузчика является необходимость применения командной строки для устранения неполадок, которые могут возникнуть при переустановке Windows.
Примером коммерческого загрузчика является Acronis OS Selector. Полный набор утилит от Acronis позволяет управлять разделами, устанавливать операционные системы и создавать резервные копии данных. Из бесплатных утилит такого класса можно применять утилиту EasyBCD.