федеральное государственнОЕ бюджетное образовательноЕ учреждениЕ
высшего профессионального образования
«Тюменский государственный нефтегазовый университет»
ИНСТИТУТ КИБЕРНЕТИКИ, ИНФОРМАТИКИ И СВЯЗИ
Методические указания
для лабораторных и практических занятий студентов
по дисциплине
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
для специальности:
230115 Программирование в компьютерных системах
2012
СОДЕРЖАНИЕ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 4
Практическое занятие №1 5
Практическое занятие №2 13
Практическое занятие №3 27
Лабораторное занятие №1 40
Лабораторное занятие №2 44
Лабораторное занятие №3 47
Лабораторное занятие №4 57
Лабораторное занятие №5 65
Практическое занятие №4 70
Практическое занятие №5 83
Практическое занятие №6 90
Практическое занятие №7 93
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 102
Пояснительная записка
Методические указания для лабораторных и практических занятий составлены в соответствии с программой учебной дисциплины «Операционные системы» и предназначены для студентов, обучающихся специальности 230115 Программирование в компьютерных системах.
Целью выполнения лабораторных работ является:
формирование практических умений и навыков работы в операционных системах MS–DOS, Windows 2000/XP; операционных оболочках Norton Commander, Far Manager;
изучение принципов работы и применения сервисных программных средств: архиваторов;
углубление и закрепление полученных теоретических знаний;
формирование общих и ключевых компетенций (умений) и применение их на практике;
развитие профессионально значимых качеств таких, как самостоятельность, ответственность, творческая инициатива.
В результате выполнения лабораторных работ студент должен:
знать:
принципы построения операционных систем;
структурную организацию операционных систем;
особенности работы в конкретных операционных системах, оболочках и средах;
уметь:
работать с современными операционными системами;
осваивать новую операционную систему или программную оболочку;
пользоваться сервисными программными средствами;
изменять настройку конфигурации системы.
Методические указания состоят из пояснительной записки, общих требований к выполнению и оформлению лабораторных и практических работ, описания лабораторных и практических занятий, которые снабжены основными теоретическими сведениями, заданиями к работе, контрольными вопросами и ссылками на рекомендуемые источники из списка литературы.
На выполнение каждой работы отводится определенное количество часов в соответствии с тематическим планом учебной дисциплины «Операционные системы».
Выполнять работы рекомендуется на персональном компьютере под управлением операционной системы Windows 2000/XP и совместимым с ней операционным окружением с соблюдением техники безопасности.
Методические указания для лабораторных и практических занятий окажут помощь преподавателям в организации занятий, а студенты могут использовать пособие для повторения изученного материала, подготовке к зачету и экзамену.
Практическое занятие №1 Тема: Управление операционной системой через командный интерфейс
Цель: изучить структуру, этапы загрузки ОС MS–DOS и способы взаимодействия с ОС посредством текстовых директив – команд.
Вид работы: индивидуальный
Время выполнения: 2 часа
Теоретический материал
MS–DOS – это
семейство ОС с развитыми средствами доступа ко всем аппаратным возможностям персонального компьютера;
работа в гибкой файловой системе, основанной на иерархической структуре каталогов;
возможность использования модульного принципа построения компьютера, заключающего в подключении большого количества разнообразных периферийных устройств (принтеров, плоттеров, модемов и т.д.).
MS–DOS постоянно находится в памяти и занимается невидимым сервисом: распределением памяти для программ, размещением файлов на диске, обслуживанием сигналов, поступающих от оборудования (клавиатуры, дисплея, винчестера, дисководов) и работающих программ.
ОС MS–DOS имеет модульную структуру.
Модуль – унифицированная самостоятельная часть системы, имеющая законченное оформление и средства сопряжения с другими функциональными узлами и модулями.
Структуру ОС MS–DOS образуют модули:
BIOS (Basic Input/Output System) – базовая система ввода-вывода – программа, находящаяся в постоянной памяти компьютера. Ее функции:
тестирование (проверка правильности работы) аппаратных частей компьютера;
вызов в память других элементов ОС;
организация наиболее универсальных операций ввода – вывода информации.
Модуль расширения – EM BIOS (Extension Module BIOS) в виде файла с именем IO.SYS. Базовый модуль (BM – Basic Module) дисковой операционной системы в виде файла с именем MSDOS.SYS. Два системных файла DOS (IO.SYS, MSDOS.SYS) находятся в фиксированном месте на диске с ОС, считываются в память при начальной загрузке и присутствуют в оперативной памяти постоянно.
IO.SYS – дополнение к BIOS;
MSDOS.SYS – файл, реализующий высокоуровневые услуги DOS.
Командный процессор или интерпретатор команд (CI – Command Interpreter) в виде файла с именем COMMAND.COM, находится на диске с ОС. Функции командного процессора:
обработка команд, вводимых пользователем;
организация выполнения программ.
Внешние команды и драйверы, утилиты – файлы с расширением .COM, .EXE, .SYS – программы, которые дополняют систему ввода ОС и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное обслуживание уже имеющихся устройств. Пример: драйвер клавиатуры, обеспечивающий ввод букв русского алфавита (кириллицы).
Системный загрузчик (SB – System Bootstrap);
BIOS, модуль расширения EM BIOS, загружаемые (внешние) драйверы, системный загрузчик составляют машинозависимую часть ОС.
Базовый модуль DOS, командный процессор, внешние команды, инструментальные средства составляют машинонезависимую часть ОС.
ОС MS–DOS храниться на внешнем носителе обычно жестком диске (кроме модуля BIOS). При включении ПК начинается процесс перезаписи ОС MS–DOS с диска в оперативную память. Этот процесс получил название загрузка операционной системы (рис. 1).
После включения компьютера можно наблюдать за сменой цифр на экране. Эти цифры отображают процесс тестирования оперативной памяти программой BIOS. При обнаружении неисправности в ячейках оперативной памяти будет выдано сообщение.
После успешного окончания тестирования аппаратуры производится обращение к дисководу с гибким диском А:, и рядом с ним загорается лампочка индикации. Если вы загружаете ОС с гибкого диска, то надо до или во время тестирования вставить системный диск в дисковод А:. В противном случае при отсутствии на диске А: ОС осуществляется обращение к жесткому диску, о чем свидетельствует засветившаяся рядом с ним лампочка индикации.
Начинается считывание в оперативную память 0-го сектора 0-й стороны диска, в котором находится загрузчик (BOOT RECORD). Управление передается загрузчику, который проверяет наличие на системном диске модуля расширения IO.SYS и базового модуля MSDOS.SYS. Если они находятся в отведенном для них месте (рис. 1), то он загружает их в оперативную память, в противном случае будет выдано сообщение об их отсутствии. В этом случае рекомендуется произвести повторную загрузку. Сигнал повторной загрузки передает управление постоянному модулю BIOS, который снова переписывает с диска в оперативную память блок начальной загрузки и т.д.
Дня повторной загрузки ОС в память нажать одновременно клавиши Ctrl+Alt+Del.
После успешно выполненной загрузки в оперативную память модуля расширения IO.SYS и базового модуля MSDOS.SYS загружается командный процессор СОМMAND.COM и обрабатывается файл конфигурации CONFIG.SYS, который содержит команды подключения необходимых драйверов. Этот файл может отсутствовать, если не устраивает базовый вариант операционной системы.
Затем выполняется обработка командного файла AUTOEXEC.BAT. С помощью этого файла вы можете произвести настройку параметров операционной среды. Например, создать виртуальный диск, обеспечить смену режимов печати, загрузить вспомогательные программы и т.д.
Файл со стандартным именем AUTOEXEC.BAT отличается от других файлов типа . BAT тем, что выполнение помещенных в него команд начинается автоматически сразу после загрузки операционной системы.
В случае отсутствия файла AUTOEXEC.BAT будет предложено ввести дату и время.
После окончания работы файла AUTOEXEC.BAT, а также если этот файл не обнаружен, на экран дисплея будет выдано приглашение системного диска. Это является свидетельством нормального завершения процесса загрузки, и можно приступать к работе, введя имя прикладной программы или команду операционной системы.
Примечание. В случае отсутствия файлов CONFIG.SYS и AUTOEXEC.BAT параметры операционной системы будут установлены по умолчанию.
Взаимодействие с ОС MS–DOS осуществляется посредством текстовых директив – команд, которые вводятся с клавиатуры в командную строку.
Команды, являющиеся блоками командного процессора, процессор выполняет сам. Их называют внутренними. Другие являются сами программами, и процессор находит их по соответствующим именам на дисках. Такие команды называются внешними.