Подсистемы управления ОС

Все темы данного раздела:

Федоров Е. В.
Ф32 Операционные системы, среды и оболочки: Учеб.пособие. Переработанное и дополненное. Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. экон. ун-та, 2005. 253 с.   Учебно-методическое п

НАЗНАЧЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
Операционная система компьютера представляет собой комплекс взаимосвязанных программ, который действует как интерфейс между приложениями и пользователями с одной стороны и аппаратурой компьюте

Управление процессами
Важнейшей частью операционной системы, непосредственно влияющей на функ­ционирование вычислительной машины, является подсистема управления про­цессами. Для каждого вновь создаваемого пр

Управление памятью
  Память является для процесса таким же важным ресурсом, как и процессор, так как процесс может выполняться процессором только в том случае, если его коды и данные (не обязательно все

Управление файлами и внешними устройствами
Способность ОС к «экранированию» сложностей реальной аппаратуры очень ярко проявляется в одной из основных подсистем ОС – файловой системе. Операционная система представляет отдельный наб

Защита данных и администрирование
  Безопасность данных вычислительной системы обеспечивается средствами от­казоустойчивости ОС, направленными на защиту от сбоев и отказов аппара­туры и ошибок программного обеспечения

Интерфейс прикладного программирования
  Прикладные программисты используют в своих приложениях обращения к ОС, когда для выполнения тех или иных действий им требуется особый статус, которым обладает только операционная си

Пользовательский интерфейс
  Операционная система должна обеспечивать удобный интерфейс не только для прикладных программ, но и для человека, работающего за терминалом. Этот человек может быть конечным пользова

Сетевые операционные системы
  Сетевые операционные системы устанавливаются на компьютеры, объединенные в вычислительную сеть. Компьютерная сеть - это набор компьютеров, связанных коммуника

Сетевые и распределенные ОС
  В зависимости от того, какой виртуальный образ создает операционная система, чтобы подменить им реальную аппаратуру компьютерной сети, различают сетевые ОС и распределенные ОС.

Функциональные компоненты сетевой ОС
К основным функциональным компонентам сетевой ОС можно от-нести средства управления локальными ресурсами компьютера, которые реализуют все функции ОС автономного компьютера (распределение

Сетевые службы и сетевые сервисы
Совокупность серверной и клиентской частей ОС, предоставляющих доступ к конкретному типу ресурса компьютера через сеть, называется сетевой службой. В приведенном выше примере клиентская и

Встроенные сетевые службы и сетевые оболочки
  На практике сложилось несколько подходов к построению сетевых операционных систем, различающихся глубиной внедрения сетевых служб в операционную систему: сетевые службы глу

Требования к современным операционным системам
  Главным требованием, предъявляемым к операционной системе, является выполнение основных функций эффективного управления ресурсами и обеспечение удобного интерфейса для пользователя

АРХИТЕКТУРА ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
  Любая хорошо организованная сложная система имеет понятную и рациональную структуру, т.е. разделяется на части - модули, имеющие вполне законченное функциональное назначение с четко

Ядро и вспомогательные модули ОС
  Наиболее общим подходом к структурированию операционной системы является разделение всех ее модулей на две группы: ядро - модули ОС, выполняющие основные функции;

Ядро и привилегированный режим
  Для надежного управления ходом выполнения приложений операционная система должна иметь по отношению к приложениям определенные привилегии. Иначе некорректно работающее приложение мо

Многослойная структура ОС
  Вычислительную систему, работающую под управлением ОС на основе ядра, можно рассматривать как систему, состоящую из трех иерархически расположенных слоев: нижний слой образует аппар

Аппаратная зависимость ОС
  Многие операционные системы успешно работают на различных аппаратных платформах без существенных изменений в своем составе. Во многом это объясняется тем, что, несмотря на разл

Переносимость операционной системы
  Если код операционной системы может быть сравнительно легко перенесен с процессора одного типа на процессор другого типа и с аппаратной платформы одного типа на аппаратную пл

Концепция
Микроядерная архитектура является альтернативой классическому способу построения операционной системы. Под классической архитектурой в данном случае понимается рассмотренная выше структурная органи

Двоичная совместимость и совместимость исходных текстов
  Необходимо различать совместимость на двоичном уровне и совместимость на уровне исходных текстов. Приложения обычно хранятся в ОС в виде исполняемых файлов, содержащих двоичные обра

Трансляция библиотек
  Одной из составляющих, формирующих прикладную программную среду, является набор функций интерфейса прикладного программирования API, которые операционная система предоставляет своим

Способы реализации прикладных программных сред
Создание полноценной прикладной среды, полностью совместимой со средой другой операционной системы, является достаточно сложной задачей, тесно свя­занной со структурой операционной системы. Существ

ПРОЦЕССЫ И ПОТОКИ
  Важнейшей функцией операционной системы является организация рационального использования всех ее аппаратных и информационных ресурсов. К основным ресурсам могут быть отнесены процес

Мультипрограммирование
  Мультипрограммирование или многозадачность (multitasking) - это способ организации вычислительного процесса, при котором на одном процессоре попеременно выполня

Мультипрограммирование в системах пакетной обработки
  При использовании мультипрограммирования в системах пакетной обработки для повышения пропускной спо­собности компьютера главной целью является минимизация простоев всех устройств ко

Мультипрограммирование в системах реального времени
  Еще одна разновидность мультипрограммирования используется в системах реального времени, предназначенных для управления с компьютера различными техническими объектами (наприм

Мультипроцессорная обработка
  Мультипроцессорная обработка - это способ организации вычислительного процесса в системах с несколькими процессорами, при котором несколько задач (процессов, потоков)

Планирование процессов и потоков
  Одной из основных подсистем мультипрограммной ОС, непо-средственно влияю­щей на функционирование вычислительной машины, является подсистема управ­ления процессами и потоками, котора

Создание процессов и потоков
  Создать процесс - это прежде всего означает создать описатель процесса, в качестве которого выступает одна или несколько информационных структур, содержащих все сведения о пр

Планирование и диспетчеризация потоков
  На протяжении существования процесса выполнение его потоков может быть многократно прервано и продолжено. (В системе, не поддерживающей потоки, все сказанное ниже о планировании и д

Состояния потока
  ОС выполняет планирование потоков, принимая во внимание их состояние. В мультипрограммной системе поток может находиться в одном из трех основных состояний: выполнение

Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования
  С самых общих позиций все множество алгоритмов планирования можно разделить на два класса: вытесняющие и невытесняющие. Невытесняющие (non-preemptive) алгоритмы план

Алгоритмы планирования, основанные на квантовании
  В основе многих вытесняющих алгоритмов планирования лежит концепция квантования. В соответствии с этой концепцией каждому потоку поочередно для выполнения предоставляется огр

Алгоритмы планирования, основанные на приоритетах
Другой важной концепцией, лежащей в основе многих вытесняющих алгоритмов планирования, является приоритетное обслуживание. Приоритетное обслуживание предполагает наличие у потоков некотор

Смешанные алгоритмы планирования
Во многих операционных системах алгоритмы планирования построены с использованием как концепции квантования, так и приоритетов. Например, в основе планирования лежит квантование, но величина ква

Цели и средства синхронизации
  Существует достаточно обширный класс средств операционной системы, с помощью которых обеспечивается взаимная синхронизация процессов и потоков. Потребность в синхронизации потоков в

Сигналы
  Сигнал дает возможность задаче реагировать на событие, источником которого может быть операционная система или другая задача. Сигналы вызывают прерывание задачи и выполнение

Функции операционной системы по управлению памятью
  Под памятью (memory) здесь подразумевается оперативная память компьютера. В отличие от памяти жесткого диска, которую называют внешней памятью (storage), оперативной п

Типы адресов
  Для идентификации переменных и команд на разных этапах жизненного цикла программы используются символьные имена (метки), виртуальные адреса и физические адреса. Символьн

Алгоритмы распределения памяти
  Следует ли назначать каждому процессу одну непрерывную область физической памяти или можно выделять память «кусками»? Должны ли сегменты программы, загруженные в память, находиться

Алгоритмы распределения с использованием внешней памяти
  Необходимым условием для того, чтобы программа могла выполняться, является ее нахождение в оперативной памяти. Объем оперативной памяти, который имеется в компьютере, существенно ск

Свопинг и виртуальная память
  Виртуализация оперативной памяти осуществляется совокупностью программных модулей ОС и аппаратных схем процессора и включает решение следующих задач: размещение данных в за

Страничное распределение
  При страничном распределении виртуальное адресное пространство каждого процесса делится на части одинакового, фиксированного для данной системы размера, называемые виртуальными с

Сегментное распределение
  При страничной организации виртуальное адресное пространство процесса делится на равные части механически, без учета смыслового значения данных. В одной странице могут оказат

Сегментно-страничное распределение
  Данный метод представляет собой комбинацию страничного и сегментного механизмов управления памятью и направлен на реализацию достоинств обоих подходов. Так же как и при сег

ВВОД-ВЫВОД И ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА
  Одной из главных задач операционной системы является обеспечение обмена данными между приложениями и периферийными устройствами компьютера. В современной ОС функции обмена данными с

Специальные файлы
  В унификацию драйверов большой вклад внесла операционная система UNIX. В этой системе все драйверы были разделены на два больших класса: блок-ориентированные (block-oriented)

Логическая организация файловой системы
  Одной из основных задач операционной системы является предоставление удобств пользователю при работе с данными, хранящимися на дисках. Для этого ОС подменяет физическую структуру хр

Цели и задачи файловой системы
  Файл - это именованная область внешней памяти, в которую можно записывать и из которой можно считывать данные. Файлы хранятся в памяти, не зависящей от энергопитания,

Типы файлов
  Файловые системы поддерживают несколько функционально различных типов файлов, в число которых, как правило, входят обычные файлы, файлы-каталоги, специальные файлы, именованные конв

Иерархическая структура файловой системы
Пользователи обращаются к файлам по символьным именам. Однако способности человеческой памяти ограничивают количество имен объектов, к которым пользователь может обращаться по имени. Иерархическ

Имена файлов
  Все типы файлов имеют символьные имена. В иерархически организованных файловых системах обычно используются три типа имен файлов: простые, составные и относительные. Про

Монтирование
В общем случае вычислительная система может иметь несколько дисковых устройств. Даже типичный персональный компьютер обычно имеет один накопитель на жестком диске, один накопитель на гибких дисках

Атрибуты файлов
Понятие «файл» включает не только хранимые им данные и имя, но и атрибуты. Атрибуты - это информация, описывающая свойства файла. Примеры возможных атрибутов файла: тип

Логическая организация файла
  В общем случае данные, содержащиеся в файле, имеют некую логическую структуру. Она является базой при разработке программы, предназначенной для обработки этих данных. Признаками, от

Физическая организация файловой системы
  Представление пользователя о файловой системе как об иерархически организованном множестве информационных объектов имеет мало общего с порядком хранения файлов на диске. Файл, имеющ

Физическая организация и адресация файла
  Важным компонентом физической организации файловой системы является физическая организация файла, т.е. способ размещения файла на диске. Основными критериями эф

Физическая организация FAT
  Логический раздел, отформатированный под файловую систему FAT, состоит из следующих областей. Загрузочный сектор содержит программу начальной загрузки операционной с

Физическая организация файловых систем s5 и ufs
  В этом разделе вместо термина «кластер» будет использоваться термин «блок», как это принято в файловых системах UNIX. Файловые системы s5 (получившие название от System V,

Физическая организация файловой системы NTFS
  Файловая система NTFS была разработана в качестве основной файловой системы для ОС Windows NT в начале 1990-х годов с учетом опыта разработки файловых систем FAT и HPFS (основная фа

Структура тома NTFS
  В отличие от разделов FAT и s5/ufs все пространство тома NTFS представляет собой либо файл, либо часть файла. Основой структуры тома NTFS является главная таблица файлов (Master

Структура файлов NTFS
В NTFS файл целиком размещается в записи таблицы MFT, если это позволяет сделать его размер. В том случае, когда размер файла больше размера записи MFT, в запись помещаются только некоторые атрибут

Каталоги NTFS
  Каждый каталог NTFS представляет собой один вход в таблицу MFT, который содержит атрибут Index Root – список файлов, входящих в каталог. Индексы позволяют сортировать файлы д

Механизм контроля доступа
Каждый пользователь и каждая группа пользователей обычно имеют символьное имя, а также уникальный числовой идентификатор. При выпол­нении процедуры логического входа в систему пользователь сообщ

Имена файлов
    modern.txt   win.exe   class. dbf   unix.ppt   kira &

Организация контроля доступа в ОС UNIX
В ОС UNIX права доступа к файлу или каталогу определяются для трех субъек­тов: владельца файла (идентификатор User ID, UID); членов группы, к которой принадлежит владелец (Grou

Организация контроля доступа в ОС Windows NT
  Система управления доступом в ОС Windows NT отличается высокой степенью гибкости, которая достигается за счет большого разнообразия субъектов и объ­ектов доступа, а также за счет де

Разрешения на доступ к каталогам и файлам
В Windows NT администратор может управлять доступом пользователей к ката­логам и файлам только в разделах диска, в которых установлена фай­ловая систе­ма NTFS. Разделы FAT не поддерживаются сред

Редактор базы данных регистрации
Введение. Операционная система Windows 9Х относится к типу од­нопользовательских многозадачных систем. Благодаря удобному графи­че­скому интерфейсу пользователя и встроенным сете­вым функ

Командный файл системного реестра
Менять параметры системного реестра можно и автоматически, без прямого ис­пользования редактора. Например, можно создать командный файл систем­ного реестра и внести в него нужные ключи с необхо­дим

Утилита редактора системных правил Poledit
  Рассмотренная нами ранее программа regedit.exe входит в стандарт­ную поставку ОС Windows 9X и позволяет менять любые настройки рее­стра. В настоящее время появились подобные програм

Список ключей системного реестра
Отключение доступа к дисплею в Панели управления (Windows 9X и NT). [HKEY_CURRENT_USERSoftwareMicrosoftWindowsCurrentVersionPoliciesSystem] Параметр: NoDispCPL Эт

Заблокировать возможность добавления принтеров.
[HKEY_CURRENT_USERSoftwareMicrosoftWindowsCurrentVersionPoliciesExplorer] Параметр: NoAddPrinter Скрыть вкладку «Устройства» утилиты «Система». [HKEY_

Установка удаленного терминала (Remote DeskTop Connection)
Установка удаленного терминала нужна только для ОС Windows 98. В ОС Windows XP Professional используется встроенная утилита, найти которую можно в меню кнопки <Пуск>: Все про

Работа с Windows 2003 Server
  Щелкните по директиве Подключение к удаленному рабочему столу (Remote Desktop Connection). На экране поя­вится окно с одноименным названием. Если щелкнуть по кнопке Параме

Утилиты панели управления
Сетевые компоненты Windows XP Professional   Процедура инсталляции сетевых компонентов Рабочей станции Windows XP Professional подобна аналогичной процедуре для

Управление рабочей станцией
  Щелкните правой клавишей мыши на значке Мой компьютер и выполните ди­рективу Управ­ление компьютером (Computer Management). Эта дирек­тива содержит ряд утилит, которые

Администрирование
  Административные программы сервера располо­жены в программной группе Администрирование (Administrative Tools), найти которую можно в меню кнопки <Пуск> (Start) и

Конфигурирование сервера
  Утилита является однопользовательской. Если после запуска на экране появится сообщение о ее занятости, повторите попытку позже, когда Ваш коллега освободит утилиту, а сейчас перейди

Управление контроллером домена
  Если ПК с ОС Windows 2003 Server определен как контроллер до­мена, то в программной группе Администрирова­ние (Administra­tive Tools) должны появиться компоненты, пере

Предоставление доступа к ресурсам сервера
Одной из важных задач системного администратора является назначение прав доступа различным пользователям на сетевые ресурсы домена, в том числе, и на файловые ресурсы самого сервера. В кор

Привилегия клиента удаленного терминала
Отметим, что доступ к серверу приложений посредством удаленного терминала возможен лишь для членов группы Remote DeskTop Users. В результате, каждый вновь созданный поль­зователь, не будучи

Командные центры Windows 9Х
Работа предназначена для самостоятельного выполнения. Введение. Командные центры Windows 9X по управлению систем­ными ресурсами, конфигурированию системы и управлен

Рабочий стол. Свойства рабочего стола
  Важным достоинством ОС Windows 9X является то, что, как всякая со­временная операционная система, она позволяет изменять и настраивать свой графический интерфейс, приспосабли

Лабораторная работа № 4
Установка ОС Fedora Core X. Режимы работы системы. Инсталляция приложений Введение. Операционная система (ОС) Fedora Core X принадлежит к классу

Инсталляция ОС Fedora Core X
  Стандартная установка на ПК ОС Fedora Core X, как и Red Hat Linux, обычно проводится в графиче­ском режиме с загрузочного компакт-диска, на котором расположены дистри­

Графический интерфейс GNOME ОС Linux
Графический режим работы ОС Linux исполнен в виде сер­вера X Window System display server и оконных менеджеров: X Window, GNOME и KDE. X Window принадлежит

Установка ОС Fedora Core X
Исполнитель – студент группы ПИЭ…, Ф.И.О. Активируйте окно терминала. С помощью клавиш <Alt>+<Print Screen> вызовите программу получения снимка активного о

Алфавитно-цифровой терминал
  Если интерфейс GNOME напоминает графический интерфейс ОС Windows 98, то алфавитно-цифровой терминалом ОС Linux больше похож на окно DOS. Однако в отличие

Режимы работы ОС Linux
Информация о том, какой интерфейс (графический или только текстовый) будет использоваться системой после загрузки и какое количество текстовых терминалов будет выделено системой для локальной регис

Установка приложений в ОС Red Hat
Установка приложений – это не самый сложный про­цесс взаимодейст­вия пользователя с компьютером даже для ОС типа UNIX, хотя в ОС Windows ХX процесс инсталляции приложений прохо­дит

Управление ресурсами ОС Linux
Подсистема управления процессами. Операционная система для каждого вновь создаваемого процесса создает специальную информационную структуру, в которой хранит различную информацию о процес

Системный монитор
Задание 3. С графической консоли (для переключения на «графику» нажмите <Alt>+<F7>) запустите утилиту Системный монитор. Сделать это можно с помощью кнопки Прило

Локальные системы
Подсистема администрирования ОС Red Hat включает в себя множество утилит, как текстовых, так и графических. Подобные текстовые утилиты содержатся во всех ОС Linux. Графические утилиты

Пользовательский интерфейс
Пользовательский интерфейс ОС Linux представлен в виде нескольких (по умолчанию – шесть) текстовых и одной графической консолей. Графическая консоль организуется на основе севера Xserver.

Регистрация событий
Контроль событий, происходящих в системе, возложен на администратора. Различные события, связанные с выполнением конкретных приложений, фиксируются в специальных файлах, которые хранятся в каталоге

Файловые системы. Сетевые сервисы ОС Linux
  Введение. Обычно файлы, хранимые на жестком диске, представляют собой несвязанные блоки информации, расположенные в разных местах диска. Операционная система, записывая или и

Создание и локализация файловой системы
  Для создания файловой системы на каком-либо внешнем носителе служит команда mkfs. Руко­водство по использованию этой команды можно получить по команде: man mkfs

Сервисы Linux
  ОС Linux выполнена на основе классического ядра, в котором часть системных функций выполняется серверами ОС, такими как vsftpd, httpd, sendmail, pop3s, samba и т.д. Ка

СПИСОК ВОПРОСОВ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ
  1. Допустим, Вам надо написать деловое письмо на немецком языке. Можно ли установить немецкую раскладку клавиатуры под Windows 9X? Если можно, то как это сделать? 2. Для пе