- •Рецензенты:
- •Ответственные за выпуск:
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Назначение и функции операционной системы
- •1.1. Функциональные компоненты операционной системы автономного компьютера
- •1.1.1. Управление процессами
- •1.1.2. Управление памятью
- •1.1.3. Управление файлами и внешними устройствами
- •1.1.4. Защита данных и администрирование
- •1.1.5. Интерфейс прикладного программирования
- •1.1.6. Пользовательский интерфейс
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы
- •1.2. Сетевые операционные системы
- •1.2.1. Сетевые и распределенные ос
- •1.2.2. Два значения термина «сетевая ос»
- •1.2.3. Функциональные компоненты сетевой ос
- •1.2.4. Сетевые службы и сетевые сервисы
- •1.2.5. Встроенные сетевые службы и сетевые оболочки
- •1.3. Требования к современным операционным системам
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы
- •2. Архитектура операционной системы
- •2.1. Ядро и вспомогательные модули ос
- •2.2. Ядро и привилегированный режим
- •2.3. Многослойная структура ос
- •2.4. Аппаратная зависимость ос
- •2.5. Переносимость операционной системы
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы
- •2.6. Микроядерная архитектура
- •2.6.1. Концепция
- •2.6.2. Преимущества и недостатки микроядерной архитектуры
- •2.7. Совместимость и множественные прикладные среды
- •2.7.1. Двоичная совместимость и совместимость исходных текстов
- •2.7.2. Трансляция библиотек
- •2.7.3. Способы реализации прикладных программных сред
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы
- •3. Процессы и потоки
- •3.1. Мультипрограммирование
- •3.1.1. Мультипрограммирование в системах пакетной обработки
- •3.1.2. Мультипрограммирование в системах разделения времени
- •3.1.3. Мультипрограммирование в системах реального времени
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы
- •3.2. Мультипроцессорная обработка
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы
- •3.3. Планирование процессов и потоков
- •3.4. Понятия «процесс» и «поток»
- •3.4.1. Создание процессов и потоков
- •3.4.2. Планирование и диспетчеризация потоков
- •3.4.3. Состояния потока
- •3.4.4. Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования
- •3.4.5. Алгоритмы планирования, основанные на квантовании
- •3.4.6. Алгоритмы планирования, основанные на приоритетах
- •3.4.7. Смешанные алгоритмы планирования
- •3.5. Синхронизация процессов и потоков
- •3.5.1. Цели и средства синхронизации
- •3.5.2. Сигналы
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы
- •4. Управление памятью
- •4.1. Функции операционной системы по управлению памятью
- •4.2. Типы адресов
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы
- •4.3. Алгоритмы распределения памяти
- •4.3.1. Алгоритмы распределения без использования внешней памяти Распределение памяти динамическими разделами
- •Распределение памяти перемещаемыми разделами
- •4.3.2. Алгоритмы распределения с использованием внешней памяти
- •Свопинг и виртуальная память
- •Страничное распределение
- •Сегментное распределение
- •Сегментно-страничное распределение
- •Разделяемые сегменты памяти
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы
- •5. Ввод-вывод и файловая система
- •5.1. Задачи операционной системы по управлению файлами и устройствами
- •5.2. Специальные файлы
- •5.3. Логическая организация файловой системы
- •5.3.1. Цели и задачи файловой системы
- •5.3.2. Типы файлов
- •5.3.3. Иерархическая структура файловой системы
- •5.3.4. Имена файлов
- •5.3.5. Монтирование
- •5.3.6. Атрибуты файлов
- •5.3.7. Логическая организация файла
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы
- •5.4. Физическая организация файловой системы
- •5.4.1. Диски, разделы, секторы, кластеры
- •5.4.2. Физическая организация и адресация файла
- •2048 Записей
- •5.5. Физическая организация fat
- •Кластер № 17 – начальный кластер файла file1; кластер № 18 – начальный кластер файла file2
- •5.6. Физическая организация файловых систем s5 и ufs
- •5.7. Физическая организация файловой системы ntfs
- •5.7.1. Структура тома ntfs
- •5.7.2. Структура файлов ntfs
- •5.7.3. Каталоги ntfs
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы
- •5.8. Контроль доступа к файлам
- •5.8.1. Доступ к файлам как частный случай доступа к разделяемым ресурсам
- •5.8.2. Механизм контроля доступа
- •Имена файлов
- •5.8.3. Организация контроля доступа в ос unix
- •Процесс
- •Запрос операции
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы
- •5.8.4. Организация контроля доступа в ос Windows nt
- •5.8.5. Разрешения на доступ к каталогам и файлам
- •Соотношение индивидуальных и стандартных разрешений для файлов
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы
- •Ответы на вопросы для самопроверки
- •Лабораторные работы
- •Методические указания для проведения лабораторных занятий и выполнения контрольной работы
- •Лабораторная работа № 1 Системный реестр Windows 9x. Редактор базы данных регистрации
- •Редактор системного реестра. Утилита regedit.Exe
- •Командный файл системного реестра
- •Утилита редактора системных правил Poledit
- •Список ключей системного реестра
- •Заблокировать возможность удаления принтеров.
- •Заблокировать возможность добавления принтеров.
- •Скрыть вкладку «Устройства» утилиты «Система».
- •Скрыть вкладку «Профили оборудования» утилиты «Система».
- •Лабораторная работа № 2 Администрирование сетевой ос Windows xp
- •Установка удаленного терминала (Remote DeskTop Connection)
- •Работа с Windows 2003 Server
- •Утилиты панели управления
- •Управление рабочей станцией
- •Администрирование
- •Конфигурирование сервера
- •Управление контроллером домена
- •Предоставление доступа к ресурсам сервера
- •Привилегия клиента удаленного терминала
- •Панель задач. Управление процессами
- •Лабораторная работа № 3 Командные центры Windows 9х
- •Утилита «Дата/время»
- •Утилита «Клавиатура»
- •Утилита «Мышь»
- •Утилита «Специальные возможности»
- •Утилита «Принтеры»
- •Утилита «Шрифты»
- •Утилита «Установка и удаление программ»
- •Утилита «Система»
- •Утилита «Язык и стандарты» Окно утилиты Язык и стандарты содержит вкладки Денежные единицы, Время, Дата, Региональные стандарты, Числа.
- •Рабочий стол. Свойства рабочего стола
- •Лабораторная работа № 4 Установка ос Fedora Core X. Режимы работы системы. Инсталляция приложений
- •Подготовка жесткого диска к инсталляции ос Linux
- •Программа редактирования разделов жесткого диска PowerQuest PartitionMagic 8.0
- •Создать как: (Create as:) Logical Partition Тип раздела: (Partition type:) Linux Ext3 Размер: (Size:) 9500
- •Инсталляция ос Fedora Core X
- •Графический интерфейс gnome ос Linux
- •Лабораторная работа № 4 Установка ос Fedora Core X
- •Текстовый интерфейс ос Linux Алфавитно-цифровой терминал
- •Режимы работы ос Linux
- •Установка приложений в ос Red Hat
- •Лабораторная работа № 5 Подсистемы управления ос
- •Управление ресурсами ос Linux
- •Графические утилиты управления процессами. Системный монитор
- •Подсистемы управления, общие для всех ресурсов
- •Администрирование в ос Red Hat. Локальные системы
- •Пользовательский интерфейс
- •Регистрация событий
- •Лабораторная работа № 6 Файловые системы. Сетевые сервисы ос Linux
- •Команды и утилиты, предназначенные для работы с файловыми системами
- •Создание, редактирование и удаление разделов жесткого диска. Утилита fdisk
- •Создание и локализация файловой системы
- •Файловые службы и сетевые файловые системы
- •Автомонтирование
- •Сервисы Linux
- •Список вопросов к контрольной работе
- •Библиографический список
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. В графический сервер загружается одна из нескольких графических оболочек (оконных менеджеров), поставляемых с дистрибутивами ОС.
Режим текстового терминала, загрузка которого осуществляется по системному вызову init 3, был рассмотрен нами в лабораторной работе № 4. Поэтому в данной лабораторной работе мы уделим внимание графическому интерфейсу ОС, а также способам удаленного подключения к текстовым и графическим терминалам.
Удаленный текстовый терминал
Получить удаленный доступ к компьютеру чрезвычайно просто. Для этого с командной строки текстового или графического терминала локального компьютера необходимо ввести команду ssh по формату:
ssh «имя или IP-адрес удаленного компьютера» -l «Имя удаленного пользователя» , например,
ssh aprold-new.cc.usue.ru -l stud02
или
ssh 10.6.5.243 -l stud02
Если Вас интересуют дополнительные возможности команды удаленного доступа ssh, то их легко узнать, вызвав подсказку по применению:
ssh --help
Задание 15. В окне графического терминала зарегистрируйтесь на сервере aprold-new.cc.usue.ru под своим логическим именем и запустите интерфейс mc. Результат поместите в отчет. Закройте удаленный терминал.
Графические оболочки
Параметры графического пользовательского интерфейса определяются в окне графического менеджера входа (в ОС Red Hat по умолчанию –GNOME) на стадии регистрации пользователя в системе. Окно графического менеджера входа GNOME имеет поля для ввода имени и пароля пользователя, а также заголовки меню Язык, Сеанс, Перезагрузка, Выключить, расположенные в нижней части окна.
Меню Язык содержит директиву Выберите язык для этого сеанс. Выполнение директивы приводит к появлению одноименного окна, в нижней части которого расположены строки с названиями стран и языков. С помощью этой директивы выбирается язык общения с графической системой. По умолчанию – язык, на котором инсталлировалась ОС. Смена языка бывает крайне необходима, если локализация (настройка на национальные особенности) какого-либо приложения выполнена некорректно (как правило, меню этого приложения отображается непонятными символами). В этом случае до устранения недостатка нужно выбрать язык общения английский. Тогда заголовки окон, меню и системные сообщения будут отображаться без искажений текста в англоязычном формате.
Задание 16. В панели задач меню Команды, выполните директиву Завершить сеанс. На предупреждение Вы действительно хотите завершить сеанс? нажмите ОК. Система сохранит настройки сессии и загрузит окно менеджера входа. В меню Язык выполните директиву Выберите язык для этого сеанса и отметьте Английский (Американский). Зарегистрируйтесь в системе под именем root и паролем 651651. На предложение установить выбранный язык как язык сеанса по умолчанию нажмите кнопку Только для этого сеанса. После загрузки графического интерфейса убедитесь, что команды меню стали англоязычным. В графическом терминале запустите Midnight Commander. Убедитесь, что меню mc также имеет англоязычную форму. Окно терминала поместите в отчет.
Завершите работу с графической оболочкой (Команды, Завершить сеанс). Система сохранит параметры сеанса и вновь загрузит окно графического менеджера входа.
Рассмотрим состав меню Сеанс, расположенного в нижней части окна. Меню содержит названия графических оболочек (оконные менеджеры GNOME, KDE и т.д.), одну из которых пользователь может загрузить в графический сервер.
Задание 17. Откройте меню Сеанс, выберите оболочку KDE, а затем зарегистрируйтесь в системе. Внешнее оформление оболочки KDE мало отличается от оболочки, загружаемой по умолчанию (GNOME), но внутренне – это совсем другой оконный менеджер.
Загрузите терминал, а затем интерфейс mc. Результат поместите в отчет.
Поскольку оболочка KDE использует принцип графического встраивания объектов OLE через буфер обмена, то копирование окон и вставка в отчет картинок осуществляется точно так же, как в ОС Windows XX. Напомним, что «фотографирование» активного окна проводится по клавишам <Alt>+<Print Screen>, а вставка в документ или каталог, в том числе и на рабочий стол − <Ctrl>+<V>. Обычно директива с этой командой находится в системном меню того объекта, где эта операция разрешена. Для фотографирования различных объектов рабочего стола в KDE есть специальная утилита Snapshot, расположенная в программной группе Графика, кнопки <Пуск> (КрШ).
В дополнение отметим, что конфигурация сессий сохраняется в системных файлах одноименного названия, расположенных в домашнем каталоге пользователя. Например, параметры сессии KDE запоминаются в папке ~/.kde, а содержимое рабочего стола – в папке ~/Desktop.
Завершите работу с графическим интерфейсом (<Пуск>, Завершить сеанс). Система перезапустит графический сервер и вновь загрузит окно графического менеджера. Разберите самостоятельно состав меню Перезагрузить и Завершить.
В заключение отметим, что понравившийся пользователю оконный менеджер (сеанс) можно загружать как системный по умолчанию. Информация о том, какой сеанс является системным, хранится в файле /etc/sysconfig/desktop. Строка этого файла
DESKTOP = ”GNOME” или DESKTOP = “KDE”
определяет оболочку, загружаемую по умолчанию.
Задание 18. Определите системный сеанс. Результат поместите в отчет.
На лабораторных занятиях мы разобрали две графические оболочки. Остальные оболочки, описанные в меню Сеанс, Вам предлагается рассмотреть самостоятельно.
Графические менеджеры
Отметим, что наряду с различными графическими оболочками, загружаемыми в графический сервер, в ОС Linux представлены и различные графические менеджеры входа в систему, которые также отображаются через графический сервер. В ОС Red Hat их три: GNOME, KDM и XDM. В своей работе мы используем графический менеджер GNOME, загружаемый по умолчанию командным файлом /etc/X11/prefdm. Графический менеджер входа представляет собой полноэкранную картинку с полями ввода имени и пароля пользователя, и набором меню, позволяющим выбрать тот или иной сеанс. Внешний вид менеджера входа может быть изменен пользователем по своему усмотрению. В оболочке GNOME для этих целей служит директива меню кнопки <Пуск> (КрШ): Система, Системные параметры, Экран входа в систему.
Задание 19. Выполните директиву Экран входа в систему. В окне Настройки экрана входа в систему откройте вкладку Графическое приглашение и установите опцию √ в строке Счастливый гном с доской портретов.
Откройте вкладку Стандартное приглашение. В окне Логотип с помощью кнопки Просмотреть подберите подходящую картинку. Эта картинка будет присутствовать в качестве логотипа удаленного терминала во время регистрации внешнего пользователя на Вашем компьютере.
Перейдите на вкладку Безопасность и установите опцию √ во всех полях, за исключением поля Всегда запрещать TCP-соединение к X-серверу (запрещает все удаленные соединения).
Перейдите на вкладку XDMCP и установите все опции этой вкладки. Изображения всех вкладок окна Настройки экрана входа в систему поместите в отчет.
Для принятия изменений закройте окно и перезагрузите графический сервер (Система, Завершить сеанс…). Если сделанные Вами изменения корректны, то картина менеджера входа и состав меню изменятся. В частности, вместо пунктов Перезагрузиться и Выключить появится пункт Действия, содержащий директивы:
Выключить компьютер;
Перезагрузить компьютер;
Запустить селектор XDMCP;
Настроить менеджер входа.
Назначение двух первых директив следует из названия.
Директива Запустить селектор XDMCP выводит список компьютеров, на которых разрешена удаленная регистрация. Вход в систему под именем и паролем пользователя этой системы приводит к загрузке в графический сервер Вашего ПК оболочки удаленного компьютера (удаленный графический терминал).
Выполнение директивы Настроить менеджер входа с последующей регистрацией в системе приведет к появлению окна Настройки экрана входа в систему, содержимое которого было только что нами изучено. После внесения изменений и сохранения настроек мы вновь окажемся в окне менеджера входа.
Задание 20. Завершите текущий сеанс. В окне менеджера входа выберите меню Действия. В меню Действия выполните директиву Запустить селектор XDMCP, а затем в окне Выберите узел для подключения щелкните по имени своего компьютера и подключитесь к нему как к удаленному.
В заключение отметим, что загрузка по умолчанию того или иного менеджера входа, например GNOME или KDE, определяется значением переменной DISPLAYMANAGER, найти которую можно в файле /etc/sysconfig/desktop.
Задание 21. Выполните загрузку менеджера входа KDE по умолчанию. Для этого в файл /etc/sysconfig/desktop внесите строку
DISPLAYMANAGER=”KDE”
Проверьте и при необходимости отредактируйте в файле /etc/X11/xdm/kdmrc строки раздела:
[X - * - Core]
AllowRootLogin =true
Примечание. Таких строк может быть больше одной.
[X - * - Greeter]
GreetFont=Charter, 10, …
В стороке Theme= проставьте знак комментария #
#Theme= …
Перезагрузите графический сервер по командам:
init 3
init 5
Если указанные действия приведут к появлению «черного» экрана, то перезапустите ПК по клавишам <Ctrl>+<Alt>+<Del>.
В окне графического менеджера входа KDE выберите сеанс KDE и зарегистрируйтесь в системе пользователем root с паролем 651651.
Настройте менеджер входа KDE. Для этого в меню кнопки <Пуск> (КрШ) Параметры запустите утилиту Центр управления, а затем в окне утилиты щелчком по опции <+> откройте ветвь Системное администрирование и выполните директиву Менеджер входа в систему. В результате откроется окно с настройками менеджера KDE, в котором содержится ряд вкладок.
На вкладке Внешний вид окна Настройка – менеджер входа в систему в области Локаль выберите ru.
На вкладке Фон в области Фон и строке Изображение подберите подходящий образ.
На вкладке Пользователи установите опцию Показать список и в области Скрытые пользователи отметьте всех пользователей за исключением тех, которых Вы создали. В области Источник изображения пользователей выберите Административный, а в области Изображение пользователей для клиента root подберите подходящий образ, предварительно щелкнув по пустому квадрату. Для клиента с Вашим логическим именем воспользуйтесь каким-либо цифровым изображением, сохранив его на рабочем столе с расширением png, а затем вставьте как картинку Изображение пользователей.
Содержимое всех вкладок вставьте в отчет и сохраните его.
Выполните директиву Завершить сеанс и после перезагрузки компьютера убедитесь, что настройки вступили в силу.