- •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 Одноранговые и серверные сетевые операционные системы
- •1.3.1 Ос в одноранговых сетях
- •1.3.2 Ос в сетях с выделенными серверами
- •1. 4. 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 и переносимость 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 Мультипрограммирование на основе прерываний
- •3.5.1 Назначение и типы прерываний
- •3.5.2 Механизм прерываний
- •3.5.3 Программные прерывания
- •3.5.4 Диспетчеризация и приоритезация прерываний в ос
- •3.5.5 Функции централизованного диспетчера прерываний на примере Windows nt
- •3.5.6 Процедуры обработки прерываний и текущий процесс
- •3.5.7 Системные вызовы
- •3. 6. Синхронизация процессов и потоков
- •3. 5. 1. Цели и средства синхронизации
- •3.6.2 Необходимость синхронизации и гонки
- •3.6.3 Критическая секция
- •3.6.4 Блокирующие переменные
- •3.6.5 Семафоры
- •3.6.6 Тупики
- •3.6.7 Синхронизирующие объекты ос
- •3.6.8 Сигналы
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы
- •4. Управление памятью
- •4. 1. Функции ос 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
- •Перемещаемые разделы
- •4. 3. 2. Алгоритмы распределения с использованием внешней памяти
- •Свопинг и виртуальная память
- •Страничное распределение
- •Сегментное распределение
- •Сегментно-страничное распределение
- •Разделяемые сегменты памяти
- •4.4 Кэширование данных
- •4. 4. 1 Иерархия запоминающих устройств
- •4.4.3 Проблема согласования данных
- •4.4.4 Способы отображения основной памяти на кэш
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы
- •5. Ввод-вывод и файловая система
- •5. 1. Задачи ос 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
- •5. 6. Физическая организация s5 и ufs
- •5. 7. Физическая организация 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
- •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
- •Разрешения на доступ к каталогам и файлам
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные вопросы
- •5.9 Отказоустойчивость файловых систем
- •5.9.1 Восстанавливаемость файловых систем Причины нарушения целостности файловых систем
- •5.9.2 Протоколирование транзакций
- •5.9.3 Восстанавливаемость файловой системы ntfs
- •5.9.4 Избыточные дисковые подсистемы raid
- •Библиографический список
- •Ответы на вопросы для самопроверки
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 ..…………………………….. |
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. Одноранговые и серверные сетевые операционные системы |
1.3.1 ОС в одноранговых сетях |
1.3.2 ОС в сетях с выделенными серверами |
1. 4.Требования к современным операционным системам …..……. |
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 и переносимость ОС …………………. |
2. 5. Переносимость операционной системы ……..…………………. |
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 ..…. |
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 |
3. 2. Мультипроцессорная обработка …..……………………………. |
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. Мультипрограммирование на основе прерываний |
3.5.1. Назначение и типы прерываний |
3.5.2 Механизм прерываний |
3.5.3 Программные прерывания |
3.5.4 Диспетчеризация и приоритезация прерываний в ОС |
3.5.5 Функции централизованного диспетчера прерываний на примере Windows NT |
3.5.6 Процедуры обработки прерываний и текущий процесс |
3.5.7 Системные вызовы |
3.6. Синхронизация процессов и потоков ..…………………………. |
3.6.1. Цели и средства синхронизации ..…………………………. |
3.6.2 Необходимость синхронизации и гонки |
3.6.3 Критическая секция |
3.6.4 Блокирующие переменные |
3.6.5 Семафоры |
3.6.6 Тупики |
3.6.7 Синхронизирующие объекты ОС |
3. 6. 8. Сигналы .……………………………………………………. |
4. Управление памятью …………………………………………………. |
4. 1. Функции ОС по управлению памятью ..………………………... |
4. 2. Типы адресов ……………………………………………………… |
4. 3. Алгоритмы распределения памяти …..…………………………. |
4. 3. 1. Алгоритмы распределения без использования внешней памяти |
4. 3. 2. Алгоритмы распределения с использованием внешней памяти |
4. 4. Кэширование данных |
4. 4. 1 Иерархия запоминающих устройств |
4.4.2 Кэш-память |
4.4.3 Проблема согласования данных |
4.4.4 Способы отображения основной памяти на кэш |
5. Ввод-вывод и файловая система ……………………………………... |
5. 1. Задачи ОС 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 ..…………………………... |
5. 4. Физическая организация файловой системы ..…………………. |
5. 4. 1. Диски, разделы, секторы, кластеры ..……………………… |
5. 4. 2. Физическая организация и адресация файла ..……………. |
5. 5. Физическая организация FAT …..………………………………. |
5. 6. Физическая организация s5 и ufs………………………………… |
5. 7. Физическая организация NTFS …..……………………………... |
5. 7. 1. Структура тома NTFS ..…………………………………….. |
5. 7. 2. Структура файлов NTFS ..………………………………….. |
5. 7. 3. Каталоги NTFS …..…………………………………………. |
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 ..……………………………... |
5. 8. 3. Организация контроля доступа в ОС UNIX ..…………….. |
5 .8. 4. Организация контроля доступа в ОС Windows NT ..……... 5.9. Отказоустойчивость и RAID-массивы |
Библиографический список …………………………………………….. |
Ответы на вопросы для самопроверки …………………………………. |