- •Операционные системы
- •Владимирского государственного университета
- •Оглавление
- •1 Операционные системы. Общие понятия 5
- •2 Однопользовательские операционные системы 11
- •3 Сетевые операционные системы 13
- •4 Управление локальными ресурсами 17
- •5 Современные концепции и технологии проектирования операционных систем 43
- •Введение
- •1Операционные системы. Общие понятия
- •1.1Понятие и функции операционной системы
- •1.1.1Ос как расширенная машина
- •1.2Этапы развития ос
- •1.3Классификация ос
- •1.3.1Особенности алгоритмов управления ресурсами
- •Поддержка многозадачности
- •Поддержка многопользовательского режима
- •Вытесняющая и невытесняющая многозадачность
- •Поддержка многонитевости
- •Многопроцессорная обработка
- •1.3.2Особенности аппаратных платформ
- •1.3.3Особенности областей использования
- •1.3.4Особенности методов построения
- •2Однопользовательские операционные системы
- •2.1Структура однозадачной операционной системы
- •2.2Структура многозадачной операционной системы
- •3Сетевые операционные системы
- •3.1Структура сетевой операционной системы
- •3.2Одноранговые сетевые ос и ос выделенных серверов
- •4Управление локальными ресурсами
- •4.1Понятие ресурса
- •4.1.1Свойства и классификация ресурсов
- •4.1.2Действия над ресурсами
- •4.2Управление процессами
- •4.2.1Состояние процессов
- •4.2.2Алгоритмы планирования процессов
- •4.2.3Вытесняющая и невытесняющая многозадачность
- •4.2.4Нити
- •4.2.5Взаимодействие процессов Разделяемая память
- •Программные каналы
- •Системы, управляемые событиями
- •4.2.6Средства синхронизации процессов Проблема синхронизации
- •Критическая секция
- •4.3Управление памятью
- •4.3.1Типы адресов
- •4.3.2Методы распределения памяти без использования дискового пространства
- •Распределение памяти фиксированными разделами
- •Распределение памяти разделами переменной величины
- •Перемещаемые разделы
- •4.3.3Методы распределения памяти с использованием дискового пространства Понятие виртуальной памяти
- •Страничное распределение
- •Сегментное распределение
- •Странично-сегментное распределение
- •Свопинг
- •4.3.4Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных
- •4.4Управление вводом-выводом
- •4.4.1Физическая организация устройств ввода-вывода
- •4.4.2Организация программного обеспечения ввода-вывода
- •Обработка прерываний
- •Драйверы устройств
- •Независимый от устройств, слой операционной системы
- •Пользовательский слой программного обеспечения
- •4.5Файловая система
- •4.5.1Имена файлов
- •4.5.2Типы файлов
- •4.5.3Логическая организация файла
- •4.5.4Физическая организация и адрес файла
- •4.5.5Права доступа к файлу
- •4.5.6Общая модель файловой системы
- •4.5.7Отображаемые в память файлы
- •4.5.8Современная архитектура файловой системы
- •5Современные концепции и технологии проектирования операционных систем
- •5.1Требования, предъявляемые к ос нового поколения
- •5.2Пользовательский интерфейс
- •5.2.1Интерфейс cli
- •5.2.2Интерфейс gui
- •5.3Операционная система Windows nt
- •5.3.1История создания
- •5.3.2Особенности Windows nt версий 4.0 и 5.0
- •5.3.3Требования к аппаратуре
- •5.3.4Области использования Windows nt
- •5.3.5Микроядерная структура Windows nt
- •5.3.6Планирование процессов и нитей
- •5.3.7Управление памятью
- •5.3.8Файловые системы Windows nt
- •Файловая система fat
- •Файловая система ntfs Структура ntfs
- •Короткие имена
- •Надежность ntfs
- •5.3.9Управление вводом-выводом в Windows nt
- •5.3.10Встроенная сетевая поддержка в Windows nt
- •5.3.11Доменная справочная служба Windows nt
- •5.3.12Служба каталогов Active Directory Общие сведения о службе каталогов
- •Архитектура Active Directory
- •Модель данных
- •Логическая структура
- •Модель защиты данных
- •Модель управления
- •Свойства Active Directory
- •Интеграция dns
- •Именование объектов
- •Доступ к Active Directory
- •Виртуальные контейнеры
- •Глобальный каталог
- •Безопасность
- •Репликация
- •Деревья и лес
- •Логическая структура
- •Публикация
- •Литература
Министерство образования Российской Федерации
Владимирский государственный университет
Муромский институт (филиал)
Операционные системы
Учебное пособие
Составители: А.В. Яковлев, С.В. Кошелев
Муром 2004
УДК 681.3.06
Я
Рецензенты:
Кафедра
Информационных систем и информационного менеджмента
Владимирского государственного университета
Яковлев А.В., Кошелев С.В.
Операционные системы: Учеб. пособие. – Муром: Изд-полигра-фический центр МИ ВлГУ, 2004. – 128 с., 33 ил., 3 табл., библиогр. 10 назв.
ISBN
В учебном пособии изложены основные принципы построения и функционирования операционных систем. Рассмотрены общие понятия операционных систем, приведены функции операционных систем, дано понятие ресурса вычислительной системы и рассмотрены основные методы управления локальными ресурсами такими как процессорное время, память, ввод-вывод и т.д. В пособии также рассматривается организация и функционирование основных подсистем современной операционной системы на примере ОС Microsoft Windows NT.
Учебное пособие включает курс из четырех лабораторных работ по дисциплине «Операционные системы».
Настоящее учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений специальности 071900 «Информационные системы и технологии» и студентов смежных специальностей. Оно также будет полезно всем, кто желает самостоятельно ознакомиться с основами построения и функционирования операционных систем.
УДК 681.3.06
ISBN © Муромский институт (филиал) Владимирского государственного университета, 2004
© Яковлев А.В., Кошелев С.В., 2004
Оглавление
Владимирского государственного университета 2
Введение 5
1 Операционные системы. Общие понятия 5
1.1 Понятие и функции операционной системы 5
1.1.1 ОС как расширенная машина 5
1.2 Этапы развития ОС 6
1.3 Классификация ОС 7
1.3.1 Особенности алгоритмов управления ресурсами 8
Поддержка многозадачности 8
Поддержка многопользовательского режима 8
Вытесняющая и невытесняющая многозадачность 8
Поддержка многонитевости 8
Многопроцессорная обработка 9
1.3.2 Особенности аппаратных платформ 9
1.3.3 Особенности областей использования 9
1.3.4 Особенности методов построения 11
2 Однопользовательские операционные системы 11
2.1 Структура однозадачной операционной системы 12
2.2 Структура многозадачной операционной системы 12
3 Сетевые операционные системы 13
3.1 Структура сетевой операционной системы 13
3.2 Одноранговые сетевые ОС и ОС выделенных серверов 16
4 Управление локальными ресурсами 17
4.1 Понятие ресурса 17
4.1.1 Свойства и классификация ресурсов 17
4.1.2 Действия над ресурсами 18
4.2 Управление процессами 18
4.2.1 Состояние процессов 19
4.2.2 Алгоритмы планирования процессов 19
4.2.3 Вытесняющая и невытесняющая многозадачность 21
4.2.4 Нити 21
4.2.5 Взаимодействие процессов 22
Разделяемая память 22
Программные каналы 22
Системы, управляемые событиями 23
4.2.6 Средства синхронизации процессов 23
Проблема синхронизации 23
Критическая секция 24
4.3 Управление памятью 26
4.3.1 Типы адресов 26
4.3.2 Методы распределения памяти без использования дискового пространства 27
Распределение памяти фиксированными разделами 27
Распределение памяти разделами переменной величины 28
Перемещаемые разделы 28
4.3.3 Методы распределения памяти с использованием дискового пространства 28
Понятие виртуальной памяти 28
Страничное распределение 29
Сегментное распределение 31
Странично-сегментное распределение 32
Свопинг 33
4.3.4 Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных 33
4.4 Управление вводом-выводом 34
4.4.1 Физическая организация устройств ввода-вывода 34
4.4.2 Организация программного обеспечения ввода-вывода 35
Обработка прерываний 36
Драйверы устройств 36
Независимый от устройств, слой операционной системы 36
Пользовательский слой программного обеспечения 37
4.5 Файловая система 37
4.5.1 Имена файлов 37
4.5.2 Типы файлов 37
4.5.3 Логическая организация файла 38
4.5.4 Физическая организация и адрес файла 39
4.5.5 Права доступа к файлу 40
4.5.6 Общая модель файловой системы 41
4.5.7 Отображаемые в память файлы 42
4.5.8 Современная архитектура файловой системы 42