Удк 681. 3

С. Ф. Храпский

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ, СРЕДЫ И ОБОЛОЧКИ

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Учебное пособие

Д О П У Щ Е Н О

Министерством образования и науки Российской Федерации

В качестве учебного пособия

Для студентов высших учебных заведений, обучающихся

По специальности «Прикладная информатика (в сфере сервиса)»

Омск 2005

УДК 681.3

Х – 90

Храпский С. Ф.

Операционные системы, среды и оболочки. Основные теоретические сведения: Учебное пособие. – Омск: ОГИС, 2005. – 268 c.

ISBN 5-93252-039-6

Учебное пособие разработано с целью обеспечения обучающихся и преподавателей систематизированным учебным материалом по теоретическим основам операционных систем.

Рассмотрены основные понятия операционных систем, сред и оболочек, вопросы управления процессами и ресурсами, особенности построения перациионных систем для многопроцессорных вычислительных машин и многомашинных вычислительных систем, общие концепции и принципы разработки операционных систем, история развития операционных систем и эволюция их функциональных характеристик. Представлены примеры практической реализации наиболее распространенных современных операционных систем.

Учебное пособие подготовлено в соответствии с требованиями ГОС ВПО специальности 351400 «Прикладная информатика (в сфере сервиса)».

Предназначено для студентов очной и заочной форм обучения специальности 351400 «Прикладная информатика (в сфере сервиса)», изучающих дисциплину «Операционные системы, среды и оболочки». Может быть использовано при изучении ряда смежных дисциплин этой специальности, а также студентами других специальностей, изучающих соответствующие разделы в дисциплинах «Информатика», «Информационные технологии», «Информационные системы».

УДК 681.3

Библиогр.: 18 назв., словарь, алфавитно-предметный указ. (в конце)

Рецензенты:

д-р техн. наук, профессор В. Ю. Юрков

(Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия)

канд. техн. наук, доцент В. И. Стариков

(Омский государственный институт сервиса)

Ответственный за выпуск

зав. кафедрой ВМиИ, канд. пед. наук, доцент О. Н. Лучко

ISBN 5-93252-039-6 Ó Омский государственный

институт сервиса, 2005

Оглавление

Предисловие………………………………………...……………………………………..... Введение……………………………………………………………………………………... 1. Управление процессами в автономных однопроцессорных вычислительных машинах…………………………...…………… 1.1. Понятия вычислительного процесса и ресурса…………………………………….. 1.2. Планирование процессов…………………………………………………………….. 1.3. Межпроцессное взаимодействие……………………………………………………. 1.4. Понятия потока («нити») и многопоточности……………………………………… Контрольные вопросы и задания ………………………………………………………… 2. Управление ресурсами в автономных однопроцессорных компьютерах…….…. 2.1. Управление памятью…………………………………………………………………. 2.2. Управление вводом-выводом………………………………………………………... 2.3. Управление файлами и файловая система………………………………………….. Контрольные вопросы и задания …………………...……………………………………. 3. Управление процессами и ресурсами в автономных многопроцессорных вычислительных машинах………………………………………………………………. 3.1. Реализация операционных систем многопроцессорных вычислительных машин. 3.2.Планирование и синхронизация в многопроцессорных вычислительных машинах…….................………………...... Контрольные вопросы и задания ………………………………………...………………. 4.Управление процессами и ресурсами в многомашинных вычислительных системах.................................................................................................. 4.1. Способы организации управления процессами и ресурсами в многомашинных вычислительных системах……………………………………………. 4.2. Понятия сетевой и распределенной операционных систем………………………... 4.3. Варианты реализации распределенных операционных систем……………………. Контрольные вопросы и задания …………………………...……………………………. 5. Общие концепции разработки операционных систем………………………….. 5.1. Основные принципы построения операционных систем ………………………….. 5.2. Архитектурные особенности проектирования операционных систем……………. 5.3. Принципы построения системных и прикладных программных интерфейсов…... Контрольные вопросы и задания ……………………...…………………………………. 6. История развития операционных систем и эволюция их функциональных характеристик………………………..……….…..... 6.1.Операционные системы разных этапов разработки вычислительных машин.......... 6.2. История развития и характеристики операционных систем UNIX......................... 6.3. История развития и характеристики операционных систем семейства Windows.. Контрольные вопросы и задания ……………………………...…………………………. 7. Пример практической реализации операционной системы: UNIX………………. 7.1. Обзор системы UNIX…………………………………………………………………. 7.1.1. Общие представления…………………………………………………………….. 7.1.2. Интерфейсы системы UNIX……………………………………………………… 7.1.3. Оболочка и утилиты системы UNIX…………………………………………….. 7.1.4. Структура ядра системы UNIX…………………………………………………... 7.2. Процессы в UNIX……………………………………………………………………... 7.2.1. Основные понятия………………………………………………………………… 7.2.2. Реализация процессов в UNIX…………………………………………………… 7.2.3. Планирование в системе UNIX…………………………………………………... 7.3. Управление памятью в UNIX………………………………………………………… 7.3.1. Основные понятия………………………………………………………………… 7.3.2. Реализация управления памятью в UNIX……………………………………….. 7.4. Ввод-вывод в системе UNIX…………………………………………………………. 7.4.1. Основные понятия………………………………………………………………… 7.4.2. Реализация ввода-вывода в системе UNIX……………………………………… 7.4.3. Потоки данных в UNIX……………………………………….....……...………... 7.5. Файловые системы UNIX…………………………………………………………….. 7.5.1. Основные понятия………………………………………………………………… 7.5.2. Реализация классической файловой системы UNIX…………………....……… 7.5.3. Реализация файловой системы Berkeley Fast…………………………………... 7.5.4. Реализация файловой системы Linux.................................................................... 7.5.5. Реализация файловой системы NFS...................................................................... 7.6. Безопасность в UNIX..................................................................................................... 7.6.1. Основные понятия................................................................................................... 7.6.2. Реализация безопасности в UNIX.......................................................................... Контрольные вопросы и задания........................................................................................ 8. Пример практической реализации операционной системы: Windows 2000.......... 8.1. Обзор структуры операционной систем Windows 2000............................................. 8.1.1. Структура системы.................................................................................................. 8.1.2. Реализация объектов................................................................................................ 8.1.3. Подсистемы окружения........................................................................................... 8.2. Процессы и потоки в Windows 2000............................................................................ 8.2.1. Основные понятия.................................................................................................... 8.2.2. Межпроцессное взаимодействие............................................................................ 8.2.3. Реализация процессов и потоков............................................................................ 8.2.4. Загрузка Windows 2000............................................................................................ 8.3. Управление памятью в Windows 2000......................................................................... 8.3.1. Основные понятия.................................................................................................... 8.3.2. Реализация управления памятью............................................................................ 8.4. Ввод-вывод в системе Windows 2000........................................................................... 8.4.1. Основные понятия.................................................................................................... 8.4.2. Реализация ввода-вывода в Windows 2000............................................................ 8.5. Файловые системы Windows 2000................................................................................ 8.5.1. Файловые системы типа FAT................................................................................. 8.5.2. Файловая система типа NTFS................................................................................. 8.6. Безопасность в Windows 2000....................................................................................... 8.6.1. Основные понятия.................................................................................................... 8.6.2. Реализация защиты в Windows 2000...................................................................... Контрольные вопросы и задания........................................................................................ Заключение.............................................................................................................................. Библиографический список................................................................................................. Словарь терминов и определений...................................................................................... Алфавитно-предметный указатель....................................................................................