Введение. Под редакцией профессора Э. С

Э.С. Спиридонов, М.С. Клыков, М.Д. Рукин

Н.П. Григорьев, Т.И. Балалаева, А.В. Смуров

ПРАКТИКУМ

ПО ОПЕРАЦИОННЫМ

СИСТЕМАМ

Под редакцией профессора Э.С. Спиридонова

и профессора М.С. Клыкова

URSS

Москва

УДК 658.001:625.2.005.(0.21)

ББК 65.230-3.46.97

С 107

Практикум по операционным системам: Лабораторный курс / Э.С. Спиридонов, М.С. Клыков, М.Д. Рукин, Н.П. Григорьев, Т.И. Балалаева, А.В. Смуров; Под ред. проф. Э.С. Спиридонова и проф. М.С. Клыкова - Москва: изд-во ЛКИ, 2010. - 296 с.

Изложены основы функционирования операционных систем, исследован состав вычислительной системы, рассмотрен процесс загрузки операционной системы, проанализированы файловые системы и архитектура операционных систем, даны базовые принципы безопасности операционных систем, технологии распределения прав пользователей, освещены внутренняя политика безопасности и политика обновления, принципы построения защищенной файловой системы, обеспечения защиты операционной системы от атак по компьютерным сетям, аудит безопасности системного программного обеспечения. В лабораторном курсе особое внимание уделено практическому освоению материала. Учебный материал по каждой лабораторной работе снабжен контрольными вопросами, упражнениями и заданиями.

Предназначен для бакалавров и магистров по специальностям экономики и информатики всех форм обучения, изучающих управление производством, а также для управленческого персонала организаций, научных работников, программистов.

Рецензенты:

М.Х. Ахтямов, д-р биол. наук, профессор, директор естественнонаучного института Дальневосточного государственного университета путей сообщения;

В.А. Ильин, д-р техн. наук, профессор, зам. генерального директора ОАО “БАМтоннельстрой”.

ISBN 5-843091-003

© Э.С. Спиридонов, М.С. Клыков, М.Д. Рукин,

Н.П. Григорьев, Т.И. Балалаева, А.В. Смуров 2010

© Издательство ЛКИ, 2010

ВВЕДЕНИЕ

В программном обеспечении вычислительных систем операционная система занимает основное положение, поскольку осуществляет планирование и контроль всего вычислительного процесса, обеспечивает компьютерную и сетевую безопасность. Любая из программных компонент пользователя обязательно работает под управлением операционной системы. Не умаляя значимости знания фундаментальных концепций, принципов построения и функционирования операционных систем, следует отметить важность приобретения практических навыков в работе с системным программным обеспечением.

Поэтому не случайно практикум по операционным системам представлен в виде лабораторных работ, которые, кроме теоретической части, включают контрольные вопросы, упражнения и задания. Достаточно подробно рассматриваются состав и процесс загрузки операционных систем, файловая организация и архитектура системного программного обеспечения. Учитывая особую актуальность проблемы информационной безопасности особое внимание уделеляется базовым принципам безопасности операционных систем, вопросам распределения прав пользователей, внутренней политике безопасности и политике обновления, принципам построения защищенной файловой системы и обеспечению защиты операционной системы от атак по компьютерным сетям, аудиту безопасности системных программ.

Первые два раздела практикума посвящены рассмотрению аппаратного и программного обеспечения операционной систем, последовательности развертывания системных программных средств, структуры BIOS и реестра операционной системы Windows XP, а также средств восстановления и механизмов автогагрузки системных программ.

В третье разделе предстпавлены различные технологии структуризации файлов и способы доступа к ним, исследована логическая структура файловых архивов, рассмотрены операции над директориями. Проанализированы файловые системы линейки операционных систем Windows, многопользовательской операционной системы с разделением времени UNIX, расширенного системного программного обеспечения Linux.

Четвертый раздел посвящен изучению архитектуры современных операционных систем, ее компонент, работающих в режиме ядра, и подсистем окружения, функционирующих в режиме пользователя.

В пятом, шестом и седьмом разделах раскрываются базовые принципы безопасности и принципы управления пользователями на примере одной из наиболее распространенных операционных систем - системы Windows XP. Рассмотриваются режимы работы, принципы функционирования, подсистемы и библиотеки, а также защитные механизмы операционной системы Windows XP, включая технологии групповой, системной и локальной политики безопасности.

Дополнительная безопасность компьютера, наряду с прменением средств операционной системы, обеспечивается назначением прав пользователям путем указания перечня задач, которые им разрешено выполнять в системе компьютера или домене. Технологии настройки прав пользователей, а также правил для одного или нескольких компьютеров с целью защиты ресурсов вычислительной системы рассматриваются в восьмом разделе практикума.

В операционных системах особое внимание уделяется построению защищенных файловых систем (для организации пользовательскихи и системных программ, а также областей данных). Существует большое количество файловых систем под общим названием FAT, а также файловая система NTFS. Последняя является файловой системой нового поколения и характеризуется устойчивостью к сбоям и повышенной безопасностью. В девятом разделе рассматриваются технологии развертывания на компьютере файловой системы NTFS.

В десятом разделе рассматриваютсчя способы защиты операционноой системы от атак по компьютерным сетям, заключающихся в получении несанкционированного доступа к информации, к услугам, в выводе из рабочего режима определенного класса услуг.

С целью повышения безопасности в современных операционных системах процессы, происходящие на уровне ядра отслеживаются и фиксируются. Таким образом возможно наблюдение за различными событиями, затрагивающими безопасность, например, за неудачными попытками доступа к операционной системе или попытками доступа к защищенным файлам и папкам. Отображение системных событий необходимо для определения злоумышленников или попыток поставить под угрозу данные системы. В завершающем разделе изучаются инструментарии аудита безопасности операционных систем.

Рассмотренная тематика практикума адресована менеджерам-экономистам, научным работникам, бакалаврам и магистрантам вузов, обучающимся по специальностям: «Информационные системы и технологии в экономике», «Системы автоматизированного проектирования», «Прикладная информатика в экономике», «Экономика и управление на предприятии», «Теория и практика принятия организационно-технологических и экономических решений». Кроме того, книга может быть полезна программистам, ко­торые хотят более эффективно использовать системные средства.