Операционные системы и среды. Батаев А.В., Налютин Н.Ю., Синицын С.В.

Учебник создан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования по специальностям «Компьютерные сети», ОП.04 «Операционные системы», «Компьютерные системы и комплексы», ОП.07 — «Операционные системы и среды», «Программирование в компьютерных системах», ОП.01 — «Операционные системы», «Информационные системы (по отраслям)», ОП.02 — «Операционные системы», «Прикладная информатика (по отраслям)», ОП.07 — «Операционные системы и среды». Изложены основные сведения о базовых объектах, находящихся под управлением ОС, — файлах, пользователях и задачах. Особое внимание уделяется обеспечению работы множества пользователей в ОС UNIX и WINDOWS — рассмотрены вопросы идентификации пользователей.

Операционные системы и среды. Батаев А.В., Налютин Н.Ю., Синицын С.В.

Операционные системы и среды.

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА
Операционная система-это программный компонент компьютерной системы, который отвечает за управление различными видами деятельности компьютера и совместное использование компьютерных ресурсов. Он содержит несколько приложений, которые работают на компьютере и обрабатывает операции компьютерного оборудования. Пользователи и прикладные программы получают доступ к услугам, предлагаемым операционными системами, С помощью системных вызовов и интерфейсов прикладного программирования. Пользователи взаимодействуют с операционными системами через интерфейсы командной строки (CLI) или графические интерфейсы пользователя, известные как GUI. Короче говоря, операционная система обеспечивает взаимодействие пользователя с компьютерными системами, выступая в качестве интерфейса между пользователями или прикладными программами и компьютерным оборудованием. Ниже приведен обзор различных типов операционных систем.
Типы операционных систем.
Операционная система реального времени:
Это многозадачная операционная система, которая направлена на выполнение приложений в реальном времени. Операционные системы реального времени часто используют специализированные алгоритмы планирования, чтобы добиться детерминированного характера поведения. Основной задачей операционных систем реального времени является их быстрая и предсказуемая реакция на события. Они либо имеют событийный, либо разделяющий время дизайн. Управляемая событиями система переключается между задачами на основе их приоритетов, в то время как операционные системы с разделением времени переключают задачи на основе прерываний синхронизации.
Многопользовательские и однопользовательские операционные системы:
Операционные системы этого типа позволяют нескольким пользователям одновременно обращаться к компьютерной системе. Система совместного использования времени может быть классифицирована как многопользовательская система, поскольку она обеспечивает многопользовательский доступ к компьютеру через совместное использование времени. Однопользовательские операционные системы, в отличие от многопользовательской операционной системы, могут использоваться одним пользователем одновременно. Возможность иметь несколько учетных записей в операционной системе Windows не делает ее многопользовательской системой. Скорее, только администратор сети является реальным пользователем. Но для Unix-подобной операционной системы возможно одновременное подключение двух пользователей, и эта возможность ОС делает ее многопользовательской операционной системой
Многозадачные и однозадачные операционные системы:
Когда одна программа может выполняться одновременно, система группируется в рамках системы С одной задачей, в то время как в случае, когда операционная система позволяет выполнять несколько задач одновременно, она классифицируется как многозадачная операционная система. Многозадачность может быть двух типов: упреждающая или кооперативная. В режиме упреждающей многозадачности операционная система сокращает процессорное время и выделяет по одному слоту для каждой программы. Unix-подобные операционные системы, такие как Solaris и Linux, поддерживают упреждающую многозадачность.
Распределенная Операционная Система:
Операционная система, которая управляет группой независимых компьютеров и делает их похожими на один компьютер, называется распределенной операционной системой. Развитие сетевых компьютеров, которые могли быть связаны и взаимодействовать друг с другом, привело к распределенным вычислениям. Распределенные вычисления выполняются на нескольких машинах. Когда компьютеры в группе работают совместно, они образуют распределенную систему.
встроенная система:
Операционные системы, предназначенные для использования во встроенных компьютерных системах, известны как встроенные операционные системы. Они предназначены для работы на небольших машин, таких как КПК с меньшей степенью самостоятельности. Они способны работать с ограниченным количеством ресурсов. Они очень компактны и весьма эффективны конструкцией. Windows CE, FreeBSD и Minix 3 являются некоторыми примерами встроенных операционных систем.
Таким образом, операционные системы способствуют упрощению взаимодействия человека с компьютерным оборудованием. Они отвечают за связывание прикладных программ с аппаратными средствами, что обеспечивает легкий доступ пользователей к компьютерам.
8.3 ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА UNIX
Unix (официально торговая марка UNIX, иногда также пишется как UNIX с маленькими заглавными буквами) — компьютерная операционная система, первоначально разработанная в 1969 году группой сотрудников AT&T в Bell Labs, включая Кена Томпсона, Денниса Ричи, Брайана Кернигана, Дугласа Маклроя и Джо Оссанну. Современные системы Unix разделены на различные ветви, разработанные в течение долгого времени AT&T, а также различными коммерческими поставщиками и некоммерческими организациями.
Операционные системы UNIX широко используются как на серверах, так и на рабочих станциях. Среда UNIX и клиент-серверная программная модель были существенными элементами в развитии интернета и изменении структуры вычислений, поскольку они были сосредоточены в сетях, а не в отдельных компьютерах. Как Unix, так и язык программирования C были разработаны AT&T и распространены среди правительственных и академических учреждений, что привело к тому, что оба были портированы на более широкий спектр семейств машин, чем любая другая операционная система. В результате UNIX стал синонимом «открытых систем».
UNIX был разработан, чтобы быть портативным, многозадачным и многопользовательским в конфигурации совместного использования времени. Системы Unix характеризуются различными концепциями: использование обычного текста для хранения данных; иерархическая файловая система; обработка устройств и определенных типов межпроцессной связи (IPC) в виде файлов; и использование большого количества программных средств, небольших программ, которые могут быть объединены с помощью интерпретатора командной строки
использование труб, в отличие от использования одной монолитной программы, которая включает в себя все те же функциональные возможности. Эти концепции известны как философия Unix.
Под Unix «операционная система» состоит из многих из этих утилит вместе с основной управляющей программой, ядром. Ядро предоставляет услуги по запуску и остановке программ, обрабатывает файловую систему и другие общие задачи «низкого уровня», которые разделяют большинство программ, и, возможно, самое главное, планирует доступ к оборудованию, чтобы избежать конфликтов, если две программы пытаются получить доступ к одному и тому же ресурсу или dev ice одновременно. Для обеспечения такого доступа ядру были предоставлены специальные права на систему, что привело к разделению пространства пользователя и пространства ядра.
8.3.1 список компонентов программ Unix
Система Unix состоит из нескольких компонентов, которые обычно упаковываются вместе. Включив — в дополнение к ядру операционной системы — среду разработки, библиотеки, документы и переносимый, модифицируемый исходный код для всех этих компонентов, Unix стала автономной программной системой. Это было одной из ключевых причин, по которой он стал важным инструментом обучения и обучения и оказал такое широкое влияние. Включение этих компонентов не сделало систему большой — оригинальный дистрибутив V7 UNIX, состоящий из копий всех скомпилированных двоичных файлов плюс весь исходный код и документация занимали менее 10 МБ и поступали на единую 9-дорожечную магнитную ленту.
Имена и расположение файловых систем компонентов Unix существенно изменились за всю историю системы. Тем не менее, многие считают, что реализация V7 имеет каноническую раннюю структуру:
* Ядро-исходный код в /user / sys, состоящий из нескольких субкомпонентов:
* conf-конфигурация и машинно-зависимые части, включая загрузочный код
• разработки драйверов устройств для контроля оборудования (а в некоторых псевдо-оборудование)
• Системы операционная система «ядра», обработки управления памятью, процессы планирования, системных вызовов и т. д.
* H-заголовочные файлы, определяющие ключевые структуры в системе и важные системные инварианты
Среда разработки-ранние версии Unix содержали среду разработки, достаточную для воссоздания всей системы из исходного кода:
* компилятор языка cc-C (впервые появился в версии V3 Unix)
• как — машинный язык ассемблер для машины
• ld-компоновщик, для объединения объектных файлов
* lib-библиотеки объектного кода (установленные в /lib или / usr / lib) libc, системная библиотека с поддержкой времени выполнения C, была основной библиотекой, но всегда существовали дополнительные библиотеки для таких вещей, как математические функции (libm) или доступ к базе данных. V7 Unix представила первую версию современной «стандартной библиотеки ввода-вывода» stdio в составе системной библиотеки. Более поздние реализации значительно увеличили количество библиотек.
* make-build manager (представлен в PWB / UNIX), для эффективной автоматизации процесса сборки
* include-заголовочные файлы для разработки программного обеспечения, определения стандартных интерфейсов и системных инвариантов
* Другие языки-V7 Unix содержал компилятор Fortran — 77, программируемый калькулятор произвольной точности (bc, dc) и язык «сценариев» awk, а более поздние версии и реализации содержат множество других языковых компиляторов и наборов инструментов. Ранние выпуски BSD включали инструменты Pascal, и многие современные системы Unix также включают коллекцию компиляторов GNU, а также или вместо проприетарной системы компиляторов.
* Команды-Unix делает небольшое различие между командами (программами пользовательского уровня) для работы и обслуживания системы (например, cron), командами общей утилиты (например, grep) и более универсальными приложениями, такими как пакет форматирования и набора текста. Тем не менее, некоторые основные категории являются:
* sh-программируемый интерпретатор командной строки» shell», основной пользовательский интерфейс в Unix до появления оконных систем и даже после (в пределах «командного окна»).
* Утилиты-основной набор инструментов набора команд Unix, включая cp, ls, grep, find и многие другие. Подкатегории включают в себя:
* Системные утилиты-административные инструменты, такие как mkfs, fsck и многие другие
* Утилиты пользователя-средства управления средой, такие как passwd, kill и другие.
* Форматирование документов-системы Unix использовались с самого начала для систем подготовки документов и набора текста и включали в себя множество связанных программ, таких как nroff, troff, tbl, eqn, refer и pic. Некоторые современные системы Unix также включают такие пакеты, как TeX и Ghostscript.
* Графика — подсистема построения предоставляет средства для создания простых векторных графиков в формате, не зависящем от устройства, со специфичными для устройства интерпретаторами для отображения таких файлов. Современные системы UNIX также обычно включают X11 в качестве стандартной оконной системы и GUI, и многие поддерживают OpenGL.

[свернуть]

Предложения интернет-магазинов.