Эволюция операционных систем.

Эволюция операционных систем.

 Первый период (1945-1955) - ламповые машины. ОС отсутствовали. Все задачи организации вычислительного процесса решались вручную. Программа загружалась в память машины с колоды перфокарт, либо с помощью панели переключателей. В конце периода появляется первое системное ПО: в 1951-52 гг. возникают прообразы первых компиляторов с символических языков. Второй период(1955-Начало 60-х). Компьютеры на основе транзисторов. Появились пакетные ОС. Появляются алгоритмические языки(ALGOL-58, LISP, COBOL, ALGOL-60, PL-1 и т.д.), компиляторы, редакторы связей, библиотеки математических и служебных подпрограмм. Третий период (Начало 60-х - 1980). Компьютеры на основе интегральных микросхем. Первые многозадачные ОС. Повышение эффективности использования процессора было достигнуто с помощью мультипрограммирования. Идея мультипрограммирования заключается в следующем: пока одна программа выполняет операцию ввода-вывода, процессор не простаивает, как это происходило при однопрограммном режиме, а выполняет другую программу. В конце 60-х начата работа по созданию глобальной сети ARPANET (прообраз INTERNET).В конце 70-х началось массовое использование ОС UNIX, разработан вариант стека протоколов TCP/IP. Появились ОС разделения времени.Четвертый период (1980-настоящее время). Персональные компьютеры. Классические, сетевые и распределенные системы.Следующий период в эволюции вычислительных систем связан с появлением больших интегральных схем (БИС). В середине 80-х стали бурно развиваться сети компьютеров, в том числе персональных, работающих под управлением сетевых или распределенных операционных систем.

Планирование и установка ОС MS Windows XP

Перед установкой ОС важно убедиться, что характеристики компьютера отвечают минимальным техническим требованиям. Раздел рекомендованного размера (2 Гб) включает место для дополнительных файлов, которые размещаются в каталоге Windows, а также для установки на компьютер прикладных приложений, таких как Office XP Professional. Дополнительно 115 Мб в разделе, в котором установлена ОС Разделом (томом) называется отдельная область жесткого диска, имеющая собственное имя (метку диска). Убедившись в соответствии компьютера минимальным требованиям, следует проверить совместимость его аппаратного и программного обеспечения (ПО) с ОС: выяснить, будут ли эти компоненты работать с ОС.

Принципы построения операционных систем.

- модульность; функциональная избирательность, генерируемость; защита модулей ОС и программ пользователей; независимость программ от внешних устройств, открытость ОС;

4 Алгоритмы планирования процессора.

Алгоритм FCFS FCFS (first come – first serve; первым пришел – первым обслуживается) – про- стейший алгоритм, работа, которой понятна из ее названия. Это алгоритм без вытесне- ния, то есть процесс, выбранный для выполнения на ЦП, не прерывается, пока не завер- шится (или не перейдет в состояние ожидания по собственной инициативе). Поэтому алгоритм FCFS считается лучшим для длинных процессов.Алгоритм RR RR (round robin – карусель) – простейший алгоритм с вытеснением. Процесс получает в свое распоряжение ЦП на некоторый квант времени Q. Если за время Q процесс не завершился, он вытесняется из ЦП и направляется в конец очереди готовых процессов, где ждет выделения ему следу- ющего кванта, и т.д. При величине кванта, стремящейся к бесконечности, RR вырождается в FCFS.

Варианты загрузки Windows XP

Для выбора особых вариантов загрузки Windows нажмите F8

Безопасный режим - при запуске Windows загружаются только базовые файлы и драйверы, Безопасный режим с загрузкой сетевых драйверов - в дополнение делается попытка запуска сетевых служб и восстановления сетевых соединений.

Безопасный режим с поддержкой командной строки - Windows 2000/ХР с использованием только базовых файлов и драйверов, и вместо графического интерфейса Windows -командная строка.

Включить протоколирование загрузки - Включить режим VGA

Структура реестра

Как и реестры систем Windows NT/2000, реестр Windows XP состоит из пяти

так называемых корневых ключей (root keys):

HKEY_CLASSЕS_ROOT

HKEY_CURRENT_USER

HKEY_LOCAL_MACHINE

HKEY_USERS

HKEY_CURRENT_CONFIG

Каждый отдельный ключ может содержать элементы данных, которые называются параметрами (value entries), а также дополнительные вложенные ключи (subkeys).

Запуск Regedit

По умолчанию, утилита Regedit.exe в процессе установки операционной системы копируется в каталог %SystemRoot% (например, C:\Windows). Управление безопасностью реестра

Windows XP предоставляет следующие возможности по обеспечению защиты системы:

•  доступ к ресурсам системы может жестко контролироваться;
•  все операции по доступу к системным объектам могут регистрироваться в журнале безопасности;

для доступа к системе требуется пароль, и операции доступа регистрируются в журнале безопасности.

 

Понятие процесса и потока. Состояния существования процесса. Таблица управления процессом.

Процесс — минимальный программный объект, обладающий собственными системными ресурсами (запущенная программа, программа в стадии выполнения).

Не следует смешивать понятия процесс и программа. Програм­ ма — это план действий, а процесс это само действие, поэтому понятие процесса включает:

• программный код;

• данные;

• содержимое стека; (стек – это среда для размещения данных для возврата из подпрограммы)

• содержимое адресного и других регистров процессора.

 

Планирование процессов, взаимодействие процессов.

При прохождении через компьютер процесс мигрирует между различными очередями под управлением программы, которая назы­вается планировщик (scheduler).

Операционная система, обеспечивающая режим мультипрог­раммирования, обычно включает два планировщика — долгосрочный и краткосрочный.

Взаимодействие процессов.

Любое взаимодействие процессов связано с их синхронизацией, которая заключается в согласовании их скоростей путем приостановки процесса (потока) до наступления некоторого события и последующей его активизации при наступлении этого события. Совместно выполняемые про­цессы могут быть либо независимыми, либо взаимодействующими. Илипараллельные процессы бывают синхронные (процессы работают параллельно и независимо друг от друга) и асинхронные (параллельные процессы, которые взаимодействуют друг с другом).

Взаимодействие процессов часто понимается в смысле взаимного обмена данными через общий буфер данных.

Важным понятием синхронизации потоков является понятие «критической сек­ции» программы.

Взаимодействие заключается в передаче данных между процес­сами или совместном использовании некоторых ресурсов и обычно реализуется с помощью таких механизмов, как транспортеры, оче­реди, сигналы, семафоры.

Ситуация, когда два или более процесса обрабатывают разделяемые данные и конечный результат зависит от скорости процессов, называется гонками.

Семафор – это механизм, который регулирует работу двух и более асинхронных процесса.

В операционных системах OS/2 и Microsoft Windows существует специальный механизм для взаимодействия процессов в реальном масштабе времени. Этот механизм называется DDE

Clipboard, OLE

 

 

Планирование с использованием многоуровневой очереди.

Взаимодействие очередей осуществляется по следующим прави­лам: ни один процесс с более низким приоритетом не может быть запущен, пока не выполнятся процессы во всех очередях с более высоким приоритетом.

4. Использование многоуровневой очереди с обратными связя­ми.

Данная стратегия является универсальной и сочетает в себе свойства всех рассмотренных раньше стратегий — FCFS, SJF, прио­ритетная, Round Robin, многоуровневая очередь.

5. Приоритетная многоочередная дисциплина обслуживания. Вновь поступающие в систему запросы устанавливаются не обязательно в 1-ю очередь, а в очередь в соответствии с имею­щимися приоритетами, которые определяются параметрами обслу­живания процессов.

 

Доступ к файлам

Последовательный - в этих системах процесс мог читать байты или записи файла только по порядку от начала к концу.

Файлы, байты которых могут быть прочитаны в произвольном порядке, называются файлами произвольного доступа.

Файлы идентифицируются именами.

 Простое (короткое с имвольное) имя идентифицирует файл в пределах одного каталога, присваивает пользователь или программист и при этом учитываются ограничения ОС как на используемые символы, так и на длину имени.

Полное имя состоит из списка имен вложенных каталогов, через которые проходит путь от корня к файлу, плюс имя файла в каталоге, непосредственно содержащем данный файл.

Относительное имя - определяется через понятие текущий каталог. Для каждого пользователя в данный момент один каталог текущий и он фиксируется файловой системой, чтобы использовать его как дополнение к относительным именам для образования полного имени.Операции над файлами:

Create.Open. Close. Read.Write. Get attributes. Set attributes.Rename.

Существует два способа выполнить последовательность действий над файлами. В первом случае для каждой операции выполняются как универсальные, так и уникальные действия (схема stateless). Например, последовательность операций может быть такой: open, read1, close, … open, read2, close, … open, read3, close.

Альтернативный способ, это когда универсальные действия выполняются в начале и в конце последовательности операций, а для каждой промежуточной операции выполняются только уникальные действия. В этом случае последовательность вышеприведенных операций будет выглядеть так: open, read1, … read2, … read3, close.
Большинство ОС использует второй способ, как более экономичный и быстрый.

 

Начиная с версии 1.4, в пакет GNOME входит файловый менеджер Nautilus, в дальнейших версиях ставший файловым менеджером по умолчанию. В нем нет ничего лишнего: ни панели инструментов, ни адресной строки — только окно с файлами и каталогами. Каждый каталог открывается в новом окне, а размер, положение окна и представление файлов (значками или списком) привязаны к этому каталогу: в следующем сеансе окно этого каталога откроется в том же месте рабочего стола. Такой интерфейс называется пространственно-ориентированным.

 

Физическая организация FAT

Файлу выделяется память в виде связанного списка кластеров. Номер первого кластера запоминается в записи каталога, где хранятся характеристики этого файла. С каждым кластером диска связыва­ется некоторый элемент — индекс. Индексы располагаются в отдельной области диска — в MS-DOS это таблица FAT (Fife Allocation Table), занимающая один кластер. Когда память свободна, все индексы имеют нулевое значение.

Логический раздел, отформатированный под файловую систему FAT, состоит из следующих областей.

• Загрузочный сектор содержит программу начальной загрузки операционной системы. Вид этой программы зависит от типа операционной системы, кото­рая будет загружаться из этого раздела.

§ Основная копия FAT содержит информацию о размещении файлов и катало­гов на диске.

• Резервная копия FAT.

§ Корневой каталог занимает фиксированную область размером в 32 сектора (16 Кбайт), что позволяет хранить 512 записей о файлах и каталогах, так как каждая запись каталога состоит из 32 байт.

§ Область данных предназначена для размещения всех файлов и всех катало­гов, кроме корневого каталога.

 

Файловая система FAT поддерживает всего два типа файлов: обычный файл и каталог. Иерархия каталогов может быть деревом или сетью. Каталоги образуют дерево, если файлу разрешено входить только в один каталог, и сеть – если файл может входить сразу в несколько каталогов.

 Файловая система распределяет память только из области данных, при­чем использует в качестве минимальной единицы дискового пространства клас­тер.

 

Структура реестра

Как и реестры систем Windows NT/2000, реестр Windows XP состоит из пяти

так называемых корневых ключей (root keys):

HKEY_CLASSЕS_ROOT

HKEY_CURRENT_USER

HKEY_LOCAL_MACHINE

HKEY_USERS

HKEY_CURRENT_CONFIG

Каждый отдельный ключ может содержать элементы данных, которые называются параметрами (value entries), а также дополнительные вложенные ключи (subkeys). Для понимания этой концепции можно провести аналогию с файловой системой. Ключи в структуре реестра аналогичны каталогам, а значимые элементы - файлам.

 

Запуск Regedit

По умолчанию, утилита Regedit.exe в процессе установки операционной системы копируется в каталог %SystemRoot% (например, C:\Windows). Обычно редактор реестра запускается с помощью команды Выполнить (Run) меню Пуск (Start).

Основные компоненты MS DOS:

1. BIOS – базовая система ввода – вывода, хранится и записывается в ПЗУ и управляет внешними устройствами, тестирует оборудование, инициирует загрузку ОС. Является компонентом любой операционной системы.

2. Системные файлы – IO. SYS, MSDOS. SYS, содержат программы MS DOS, которые постоянно находятся в оперативной памяти. Файл IO.SYS является дополнением к функциям BIOS. MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги DOS.

3. Драйверы – это специальные программы, которые позволяют подключать новое и нестандартное оборудование.

4. Внешние команды – это программы, поставляемые вместе с ОС в виде отдельных файлов. Эти программы выполняют действия обслуживающего характера.

5. COMMAND. COM - командный процессор, который запускает программы на выполнение, а некоторые команды он выполняет сам. Такие команды называются внутренними.

6. Загрузчик DOS –программа, которая загружает в память системные файлы. Эта программа находится в первом секторе загрузочного диска.

 

Начальная загрузка MS DOS

Начальная загрузка выполняется автоматически в случаях:  При включении электропитания ПК; При нажатии клавиши RESET; При одновременном нажатии клавиш CTRL+ALT+DEL;

Порядок загрузки MS DOS: Программа - загрузчик проверяет наличие системных файлов в корневом каталоге загрузочного диска. Программа – загрузчик считывает в память системные файлы. Если в корневом каталоге загрузочного диска есть файл сжатых дисков DBLSPASE.BIN, то он загружается. Из корневого каталога загрузочного диска читается файл конфигурации системы CONFIG.SYS и в соответствии с указаниями этом файле, загружаются драйверы. Из корневого каталога загрузочного диска читается командный процессорCOMMAND.COM и передается ему управление. Если он отсутствует, то сообщение об ошибке. Командный процессор выполняет командный файл AUTOEXEC.BAT, если этот файл есть на загрузочном диске. В файле AUTOEXEC.BAT указываются программы и команды, выполняемые при каждом запуске ПК. После выполнения этого файлы на экран выводится приглашение DOS, например, C:\>.

Типы устройств

Устройства ввода-вывода делятся на следующие типы:

§ Байт-ориентированные устройства (клавиатура, модем, терминал и т.п.);

§ блок-ориентированные устройства (магнитные и оптические диски и ленты, сетевые адаптеры;

§ все остальные (таймеры, графические дисплеи, телевизионные устройства, видеокамеры и т.п.);

Устройства бывают выделенные и разделяемые.

Недостатки:

1. Число одновременно выполняемых процессов ограничено числом разделов.

2. Наличие фрагментации - потери памяти, не используемой ни одним процессом.

Фрагментация возникает потому, что процесс не полностью занимает выделенный ему раздел (внутренняя фрагментация) или вследствие не использования некоторых разделов, которые слишком малы для выполняемых пользовательских программ (внешняя фрагментация).

Планирование в системах пакетной обработки

1. Первый пришел — первый обслуживается FIFO — first come — first served (FCFS).
2. Стратегия «наиболее короткая работа выполняется первой»
   SJF — Shortest Job First.

· Планирование в системах реального времени. В системах реального времени, как и следовало ожидать, существенную роль играет время.Системы реального времени делятся на жесткие системы реального времени, что означает наличие жестких сроков для каждого задания (в них обязательно надо укладываться), и гибкие системы реального времени, в которых нарушения временного графика нежелательны, но допустимы. Алгоритмы планирования для систем реального времени бывают как статическими, так и динамическими. В первом случае все решения по планированию принимаются заранее, еще до запуска системы. Во втором случае решения выносятся по ходу дела. Статическое планирование применимо лишь при наличии априори точной информации о работе, которую необходимо выполнить, и ограничениях, которые должны быть соблюдены. Алгоритмы динамического планирования не выдвигают подобных требований.

Планирование и установка ОС MS Windows XP.

1. Чтобы начать установку Windows XP, программа Setup в первую очередь загружает саму операционную систему с дистрибутивного компакт-диска. Windows XP принимает управление и выполняет распознавание установленных на компьютере аппаратных средств. О том, что Windows XP начала загружаться с компакт-диска свидетельствует появление на экране следующего сообщения:

Программа установки исследует аппаратную конфигурациювашего компьютера...

2. Последующие экраны, выводимые программой Setup, чрезвычайно сильно напоминают текстовый режим MS-DOS. Однако пусть это внешнее сходство.

3. Программа Setup отображает на экране лицензионное соглашение (License Agreement), которое пользователь должен прочесть

4. Далее программа Setup выполняет поиск уже существующих на компьютере инсталляций Windows XP. Если такие версии будут обнаружены, программа Setup предложит пользователю следующие варианты действий: восстановить существующую инсталляцию (если она повреждена), выполнить новую инсталляцию или завершить работу без установки Windows XP.

5. Если установленные версии Windows XP на компьютере не обнаружены, или пользователь выбрал опцию новой инсталляции, то программа Setup отобразит список разделов, уже существующих на жестком диске. Если выбран раздел, программа установки предложит на выбор пользователя следующие варианты: • отформатировать раздел с использованием файловой системы FAT; • отформатировать раздел с использованием файловой системы NTFS; • преобразовать существующую файловую систему к формату NTFS; • оставить существующую файловую систему без изменений.

6. Вновь создаваемые разделы надо форматировать, и имеется возможность выбора файловой системы. Если выбрана опция преобразования раздела к формату NTFS, то фактическое преобразование будет выполнено при следующей перезагрузке системы.

7. Далее программа Setup выполняет проверку имеющихся в системе дисков. Программа Setup копирует на жесткий диск остальные файлы, которые потребуются для завершающей, графической фазы инсталляции. Завершив копирование, Setup инициализирует конфигурацию и перезагружает компьютер.

После перезагрузки начнется графическая фаза программы установки.

После перезагрузки компьютера начинается графическая фаза инсталляции (GUI phase). На данном этапе ОС установлена, но еще не сконфигурирована. После завершения этой фазы на компьютере будет установлена полнофункциональная версия операционной системы.

1. Устанавливает и конфигурирует устройства. Установка и конфигурирование устройств происходит в автоматическом режиме, и Windows XP Setup Wizard предпринимает попытки распознать все аппаратные компоненты, имеющиеся на компьютере, включая СОМ-порты, последовательные порты, джойстик, клавиатуру, мышь и т. д.

2. Устанавливает опции языка и позволяет задать раскладку клавиатуры.

3. Предлагает пользователю ввести свое имя и организацию.

4. Предлагает указать имя компьютера и пароль пользователя Администратор (Administrator). (Этот пароль потребуется при запуске системы в безопасном режиме,}

5. Производит установку сетевых компонентов. Стандартная конфигурация включает в свой состав следующие компоненты: Клиент для сетей Microsoft (Client for Microsoft Networks), Служба доступа к файлам и принтерам сетей Microsoft (File and Print Sharing for Microsoft Networks), Планировщик пакетов, а также Протокол Интернета (TCP/IP) со стандартными настройками (автоматическое назначение IP-адреса).

Изменять стандартные параметры рекомендуется только в том случае, если вам точно известна конфигурация сети.

6. Предлагает пользователю сделать компьютер членом домена.

7. Завершает конфигурирование системы и копирование файлов, создает

элементы меню Пуск (Start) и выполняет регистрацию компонентов.

Структура файловой системы

Как правило, файловые системы хранятся на дисках. Большинство дисков можно разбить на разделы, каждый из которых имеет независимую файловую систему. Сектор 0 диска называется главной загрузочной записью и используется для загрузки компьютера. В конце главной загрузочной записи находится таблица разделов, содержащая начальные и конечные адреса всех разделов. Один из разделов таблицы может быть помечен как активный. При загрузке компьютера BIOS считывает и исполняет код, содержащийся в MBR. Первое, что делает программа MBR, — определяет активный раздел, считывает его первый блок, называемый загрузочным, и исполняет его. Программа загрузочного блока загружает операционную систему раздела.

Для единообразия все разделы начинаются с загрузочного блока, в том числе и те, которые не содержат загружаемую операционную систему. Независимо от используемой операционной системы, приведенное описание справедливо для любой аппаратной платформы, система BIOS которой способна загружать более одной операционной системы.

Системы, совместимые с персональными компьютерами, могут иметь не более четырех главных разделов, поскольку между главной загрузочной записью и границей первого 512-байтового сектора есть место под массив, включающий лишь 4 элемента. Некоторые операционные системы позволяют выделять в таблице разделов один расширенный раздел, указывающий на связанный список логических разделов. Такая структура позволяет иметь неограниченное количество дополнительных разделов. BIOS не может запустить операционную систему с логического раздела, поэтому начальную загрузку требуется проводить с главного раздела, чтобы загрузить код, управляющий логическими разделами.

Планирование заданий. Типы многозадачности.

Категории алгоритмов планирования

В различных средах требуются различные алгоритмы планирования. Это связано с тем, что различные операционные системы и различные приложения ориентированы на разные задачи. Другими словами, то, для чего следует оптимизировать планировщик, различно в разных системах. Можно выделить три среды: Системы пакетной обработки данных; Интерактивные системы; Системы реального времени.

Многозада́чность — свойство операционной системы или среды выполнения обеспечивать возможность параллельной (или псевдопараллельной) обработки нескольких задач. Истинная многозадачность операционной системы возможна только в распределённых вычислительных системах.

Существует 2 типа многозадачности^: Процессная многозадачность. Здесь программа — наименьший элемент управляемого кода, которым может управлять планировщик операционной системы. Более известна большинству пользователей (работа в текстовом редакторе и прослушивание музыки). Поточная многозадачность. Наименьший элемент управляемого кода — поток (одна программа может выполнять 2 и более задачи одновременно).

45 Процессы в ОС GNU/Linux. Ветвление процессов. Организация процессов в фоновом режиме. Идентификатор процесса (pid).

Процессы. Главная, постоянно находящаяся в оперативной памяти, часть ОС Linux называется ядром (Kernel). Ядро ОС обрабатывает прерывания от устройств, выполняет запросы системных процессов и пользовательских приложений, распределяет виртуальную память, создает и уничтожает процессы, обеспечивает многозадачность посредством переключения между ними, содержит драйверы устройств, обслуживает файловую систему.

Пользовательские процессы не могут непосредственно, например, порождать другие процессы, производить чтение или запись на диск, выводить данные на экран или создавать гнездо {socket) для обмена по сети. Для выполнения этих действий они должны воспользоваться сервисами ядра. Обращения за такими услугами называются системными вызовами.

Начальная загрузка системы состоит в том, что файл с образом ядра считывается в оперативную память, начиная с нулевого адреса. Этот файл находится в каталоге /boot и называется vmlinuz-x.y.z, где x.y.z — это номер версии ядра.

С точки зрения ядра процесс представляет собой запись в таблице процессов. Эта запись содержит данные, существующие в течение всего времени жизни процесса, и сведения о его состоянии. Размер таблицы процессов позволяет запускать несколько сотен процессов. Другая важная информация о процессе — например, таблица всех открытых процессом файлов — хранится в его адресном пространстве.

Запись в таблице процессов и пространство процесса вместе составляют контекст, или окружение, процесса. В него входят:

• PID — идентификатор процесса. Он принудительно назначается планировщиком при запуске процесса.
• PPID — идентификатор родительского процесса (о порождении процессов — дальше в этом же параграфе).
• TTY — имя управляющего терминала (терминал, с которого запущен процесс).
• WD — текущий каталог процесса, от которого отсчитываются относительные пути.
• RID, RGID — реальные ID и групповой ID пользователя, запустившего процесс.
• NICE — показатель уступчивости. Процессы выполняются в режиме разделения времени, то есть время центрального процессора делится между готовыми к выполнению процессами с учетом их приоритета. Чем выше показатель уступчивости, тем ниже приоритет.
• Переменные окружения.

Каждый процесс порождается другим процессом, использующим для этого системный вызов fork(). Таким образом, структура процессов древовидна. Корнем этого дерева служит init — процесс инициализации системы. Он запускается ядром первым, получает идентификатор 1 и порождает еще несколько процессов (сколько и каких, можно узнать из его конфигурационного файла /etc/inittab), которые, в свою очередь, при участии пользователя порождают другие процессы.

В результате системного вызова fork() родительский процесс полностью копирует свое окружение, включая адресное пространство, в дочерний, так что в момент рождения дочерний процесс отличается только своим ID. Потом дочерний процесс с помощью вызова ехес() загружает в свое адресное пространство какой-нибудь исполняемый файл и начинает исполнять содержащуюся в нем программу.

Иерархия процессов: ps и pstree

Команда ps позволяет просмотреть сведения обо всех процессах, протекающих в системе в данный момент(ps aux, ps -l)

Команда pstree представляет дерево процессов сразу в наглядном виде:

Ключ -р выводит вместе с именем процесса его PID, а ключ -и — имя пользователя, запустившего процесс/

Команды df (disk free) и du (disk usage) показывают, сколько места доступно и занято на жестком диске.

Процессы в реальном времени: команда top.

Фоновый режим

Родительский процесс может либо ждать завершения дочернего, либо продолжать свое выполнение. Если в роли родителя выступает командная оболочка, то это значит, что процессы, запущенные с одной консоли (или виртуального терминала), распадаются на две группы: те, которых оболочка ждет, — они взаимодействуют с пользователем, занимая консоль, — и те, после запуска которых с пользователем взаимодействует сама оболочка (консоль свободна). Эти группы называются передним и задним планами.

Чтобы запустить процесс на заднем плане (в фоновом или асинхронном режиме), нужно завершить командную строку управляющим оператором &.

 

Формат файла config. sys

Имя_команды=значение

Команды, используемые в файле config. sys:

Device = имя_файла_драйвера – загрузка драйверов устройств;

Пример: device=c:\dos\himem.sys;

device=с:\dos\emm386.exe noems – загрузка драйвера верхней памяти emm386.sys, эмуляция EMS - памяти отключен;

Devicehigh = имя_файла_драйвера загрузка драйверов устройств в верхнюю память (от 640 Кб до 1Мб);

DOS= HIGH – переместить часть кода MS DOS в первые 64 Кб расширенной памяти;

DOS= UMB – разрешить использование блоков верхней памяти (с адресами от 640Кб до 1Мб);

DOS= HIGH, UMB – эквивалентна двум предыдущим;

Buffers= n – установка числа буферов для операций ввода – вывода;

Files = m – максимальное число одновременно открытых файлов (рекомендуется от 50 до 80);

Stacks =количество_стеков,размер стеков – задание количества и размера стека для обработки аппаратных прерываний (Пример: stacks=0,0);

Break= on (off) - установить или отменить для программ DOS режим проверки нажатия клавиш Ctrl+Break или Ctrl+C при операциях ввода - вывода.

 Country =код_страны,кодовая_страница,полное_имя_файла_Country.sys– настройка на принятые в стране правила для отображения времени, даты, денежных сумм, перевода прописных букв в строчные и обратно;

Country = 007,866, c:\dos\country\sys – настройки для России;

Lastdrive =буква – установка последней буквы, которая может использовать в качестве имени дисковода;

А utoexec. bat – это командный файл,который автоматически выполняется после загрузки файла config.sys. Он находится в корневом каталоге загрузочного диска. В него записываются команды для запуска резидентных программ и других программ, которые целесообразно запускать при каждой загрузки DOS. Autoexec. bat – это командный файл, который устанавливает среду удобную для работы пользователя.

Команды, используемые в файле autoexec. bat:

Path имя_каталога[;имя_каталога] – установка списка каталогов, в которых осуществляется поиск программ.

Prompt символы – установка формата приглашения ($p, $g, $d и т.д)

Для отображения русских букв на экране используется команда:

Mode con codepage prepare =((866) c:\dos\ega3.cpi)

Mode con codepage select =866

(При этом в файле config.sys должно быть device=c:\dos\display.sys con)

Для русификации клавиатуры: keyb ru,,c:\dos\keybrd2.sys.

set переменная = значение - установка переменной окружения. Окружение – это специальная область памяти, в которой хранится набор строк символов, используемых программами.

 

Фоновый режим

Родительский процесс может либо ждать завершения дочернего, либо продолжать свое выполнение. Если в роли родителя выступает командная оболочка, то это значит, что процессы, запущенные с одной консоли (или виртуального терминала), распадаются на две группы: те, которых оболочка ждет, — они взаимодействуют с пользователем, занимая консоль, — и те, после запуска которых с пользователем взаимодействует сама оболочка (консоль свободна). Эти группы называются передним и задним планами.

Чтобы запустить процесс на заднем плане (в фоновом или асинхронном режиме), нужно завершить командную строку управляющим оператором &.

 

Категории процессов

Процессы делятся на три категории: Системные. Они порождаются ядром особым образом в процессе загрузки и выполняют системные функции (например, планирование процессов или смену страниц виртуальной памяти). Выполняемая ими программа берется не из исполняемого файла, а является частью ядра. Пользовательские. Как правило, они порождаются во время сеанса работы пользователя и связаны с терминалом. Если пользовательский процесс работает в интерактивном режиме, то он захватывает терминал в монопольное владение и, пока он не завершится, пользователь не имеет доступа к командной строке на этом терминале. Пользовательские процессы могут работать также в фоновом режиме, освободив командную строку. Демоны. Запускаются после инициализации ядра. Выполняются в фоновом режиме, не связаны ни с одним пользователем, обеспечивают работу различных служб (например, управление сетью). Главным демоном считается init — процесс инициализации системы.

Механизм сигналов — это средство, позволяющее сообщать процессам о некоторых событиях в системе, а процессу-получателю — должным образом на эти сообщения реагировать. Послать сигнал может сам процесс (например, при попытке деления на ноль), ядро (при сбое оборудования), пользователь или другой процесс (требуя прервать выполнение задачи). Пользователь может послать сигнал процессу с идентификатором PID командой

kill <PID> - удаление процесса по его идентификатору. killall <имя процесса>- удаление процесса по его имени.

Классификация угроз

Неумышленные угрозы вызываются ошибочными действиями лояльных сотруд­ников, становятся следствием их низкой квалификации или безответственности. Умышленные угрозы могут ограничиваться либо пассивным чтением данных или мониторингом системы, либо включать в себя активные действия, например нарушение целостности и доступности информации, приведение в нерабочее со­стояние приложений и устройств. В вычислительных сетях можно выделить следующие типы умышленных угроз: незаконное проникновение в один из компьютеров сети под видом легально­го пользователя; разрушение системы с помощью программ-вирусов - способность «заражать» другие файлы, внедряя в них свои собственные копии. Чаще всего вирусы поражают исполняемые файлы. Когда такой испол­няемый код загружается в оперативную память для выполнения, вместе с ним получает возможность исполнить свои вредительские действия вирус. Вирусы могут привести к повреждению или даже полной утрате информации. нелегальные действия легального пользователя;  «подслушивание» внутрисетевого трафика -  это незаконный мониторинг сети, захват и анализ сетевых сообщений.

Незаконное проникновение может быть реализовано: через уязвимые места в сис­теме безопасности с использованием недокументированных возможностей опе­рационной системы. Эти возможности могут позволить злоумышленнику «обой­ти» стандартную процедуру, контролирующую вход в сеть; через использование «чу­жих» паролей, полученных путем подглядывания, расшифровки файла паролей, подбора паролей или получения пароля путем анализа сетевого трафика.

 

Эволюция операционных систем.

 Первый период (1945-1955) - ламповые машины. ОС отсутствовали. Все задачи организации вычислительного процесса решались вручную. Программа загружалась в память машины с колоды перфокарт, либо с помощью панели переключателей. В конце периода появляется первое системное ПО: в 1951-52 гг. возникают прообразы первых компиляторов с символических языков. Второй период(1955-Начало 60-х). Компьютеры на основе транзисторов. Появились пакетные ОС. Появляются алгоритмические языки(ALGOL-58, LISP, COBOL, ALGOL-60, PL-1 и т.д.), компиляторы, редакторы связей, библиотеки математических и служебных подпрограмм. Третий период (Начало 60-х - 1980). Компьютеры на основе интегральных микросхем. Первые многозадачные ОС. Повышение эффективности использования процессора было достигнуто с помощью мультипрограммирования. Идея мультипрограммирования заключается в следующем: пока одна программа выполняет операцию ввода-вывода, процессор не простаивает, как это происходило при однопрограммном режиме, а выполняет другую программу. В конце 60-х начата работа по созданию глобальной сети ARPANET (прообраз INTERNET).В конце 70-х началось массовое использование ОС UNIX,