Книга: Назаров С. В., Широков А. И. «Современные операционные системы»

Серия: "Основы информационных технологий"

В книге представлены понятия и положения теории операционных систем. Даны основные определения и классификации, рассмотрены интерфейсы операционных систем, организация вычислительного процесса, вопросы управления памятью и устройствами компьютера, организации файловых систем. Уделено внимание совместимости операционных сред и средствам ее обеспечения, в том числе виртуальным машинам. Изложена история происхождения двух наиболее распространенных представителей этого класса программных систем: семейства UNIX/Linux и компании Microsoft. Рассмотрены стандарты и лицензии на программные продукты.

Содержание:

Предисловие...... 9 Лекция 1. Архитектура, назначение и функции операционных систем...... 10 1. 1. Понятие операционной системы. Виртуальные машины...... 10 1. 2. Операционная система, среда и операционная оболочка...... 13 1. 3. Эволюция операционных систем...... 17 1. 4. Назначение состав и функции ОС...... 23 1. 5. Архитектура операционной системы...... 30 1. 6. Классификация операционных систем...... 40 1. 7. Эффективность и требования, предъявляемые к ОС...... 43 1. 8. Совместимость и множественные прикладные среды...... 46 1. 9. Виртуальные машины как современный подход к реализации множественных прикладных сред...... 50 1. 10. Эффекты виртуализации...... 54 Лекция 2. Основные семейства операционных систем...... 58 2. 1. История семейства операционных систем UNIX/Linux...... 58 2. 2. Генеалогия семейства операционных систем и некоторые известные версии UNIX...... 64 2. 3. Операционные системы фирмы Microsoft...... 80 2. 4. Отличия семейства UNIX/Linux от операционных систем Windows и MS DOS...... 84 Лекция 3. Стандарты и лицензии на программное обеспечение...... 86 3. 1. Стандарты семейства UNIX...... 86 3. 2. Лицензии на программное обеспечение и документацию...... 92 Лекция 4. Интерфейсы операционных систем...... 97 4. 1. Основные понятия, связанные с интерфейсом операционных систем...... 97 4. 2. Графический интерфейс пользователя в семействе UNIX/Linux...... 106 Лекция 5. Организация вычислительного процесса...... 117 5. 1. Концепция процессов и потоков. Задание, процессы, потоки (нити), волокна...... 117 5. 2. Мультипрограммирование. Формы многопрограммной работы...... 120 5. 3. Управление процессами и потоками...... 124 5. 4. Создание процессов и потоков. Модели процессов и потоков...... 129 5. 5. Планирование заданий, процессов и потоков...... 136 5. 6. Взаимодействие и синхронизация процессов и потоков...... 144 5. 7. Методы взаимоисключений...... 151 5. 8. Семафоры и мониторы...... 156 5. 9. Взаимоблокировки (тупики)...... 161 5. 10. Синхронизирующие объекты ОС...... 165 5. 11. Аппаратно-программные средства поддержки мультипрограммирования...... 168 5. 12. Системные вызовы...... 171 Лекция 6. Управление памятью. Методы, алгоритмы и средства...... 174 6. 1. Организация памяти современного компьютера...... 174 6. 2. Функции ОС по управлению памятью...... 178 6. 3. Распределение памяти...... 180 6. 4. Страничная организация виртуальной памяти...... 186 6. 5. Оптимизация функционирования страничной виртуальной памяти...... 193 6. 6. Сегментная организация виртуальной памяти...... 203 6. 7. Сегментно-страничная виртуальная память...... 207 Лекция 7. Подсистема ввода-вывода. Файловые системы...... 212 7. 1. Устройства ввода-вывода...... 212 7. 2. Назначение, задачи и технологии подсистемы ввода-вывода...... 214 7. 3. Согласование скоростей обмена и кэширования данных...... 218 7. 4. Разделение устройств и данных между процессами...... 220 7. 5. Обеспечение логического интерфейса между устройствами и системой...... 221 7. 6. Поддержка широкого спектра драйверов...... 222 7. 7. Динамическая загрузка и выгрузка драйверов...... 224 7. 8. Поддержка синхронных и асинхронных операций ввода-вывода...... 224 7. 9. Многослойная (иерархическая) модель подсистемы ввода-вывода...... 225 7. 10. Драйверы...... 228 7. 11. Файловые системы. Основные понятия...... 231 7. 12. Архитектура файловой системы...... 233 7. 13. Организация файлов и доступ к ним...... 235 7. 14. Каталоговые системы...... 242 7. 15. Физическая организация файловой системы Информационная структура магнитных дисков...... 244 7. 16. Физическая организация и адресация файла...... 248 7. 17. Физическая организация FAT-системы...... 253 7. 18. Файловые операции...... 259 7. 19. Контроль доступа к файлам...... 264 Приложение 1. Основные события в истории семейства UNIX/Linux...... 269 Приложение 2. Первенство технологических достижений двух основных версий UNIX...... 273 Список литературы...... 275

Издательство: "Интернет-Университет Информационных Технологий" (2011)

ISBN: 9785996304165