Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



“Інформаційні управляючі системи та технології” 080402 “Інформаційні технології проектування” Одеса 2010

“Інформаційні управляючі системи та технології” 080402 “Інформаційні технології проектування” Одеса 2010




Сторінка1/24
Дата конвертації10.03.2017
Розмір1.41 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24


Міністерство освіти і науки України

ОДЕСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ХОЛОДУ





ШВЕЦЬ Н.В.

ОПЕРАЦІЙНА СИСТЕМА LINUX

Посібник для самостійної роботи

для студентів спеціальностей

6.

Спеціальність (лат. specialis - особливий; від species - род, вид) - комплекс набутих людиною знань і практичних навичок, що дає їй можливість займатися певним родом занять у якійсь галузі діяльності.
Пра́ця - цілеспрямована діяльність людей зі створення матеріальних і духовних благ, необхідних для задоволення потреб кожного індивіда і суспільства в цілому.
Студе́нт (лат. studens, родовий відмінок studentis - «ретельно працюючий», «такий, що займається») - учень вищого, у деяких країнах і середнього навчального закладу.
080401 “Інформаційні управляючі системи та технології”

6.080402 “Інформаційні технології проектування”

Одеса 2010

Укладач: Швець Наталія Василівна, старший викладач кафедри Інформаційних технологій

Посібник розглянуто і затверджено на засіданні кафедри Інформаційних технологій

“____” __________________2010 року, Протокол №__

Завідувач кафедри Інформаційних технологій

Професор, д.т.н. В.М..

Техноло́гія (від грец. τεχνολογια, що походить від грец. τεχνολογος; грец. τεχνη - майстерність, техніка; грец. λογος - (тут) передавати) - наука («корпус знань») про способи (набір і послідовність операцій, їх режими) забезпечення потреб людства за допомогою (шляхом застосування) технічних засобів (знарядь праці).
Старший викладач - в СРСР та деяких пострадянських країнах - викладацька посада у вищих навчальних закладах.
Інформаці́йні техноло́гії, ІТ (використовується також загальніший / вищий за ієрархією термін інформаційно-комунікаційні технології (Information and Communication Technologies, ICT) - сукупність методів, виробничих процесів і програмно-технічних засобів, інтегрованих з метою збирання, опрацювання, зберігання, розповсюдження, показу і використання інформації в інтересах її користувачів.
 Плотніков


Схвалено методичною комісією напряму підготовки 0804 Комп’ютерні науки науково-методичної ради академії

“____” ___________________ 2010 р. Протокол № ____

Голова методичної комісії

к. т. н, доц. Ю.К.Корнієнко



Зміст

ОДЕСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ХОЛОДУ 1

ШВЕЦЬ Н.В. 1

ОПЕРАЦІЙНА СИСТЕМА LINUX 1

Посібник для самостійної роботи 1

для студентів спеціальностей 1

6.080401 “Інформаційні управляючі системи та технології” 1

6.080402 “Інформаційні технології проектування” 1

Одеса 2010 1

Анотація 9

Анотація 9

1.1 Поняття операційної системи, ії призначення та функції 10

1.1.

Те́хніка (від грец. techne - мистецтво, майстерність) - сукупність засобів, створених людством для обслуговування своїх потреб виробничого і невиробничого характеру. У техніці матеріалізовані знання і виробничий досвід, накопичені людством у процесі розвитку суспільного виробництва.
Операці́йна систе́ма, скорочено ОС (англ. operating system, OS) - це базовий комплекс програм, що виконує управління апаратною складовою комп'ютера або віртуальної машини; забезпечує керування обчислювальним процесом і організовує взаємодію з користувачем.
1 Поняття операційної системи 10

1.1.2 Призначення операційної системи 10

1.1.3 Операційна система як розширена машина 11

1.1.4 Операційна система як розподілювач ресурсів 12

1.2 Класифікація сучасних операційних систем 13

1.3 Функціональні компоненти операційних систем 14

1.3.1 Керування процесами і потоками 14

1.3.2 Керування пам’яттю 15

1.3.3 Керування введенням-виведенням 16

1.3.4 Керування файлами та файлові системи 17

1.3.

Компонент (англ. component, нім. Komponente f) - різновид, складова частина чогось.
Фа́йлова систе́ма - спосіб організації даних, який використовується операційною системою для збереження інформації у вигляді файлів на носіях інформації. Також цим поняттям позначають сукупність файлів та директорій, які розміщуються на логічному або фізичному пристрої.
5 Мережна підтримка 17

1.3.6 Безпека даних 18

1.3.7 Інтерфейс користувача 18

Розділ 2 Архітектура операційних систем 20

Розділ 2 Архітектура операційних систем 20

2.1 Базові поняття архітектури операційних систем 20

2.1.1 Ядро системи. Привілейований режим і режим користувача 20

2.2 Реалізація архітектури операційних систем 21

2.2.1 Монолітні системи 21

2.2.2 Багаторівневі системи 22

2.2.3 Системи з мікроядром 23

2.2.4 Концепція віртуальних машин 24

2.

Моноліт (лат. monolithus від дав.-гр. μονόλιθος) - геологічне утворення, що являє собою цілісну кам'яну брилу. Моноліти, як правило, складаються з більш твердих порід, тому часто ерозія з часом оголює їх в окремі геоморфологічні утворення.
Програмування - процес проектування, написання, тестування, зневадження і підтримки комп'ютерних програм. Програмування поєднує в собі елементи інженерії (існує навіть відповідна спеціальна галузь інженерії - програмна інженерія (англ. software engineering)
Конце́пція (лат. conceptio - розуміння) - система поглядів, те або інше розуміння явищ і процесів; єдиний, визначальний задум.
Віртуальна машина - модель обчислювальної машини, створеної шляхом віртуалізації обчислювальних ресурсів: процесора, оперативної пам'яті, пристроїв зберігання та вводу і виводу інформації.
3 Особливості архітектури: UNIX і Linux 24

2.3.1 Базова архітектура UNIX 24

2.3.2 Архітектура Linux 26

Розділ 3 Керування процесами і потоками 31

Розділ 3 Керування процесами і потоками 31

3.1 Базові поняття процесів і потоків 31

3.1.1 Процеси і потоки в сучасних ОС 31

3.1.2 Моделі процесів і потоків 33

3.1.3 Складові елементи процесів і потоків 34

3.2 Стани процесів і потоків 35

3.3 Опис процесів і потоків 36

3.3.1 Керуючи блоки процесів і потоків 37

3.3.2 Образи процесу і потоку 38

3.4 Створення і завершення процесів і потоків 39

3.4.1 Створення процесів 39

3.4.2 Керування адресним простором під час створення процесів 40

3.4.

Про́стір (латинське: spatium) - протяжність, вмістилище, в якому розташовані предмети і відбуваються події. У філософії тривають дискусії щодо того, чи є простір окремою сутністю чи лише формою існування матерії.
3 Особливості завершення процесів 42

3.4.4 Синхронне й асинхронне виконання процесів 43

3.4.5 Створення і завершення потоків 43

3. 5 Керування процесами в UNIX і Linux 45

3. 5. 1 Образ процесу 45

3. 5. 2 Ідентифікаційна інформація та атрибути безпеки процесу 45

3. 5.3 Керуючий блок процесу 46

3. 5. 4Створення процесу 48

3. 5. 5 Завершення процесу 50

3. 5. 6 Очікування завершення процесу 51

3. 5. 7 Сигнали 53

3.6 Керування потоками в Linux 59

3. 6. 1 Базова підтримка багатопотоковості 59

3. 6. 2 Потоки ядра Linux 60

3. 6.

Атрибу́т (attribute) - невід'ємна, необхідна для забезпечення цілісності об'єкта (предмета) або суб'єкта (людини) властивість, його частина, додаток.
Ідентифіка́ція: (лат. identifico - ототожнювати) - ототожнення, прирівнювання, уподібнення, розпізнавання. Наприклад, ідентифікація мінералів (англ. mineral identification).
Ядро Linux - ядро UNIX-подібної операційної системи. Розповсюджується під ліцензією GNU General Public License (GPL), і розробляється людьми з усього світу, що дозволило йому стати одним із найвидатніших прикладів відкритого програмного забезпечення та увійти до числа наймасштабніших проектів з розробки програмного забезпечення: версія 4.
2 Програмний інтерфейс керування потоками 60

Створення потоків 60

Очікування завершення виконання потоків 62

Висновки 63

Розділ 4 Планування процесів і потоків 64

Розділ 4 Планування процесів і потоків 64

4. 1 Загальні принципи планування 64

4. 1. 1 Особливості виконання потоків 64

4. 1.2 Механізми і політика планування 65

4. 1. 3 Застосовність принципів планування 66

4. 2 Види планування 66

4. 2. 1 Довготермінове планування 66

4. 2. 2 Середньотермінове планування 66

4. 2. 3 Короткотермінове планування 67

4. 3 Стратегії планування. Витісняльна і невитісняльна багатозадачність 68

4. 4 Алгоритми планування 69

4. 4.

Багатозадачність (англ. multitasking) - властивість операційної системи або середовища програмування забезпечувати можливість паралельної (або псевдопаралельною) обробки декількох процесів. На комп'ютерах із одним одноядерним процесором одночасно може виконуватись лише одна задача, тому багатозадачність організовується через розподілення часу виконання задачі на процесорі.
Принцип (лат. principium - начало, основа) - це твердження, яке сприймається як головне, важливе, суттєве, неодмінне або, принаймні, бажане. У повсякденному житті принципами називають внутрішні переконання людини, ті практичні, моральні та теоретичні засади, якими вона керується в житті, в різних сферах діяльності.
Механі́зм (грец. μηχανή mechané - машина) - система тіл, що призначена для перетворення руху одного або декількох тіл у потрібний рух інших тіл. Механізм складає основу більшості машин і застосовується в різноманітних технічних об'єктах.
Алгори́тм (латинізов. Algorithmi за араб. ім'ям узб. математика аль-Хорезмі) - набір інструкцій, які описують порядок дій виконавця, щоб досягти результату розв'язання задачі за скінченну кількість дій; система правил виконання дискретного процесу, яка досягає поставленої мети за скінченний час.
1 Планування за принципом FIFO 69

4. 4. 2 Кругове планування 70

4. 4. 3 Планування із приоритетами 71

4. 4. 4 планування на підставі характеристик подальшого виконання 72

4. 4. 5 Багаторівневі черги зі зворотним зв’язком 73

4. 4. 6 Лотерейне планування 74

4. 5 Реалізація планування в Linux 75

4. 5. 1 Планування процесів реального часу в ядрі 75

4. 5. 2 Традиційний алгоритм планування 76

4. 5. 3 Сучасні підходи до реалізації планування 79

4. 5. 4 Програмний інтерфейс планування 79

Розділ 5 Взаємодія потоків 82

Розділ 5 Взаємодія потоків 82

5. 1 Основні принципи взаємодії потоків 82

5. 2 Основні проблеми взаємодії потоків 83

5. 2. 1 Проблема змагання 83

5. 2. 2 Критичні секції та блокування 85

5.

Взаємодія - широкий загальний термін, що позначає таку сумісну дію кількох об'єктів або суб'єктів (тіла, елементарної частинки, біологічної істоти, людини, співтовариства), при якій результат дії одного з них впливає на інші, що змінює їхню динамічну поведінку.
Про́даж - це оплатна передача майна однією особою у власність іншій особі.
Тради́ція - досвід, звичаї, погляди, смаки, норми поведінки і т. ін., що склалися історично і передаються з покоління в покоління; звичайна, прийнята норма, манера поведінки, усталені погляди, переконання когось; узвичаєння, узвичаєність, неписаний закон.
Критична секція (англ. critical section) - об'єкт синхронізації нитей у Windows, що дозволяє запобігти одночасному виконанню деякого критичного набору операцій (зазвичай пов'язаних з доступом до даних) кількома нитями.
3 Базові механізми синхронізації потоків 87

5. 3. 1 Семафори 88

5. 3.

Семафор (від грецьк. σήμα - знак, сигнал і φορός - «несу») - засіб сигналізації на залізниці. Нині витіснений світлофорами.
2 М’ютекси 92

Розділ 6 Міжпроцесова взаємодія 95

Розділ 6 Міжпроцесова взаємодія 95

6. 1 Види міжпроцесової взаємодії 95

6. 1. 1 Технологія відображуваної пам’яті (mapped memory) 95

Розділ 7 Керування оперативною пам’яттю 96

Розділ 7 Керування оперативною пам’яттю 96

7. 1 Основи технології віртуальної пам’яті 96

7. 1. 1. Поняття віртуальної пам’яті 98

7. 1. 2. Проблеми реалізації віртуальної пам’яті. Фрагментація пам’яті 99

7. 1. 3. Логічна і фізична адресація пам’яті 100

7. 1. 4 Підхід базового і межового регістрів 101

7. 2 Сегментація пам’яті 102

7.2. 1. Особливості сегментації пам’яті 102

7.2.2. Реалізація сегментації в архітектурі ІА-32 104

7.

Фі́зика (від грец. φυσικός природний, φύσις природа) - природнича наука, яка досліджує загальні властивості матерії та явищ у ній, а також виявляє загальні закони, які керують цими явищами; це наука про закономірності Природи в широкому сенсі цього слова.
Архітекту́ра (грец. αρχιτεκτονικη - будівництво) - це одночасно наука і мистецтво проектування будівель, а також власне система будівель та споруд, які формують просторове середовище для життя і діяльності людей відповідно до законів краси.
3 Сторінкова організація пам’яті 105

7.3.1. Базові принципи сторінкової організації пам’яті 105

7.3.2. Порівняльний аналіз сторінкової організації пам’яті та сегментації 107

7.3.3. Багаторівневі таблиці сторінок 108

7.3.4. Реалізація таблиць сторінок в архітектурі ІА-32 109

7.3.5. Асоціативна пам’ять 110

7. 4. Сторінково-сегментна організація пам’яті 112

7. 5. Реалізація керування основною пам’яттю: Linux 114

7.5.1. Використання сегментації в Linux. Формування логічних адрес 114

7.5.3.

Таблиця - це перелік, зведення статистичних даних або інших відомостей, розташованих у певному порядку за рядками та стовпцями.
Ло́гіка (грец. λογιχη від грец. logos - слово, значення, думка, мова) - наука про закони і різновиди мислення, способи пізнання та умови істинності знань і суджень.
Розташування ядра у фізичній пам’яті 116

7.5.4. Особливості адресації процесів і ядра 116

7.5.5. Використання асоціативної пам’яті 117

Розділ 8 Логічна організація файлових систем 118

Розділ 8 Логічна організація файлових систем 118

8. 1. Поняття файла і файлової системи 118

8.1.1. Поняття файла 118

8.1.2. Поняття файлової системи 118

8.1.3. Типи файлів 119

8.1.4. Імена файлів 119

8. 2. Організація інформації у файловій системі 120

8.2.1. Розділи 120

8.2.2. Каталоги 120

8.2.3.

Катало́г (рос. каталог, англ. catalogue, нім. Katalog m) - список, перелік книг, карт, рукописів, картин тощо, складений у певному порядку, щоб полегшити їхній пошук. Розрізняють алфавітний та систематичний каталоги.
Зв’язок розділів і структури каталогів 122

8. 3. 1. Жорсткі зв’язки 124

8. 3. 2. Символічні зв’язки 125

8. 4.

Си́мвол (англ. symbol символ) - знак, сутність, яка позначає іншу сутність.
Атрибути файлів 126

8. 5. Операції над файлами і каталогами 127

8. 5. 1. Підходи до використання файлів процесами 127

8. 5. 2. Загальні відомості про файлові операції 127

8. 5. 3. Файлові операції POSIX 128

Література 133




  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24



  • 6.080402 “Інформаційні технології
  • 0804 Комп’ютерні науки
  • Реалізація
  • Ідентифікаційна
  • Традиційний