Виктор Анатольевич Микляев;doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Кемеровский государственный университет»
Новокузнецкий институт (филиал)
Факультет информационных технологий
Рабочая программа дисциплины (модуля)
ОПД.Ф.5 Операционные системы, среды и оболочки
Специальность подготовки
080801.65 Прикладная информатика в экономике
Направленность (специализация) подготовки
Информационные системы в производственном менеджменте
Квалификация выпускника
Информатик-экономист
Форма обучения
Очная, очно-заочная, заочная
Новокузнецк 2014
1
Пояснительная записка
Цели и задачи изучения дисциплины освоение студентами терминологии,
технологии и методологии функционирования операционных систем, а также изучение
конкретных особенностей работы с наиболее распространенными операционными
системами.
Рассмотреть
основные
понятия
теории
ОС:
процесс,
ядро,
мультипрограммирование, идентификатор и дескриптор процесса, прерывание,
событийное программирование. Изучить режимы работы ОС. Рассмотреть классификации
операционных систем. Получить практические навыки установки операционных систем.
Рассмотреть средства защиты информации в ОС. Освоить программные средства
человеко-машинного интерфейса
Настоящая рабочая программа разработана в соответствии с Государственным
образовательным
стандартом
высшего
профессионального
образования
для
специальности: 080801 – «Прикладная информатика в экономике» НФИ КемГУ
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В итоге изучения дисциплины студент должен:
• знать
базовые
понятия
и
терминологию
курса
ОС;
понятие
мультипрограммирования; понятия процесса и ядра; структура контекста процесса;
понятия идентификатора и дескриптора процесса; понятия приоритета и очереди
процессов; понятие событийного программирования; понятие событийного
программирования; понятие прерывания; механизм реализации виртуальной
памяти;
• уметь работать в выбранной среде; освоить новую операционную систему или
программную оболочку; получать информацию о пользователях, процессах,
каталогах, справку о командах системы; выполнять обмен сообщениями с другими
пользователями; создавать и просматривать каталоги, копировать, перемещать и
удалять файлы, управлять режимом доступа к файлам; создавать, просматривать и
объединять файлы, поиск файлов по заданным свойствам, использовать конвейеры
и переадресацию ввода-вывода;
• обладать навыками управлять параметрами загрузки операционной системы,
выполнять конфигурирование аппаратных устройств, управлять учетными
записями, настраивать параметры рабочей среды пользователя, управлять дисками
и файловыми системами, настраивать сетевые параметры, управлять разделение
ресурсов в локальной сети.
Структура учебной дисциплины.
Учебная дисциплина «Операционные системы среды и оболочки» состоит из
лекционного цикла и практической части (лабораторные занятия).
Примерное содержание дисциплины:
Введение в операционные системы. Определение, назначение, состав и функции
операционных систем. Классификация операционных систем. Инсталляция и
конфигурирование операционной системы, начальная загрузка. Расширение возможностей
пользователя. Обеспечение жизнеспособности системы. Операционные оболочки.
Локальные и глобальные сети. Сетевые операционные системы. Компоненты сети.
Организация файлового сервера. Работа в сети. Средства защиты информации в сети.
Установка сетевой операционной системы. Глобальные сети. Путеводители (навигаторы).
Глобальные и локальные сетевые технологии. Элементы системной интеграции.
Тенденции и перспективы развития распределенных операционных сред. Программные
средства человеко-машинного интерфейса: мультимедиа и гипермедиа; аудио и сенсорное
сопровождение.
Методическое обеспечение дисциплины включает учебники и учебные пособия,
2
содержащие теоретический (лекционный) материал, указания для выполнения
лабораторных работ, вопросы к зачету и экзамену.
Контроль усвоения знаний: экзамен по итогам теоретического курса; зачет по
результатам выполнения лабораторных работ; текущий контроль графика выполнения
лабораторных работ, самостоятельных занятий; текущее тестирование по разделам
лекционного курса.
Область применения дисциплины: управление операционными системами.
1. Учебно – тематический план рабочей программы учебной дисциплины
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ, СРЕДЫ И ОБОЛОЧКИ
1.1 Дневная форма обучения
№
Название и содержание
разделов, тем, модулей
1
2
1
Тема 1. Назначение
и функции
операционных
систем (ОС).
Тема 2.
Мультипрограммир
ование. Режим
разделения
времени.
Многопользователь
ский режим работы.
Режим работы и ОС
реального времени.
Тема 3.
Универсальные
операционные
системы и ОС
специального
назначения.
Классификация
операционных
систем.
Тема 4. Модульная
структура
построения ОС и их
переносимость.
Управление
процессором.
Понятие процесса и
ядра.
2
3
4
Объем часов
Аудиторная работа
Практические (или
ЛаборатоОбщий
Лекции
семинаррные
ские)
занятия
занятия
3
4
5
6
Дневная форма обучения
Самостоятельная
работа
Формы
контроля
7
8
Устный
опрос
2
2
4
2
2
2
2
2
4
2
2
4
Тестирование
3
5
Тема 5. Сегментация
виртуального адресного
пространства процесса.
Структура контекста
процесса.
Идентификатор и
дескриптор процесса.
Иерархия процессов.
Диспетчеризация и
синхронизация
процессов.
2
2
2
6
Тема 6. Понятия
приоритета и
очереди процессов.
Средства обработки
сигналов. Понятие
событийного
программирования.
Тема 7 Средства
коммуникации
процессов.
Тема 8. Способы
реализации
мультипрограммиро
вания. Понятие
прерывания.
Многопроцессорны
й режим работы.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Тема 9. Управление
памятью.
Совместное
использование
памяти. Защита
памяти. Механизм
реализации
виртуальной
памяти. Стратегия
подкачки страниц.
2
2
2
7
8
9
Итого
62
18
18
Контрольная
26
1.2 Заочная форма обучения (полная)
№
Название и содержание
разделов, тем, модулей
1
2
1
Тема 1. Назначение
и функции
операционных
систем (ОС).
Объем часов
Аудиторная работа
Практические (или
ЛаборатоОбщий
Лекции
семинаррные
ские)
занятия
занятия
3
4
5
6
Заочная форма обучения полная
0,5
Самостоятельная
работа
Формы
контроля
7
8
6
Устный
опрос
4
2
Тема 2.
Мультипрограммир
ование. Режим
разделения
времени.
Многопользователь
ский режим работы.
Режим работы и ОС
реального времени.
Тема 3.
Универсальные
операционные
системы и ОС
специального
назначения.
Классификация
операционных
систем.
Тема 4. Модульная
структура
построения ОС и их
переносимость.
Управление
процессором.
Понятие процесса и
ядра.
0,5
5
6
3
4
7
2
6
1
6
0,5
6
Тема 5. Сегментация
виртуального адресного
пространства процесса.
Структура контекста
процесса.
Идентификатор и
дескриптор процесса.
Иерархия процессов.
Диспетчеризация и
синхронизация
процессов.
1
6
Тема 6. Понятия
приоритета и
очереди процессов.
Средства обработки
сигналов. Понятие
событийного
программирования.
Тема 7 Средства
коммуникации
процессов.
0,5
6
0,5
6
Реферат
Тест
5
8
Тема 8. Способы
реализации
мультипрограммиро
вания. Понятие
прерывания.
Многопроцессорны
й режим работы.
0,5
6
9
Тема 9. Управление
памятью.
Совместное
использование
памяти. Защита
памяти. Механизм
реализации
виртуальной
памяти. Стратегия
подкачки страниц.
1
6
Итого
Тема 1.
62
6
2
54
2. Содержание разделов дисциплины
Назначение и функции операционных систем (ОС).
Появление первых операционных систем. Появление мультипрограммных
операционных систем для мэйнфреймов. Операционные системы и глобальные сети.
Операционные системы мини-компьютеров, первые локальные сети. Развитие
операционных систем в 80-е годы. Особенности современного этапа развития
операционных систем.
Управление процессами. Управление памятью. Управление файлами и внешними
устройствами. Защита данных и администрирование. Интерфейс прикладного
программирования. Пользовательский интерфейс. Требования к современным
операционным системам.
Тема 2. Мультипрограммирование. Режим разделения времени.
Многопользовательский режим работы. Режим работы и ОС реального
времени.
Мультипрограммирование. Мультипрограммирование в системах пакетной
обработки.
Мультипрограммирование
в
системах
разделения
времени.
Мультипрограммирование в системах реального времени. Мультипроцессорная
обработка. Планирование процессов и потоков. Понятия «процесс» и «поток». Создание
процессов и потоков. Планирование и диспетчеризация потоков. Состояния потока.
Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования. Алгоритмы планирования,
основанные на квантовании. Алгоритмы планирования, основанные на приоритетах.
Смешанные алгоритмы планирования. Планирование в системах реального времени.
Моменты перепланировки.
Тема 3. Универсальные операционные системы и ОС специального
назначения. Классификация операционных систем.
Операционные системы для автономного компьютера. ОС как виртуальная
машина. ОС как система управления ресурсами. Функциональные компоненты
операционной системы автономного компьютера. Сетевые операционные системы.
Сетевые и распределенные ОС. Функциональные компоненты сетевой ОС. Сетевые
службы и сетевые сервисы. Встроенные сетевые службы и сетевые оболочки.
6
Одноранговые и серверные сетевые операционные системы. ОС в одноранговых сетях.
ОС в сетях с выделенными серверами.
Тема 4. Модульная структура построения ОС и их переносимость.
Управление процессором. Понятие процесса и ядра.
Основные принципы построения операционных систем. Принцип модульности.
Принцип функциональной избирательности. Принцип генерируемости ОС. Принцип
функциональной избыточности. Принцип виртуализации. Принцип независимости
программ от внешних устройств. Принцип совместимости. Принцип открытой и
наращиваемой ОС. Принцип мобильности (переносимости). Принцип обеспечения
безопасности вычислений.
Ядро и вспомогательные модули ОС. Ядро в привилегированном режиме.
Многослойная структура ОС. Аппаратная зависимость и переносимость ОС. Типовые
средства аппаратной поддержки ОС. Машинно-зависимые компоненты ОС.
Переносимость операционной системы. Концепция микроядерной архитектуры.
Преимущества и недостатки микроядерной архитектуры. Совместимость и
множественные прикладные среды. Двоичная совместимость и совместимость исходных
текстов. Трансляция библиотек. Способы реализации прикладных программных сред.
Тема 5. Сегментация виртуального адресного пространства процесса.
Структура контекста процесса. Идентификатор и дескриптор процесса.
Иерархия процессов. Диспетчеризация и синхронизация процессов.
Регистры процессора. Привилегированные команды. Средства поддержки
сегментации памяти. Виртуальное адресное пространство. Преобразование адресов.
Защита данных при сегментной организации памяти. Сегментно-страничный механизм.
Реальный и защищенный режим работы процессора. Диаграмма состояний процесса.
Структура контекста процесса. Идентификаторы процессов и потоков на примере ОС
UNIX. Независимые и взаимодействующие вычислительные процессы. Средства
синхронизации и связи при проектировании взаимодействующих вычислительных
процессов. Системные вызовы. Синхронизация процессов и потоков. Цели и средства
синхронизации. Необходимость синхронизации и гонки. Критическая секция.
Блокирующие переменные. Семафоры. Понятие тупиковой ситуации при выполнении
параллельных вычислительных процессов. Примеры тупиковых ситуаций и причины их
возникновения.
Тема 6. Понятия приоритета и очереди процессов. Средства обработки
сигналов. Понятие событийного программирования.
Вытесняющие и не вытесняющие алгоритмы планирования. Алгоритмы
планирования основанные на квантовании и на приоритетах. Планирование в системах
реального времени. Моменты перепланировки. Синхронизирующие объекты ОС.
Сигналы. Механизм прерываний. Процедуры обработки прерываний. Интерфейс
прикладного программирования WinAPI.
Тема 7 Средства коммуникации процессов.
Обмен данными между процессами и потоками. Конвейеры. Именованные
конвейеры Очереди сообщений, разделяемая память. Примеры коммуникации процессов в
ОС Windows и Linux.
Тема 8. Способы реализации мультипрограммирования. Понятие
прерывания. Многопроцессорный режим работы.
Мультипрограммирование на основе прерываний. Назначение и типы прерываний.
Механизм прерываний. Программные прерывания. Диспетчеризация и приоритезация
прерываний в ОС. Функции централизованного диспетчера прерываний на примере
Windows NT. Процедуры обработки прерываний и текущий процесс.
7
Тема 9. Управление памятью. Совместное использование памяти.
Защита памяти. Механизм реализации виртуальной памяти. Стратегия
подкачки страниц.
Функции ОС по управлению памятью. Типы адресов. Алгоритмы распределения
памяти. Распределение памяти фиксированными разделами. Распределение памяти
динамическими разделами. Перемещаемые разделы. Свопинг и виртуальная память.
Страничное распределение. Сегментное распределение. Сегментно-страничное
распределение. Разделяемые сегменты памяти. Кэширование данных.
3. Учебно-методическое обеспечение по дисциплине
Основная литература:
1. Операционная система Linux: Курс лекций. Учебное пособие / Г.В.
Курячий, К.А. Маслинский – М.: ATX Linux; Издательство ДМК Пресс,
2010
–
348
с.:
ил.;
2-е
изд.,
исправленное.
http://e.lanbook.com/view/book/1202/
2. Назаров С. В. Операционные среды, системы и оболочки. Основы
структурной и функциональной организации: Учеб. пособие / Назаров С.
В. Книга предназначена для студентов вузов экономического профиля,
обучающихся по специальностям 351400 «Прикладная информатика в
экономике», 080700 «Бизнес-информатика», 654600 «Информатика и
вычислительная техника» и 010500 «Прикладная математика и
информатика» - КУДИЦ-ПРЕСС, 2007.- 504 стр
3. Таненбаум Э., Вудхалл А. Операционные системы. Разработка и
реализация (+CD). Классика CS. 3–е изд. – СПб.: Питер, 2007. – 704 с: ил.
Дополнительная литература
4. А.В. Гордеев, А.Ю.Молчанов Операционные системы. Учебник / А.В.
Гордеев, А.Ю.Молчанов Допущено Министерством образования РФ в
качестве учебника для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по специальностям “Вычислительные машины, комплексы,
системы и сети”, “Автоматизированные системы обработки информации и
управления” – Питер, 2006., -663 с. - Гриф МО ”Допущено”. - ISBN 594723-632-x 978-5-94723-632-3
5. Партыка Т.Л., Попов И.И. Операционные системы, среды и оболочки:
Учебное пособие. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003. – 400с. ( Допущено
Министерством образования РФ в качестве учебного пособия для
студентов по специальностям «Информатика и вычислительная техника»)
7 экз.
6. Ганеев Р.М. Проектирование интерфейса пользователя средствами
Win32API. – М.: Горячая линия – Телеком, 2001. 336с. (электронный
вариант)
7. Введение в открытые ОС. Издательский дом «Первое сентября».
Еженедельная методическая газета для учителей информатики. - 2003
№34,36,38,40,42,44,46,48 Информатика. Электронный вариант)
8
Средства обучения
1. ОС Windows. ОС Linux. Microsoft “Visual Studio 98” или “Visual Studio
2005” – межплатформенная и межъязыковая среда разработки
приложений в WIN32API.
2. Электронные учебники и учебные пособия.
4 Формы текущего, промежуточного и рубежного контроля
4.1 Очная форма обучения
Общее кол-во часов по учебному плану 62 - час.
36 часов - Самостоятельная работа
36 часов - Аудиторная работа
Виды
самостоятельной учебной работы (час.)
Формы аудиторных учебных занятий (час.)
Лек Лабор
Изучение
Решение
Выполнение
ции аторн
теоретического
практических контрольной
№
ые
материала
задач
работы
№ и тема лекции
недели
работ
ы
1-2
2-3
4-5
5-6
7
Тема 1. Назначение и
функции
операционных
систем (ОС).
Тема 2.
Мультипрограммиро
вание. Режим
разделения времени.
Многопользовательс
кий режим работы.
Режим работы и ОС
реального времени.
Тема 3.
Универсальные
операционные
системы и ОС
специального
назначения.
Классификация
операционных
систем.
Тема 4. Модульная
структура
построения ОС и их
переносимость.
Управление
процессором.
Понятие процесса и
ядра.
Тема 5. Сегментация
виртуального
адресного
пространства
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
9
8-10
11
12-14
15
процесса. Структура
контекста процесса.
Идентификатор и
дескриптор
процесса. Иерархия
процессов.
Диспетчеризация и
синхронизация
процессов.
Тема 6. Понятия
приоритета и
очереди процессов.
Средства обработки
сигналов. Понятие
событийного
программирования.
Тема 7 Средства
коммуникации
процессов.
Тема 8. Способы
реализации
мультипрограммиров
ания. Понятие
прерывания.
Многопроцессорный
режим работы.
Тема 9. Управление
памятью.
Совместное
использование
памяти. Защита
памяти. Механизм
реализации
виртуальной памяти.
Стратегия подкачки
страниц.
Итого
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
18
18
20
4
2
4.2 Заочная форма обучения (полная)
Общее кол-во часов по учебному плану 62 - час.
8 часов - Аудиторная работа
54 часов - Самостоятельная работа
Виды самостоятельной учебной работы (час.)
Формы аудиторных учебных занятий (час.)
Лек Лабор
Изучение
Решение
Выполнение
ции аторн
теоретического
практических контрольной
№
ые
материала
задач
работы
№ и тема лекции
недели
работ
ы
1-2
Тема 1. Назначение и
функции
операционных
0,5
4
2
10
систем (ОС).
2-3
4-5
5-6
7
8-10
11
Тема 2.
Мультипрограммиро
вание. Режим
разделения времени.
Многопользовательс
кий режим работы.
Режим работы и ОС
реального времени.
0,5
Тема 3.
Универсальные
операционные
системы и ОС
специального
назначения.
Классификация
операционных
систем.
Тема 4. Модульная
структура
построения ОС и их
переносимость.
Управление
процессором.
Понятие процесса и
ядра.
Тема 5. Сегментация
виртуального
адресного
пространства
процесса. Структура
контекста процесса.
Идентификатор и
дескриптор
процесса. Иерархия
процессов.
Диспетчеризация и
синхронизация
процессов.
Тема 6. Понятия
приоритета и
очереди процессов.
Средства обработки
сигналов. Понятие
событийного
программирования.
Тема 7 Средства
коммуникации
процессов.
1
2
2
2
0,5
2
2
2
1
4
2
0,5
2
2
2
0,5
2
2
2
2
6
11
0,5
4
12-14
Тема 8. Способы
реализации
мультипрограммиров
ания. Понятие
прерывания.
Многопроцессорный
режим работы.
1
2
2
2
15
Тема 9. Управление
памятью.
Совместное
использование
памяти. Защита
памяти. Механизм
реализации
виртуальной памяти.
Стратегия подкачки
страниц.
28
12
14
Итого
6
2
2
4.3 Тематика лабораторных занятий и заданий для
самостоятельного выполнения
Лаб. раб. №1 Основные команды MS-DOS (повторение) – перемещение по файловой системе, создание и
удаление файлов и каталогов, копирование и переименование файлов. Команды проверки на
совпадение файлов. DOSKEY!!
Лаб. раб. №2 (задачи №№1 – 3) Конвейеры и фильтры. Смысл сцепления команд в конвейер. Командыфильтры MORE, SORT, FIND. Создание простых командных файлов.
Лаб. раб. №3 (задачи №№4 – 6) Организация разветвленных командных файлов с циклами и параметрами.
Зачетное занятие по командным файлам.
Лаб. раб. №4 Обработка прерываний (программа на языке Pascal). Резидентная программа – нажатие клавиш
сопровождать звуковым сигналом, длительность и частоту сигнала задавать в командной строке.
Лаб. раб. №5 Обработка прерываний (программа на языке Pascal). Резидентная программа – "будильник".
Интервал "тиканья" и время "звонка" задавать в качестве параметров при запуске программы.
Лаб. раб. №6 Обработка прерываний (программа на языке Pascal). Резидентная программа-таймер,
выводящая показания времени с заданным дискретом и в заданном месте экрана (данные вводить
как параметры командной строки).
Защита работ №№ 4–6.
Лаб. раб. №7 Параллельные процессы – эмуляция параллельной работы с помощью прерываний. Схема
"производитель – потребитель".
(2 занятия)
1) Защита работы №7. Выдача контрольной работы.
2) Выполнение контрольной работы
Выполнение контрольной работы
(2 занятия)
1) Выполнение контрольной работы
2) Защита контрольной работы
Лаб. раб. №8 Параллельные процессы – эмуляция параллельной работы с применением семафоров.
(2 занятия)
1) Защита работы №8
2) Решение задач на параллельные потоки и семафоры. Схемы «клиент–официант», «читатель–
писатель».
12
Решение задач (подготовка к зачету).
(2 занятия)
1) Решение задач (подготовка к зачету).
2) Зачетное занятие. Получение допуска к зачету.
4.4 Задание по контрольной работе
Получить вариант контрольной работы у преподавателя. В книге
Ганеев Р.М. Проектирование интерфейса пользователя средствами
Win32API. – М.: Горячая линия – Телеком, 2001. 336с. (электронный
вариант) находится шесть глав в конце каждой главы 25 упражнений. Таким
образом для данного варианта необходимо выполнить соответствующее
упражнение в каждой из глав. В результате контрольная работа должна
содержать решение шести упражнений. При оформлении работы необходимо
указать Ф.И.О., группу, вариант, условие задачи, после чего привести
листинг решения упражнения.
4.4.1 Темы проектов
1. История создания и развития UNIX.
2. История создания и развития Linux.
3. Философия Open Source. Фонд GPL, противостояние коммерческих
(проприетарных) и свободных принципов создания программного
обеспечения.
4. Дистрибутивы Linux. Принципы организации и разработки дистрибутивов.
Фирмы - дистрибьюторы. Характерные особенности современных
дистрибутивов. Перспективы развития.
5. Ядро ОС LINUX. Принципы организации и разработки, патчи.
6. Надежность файловых систем.
7. Журналируемые файловые системы.
8. Сетевые файловые системы.
9. Системы авторизации и защиты прав пользователей.
10. Электронная почта. Принципы работы, протоколы.
11. Почтовые клиенты.
12. Броузеры.
13. Системы IM (на примере ICQ, AOL, Jabber )
14. Проект GNOME. История возникновения и развития. Принципы
построения. Описание реализуемых и перспективных технологий.
Характерные особенности.
15. Проект KDE. История возникновения и развития. Принципы
построения. Описание реализуемых и перспективных технологий.
Характерные особенности.
16. Сравнение менеджеров рабочих столов KDE и GNOME.
17. Оконные менеджеры IceWM и Window Maker. История возникновения
и развития проектов. Принципы построения и работы WM. Сравнительный
анализ текущего состояния проектов. Перспективы развития.
13
18. Проект Open Office. История возникновения и развития. Принципы
построения. Описание реализуемых и перспективных технологий.
Характерные особенности.
19. Системы проверки правописания. История развития. Принципы
организации и построения. Клиент - серверные технологии. Словарные
базы. Перспективы и направления развития.
20. Системы перевода текста. История развития. Принципы организации и
построения. Клиент - серверные технологии. Словарные базы.
Интеллектуальная собственность, авторское право и лицензирование.
Распространенные клиенты. Перспективы и направления развития.
21. Графическая подсистема Xwindow. История развития. Принципы
организации и построения. Клиент - серверные технологии. Перспективы и
направления развития.
22. Системы растровой графики на примере GIMP.
23. 3D графика.
24. DVD.
25. Системы кодирования аудио-видео информации.
26. Службы сетевого времени. Синхронизация сетевого времени. Принцип
работы. Описание протоколов.
27. Реализация в информационных технологиях.
28. Системы реального времени.
4.5 Задание на лабораторные работы по MS-DOS
Выйти из оболочки NC. Работу выполнять только средствами DOS.
Лабораторная работа №1 – Работа в операционной системе
MS-DOS
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Очистить экран.
Просмотреть содержимое текущей директории.
Просмотреть постранично содержимое директории L:\TXT.
Просмотреть содержимое директории L:\TXT, выводя только имена файлов.
Перейти на диск H: и создать на нем каталог RAB.
Скопировать в каталог RAB все файлы с расширением .bat из каталога Z:\UTIL.
Создать в каталоге RAB подкаталог RR и скопировать в него файлы, начинающиеся
с буквы «t» из каталога Z:\UTIL.
8. Создать в каталоге RAB копии файлов *.bat сменив расширение на .txt и оставив
имя.
9. Сравнить копии с оригиналами.
10.Просмотреть содержимое каталога RAB.
11.Удалить файлы с расширением .bat из каталога RAB с запросом на подтверждение.
12.Просмотреть содержимое каталога RAB.
13.Перейти в каталог RR.
14.В каталоге RR первую букву «t» в именах файлов заменить на букву «g».
14
15.Просмотреть содержимое каталога RR.
16.Создать подкаталог TMP в каталоге RR.
17.В каталоге TMP создать файл ad.txt c адресом и файл nm.txt c фамилией.
18.Объединить файлы ad.txt и nm.txt в an.txt и просмотреть его содержимое на
экране.
19.Просмотреть структуру каталогов диска H: в виде дерева.
20.Уничтожить созданные каталоги и их содержимое по окончании работы.
Лабораторные работы №№ 2 – 3 – Командные файлы
На диске Н: создать каталог BATH.
1. ♦ В каталоге BATH создать файл part1.bat, содержащий следующие команды:
а) не выводить команды файла на экран;
б) очистить экран;
в) выдать на экран сообщение о создании файла a.txt с консоли;
г) создать текстовый файл с консоли;
д) отсортировать файл a.txt по убыванию и записать результат в файл a_sort.txt;
е) на экране выдать сообщение об отображении отсортированного варианта файла
a.txt;
ж) вывести файл a_sort.txt на экран.
♦ *Дополнить файл part1.bat проверкой – если файл a.txt уже есть в текущем
каталоге, сообщить об этом и закончить работу.
2. В каталоге BATH создать файл part2.bat, при работе которого раздается звуковой
сигнал и на экране появляются сообщения:
Здравствуйте,
сегодня
<текущая дата>
<текущее время>
Указание: Команды по выводу текущей даты и текущего времени на экран должны
отсечь из вывода на экран запросы о вводе новой даты и времени и промоделировать
нажатие клавиши ENTER в ответ на этот запрос (сцепить команды ECHO и MORE)
3. ♦ В каталоге BATH создать файл cdfile, состоящий из одной строки: команды cd
без признака конца строки.
♦ В каталоге BATH создать командный файл savdir.bat, который будет запоминать
текущий каталог для последующего возврата. Файл может содержать команды:
а) не выводить на экран команды файла;
б) перенаправить вывод текущей директории в файл curdir;
в) объединить содержимое файла cdfile (указать полный путь) с содержимым файла
curdir в файл return.bat (в каталоге Н:\ВАТН). В результате файл return.bat
будет содержать строку: cd полный путь к текущему каталогу;
г) уничтожить файл curdir.
♦
Проверить работу файла savdir.bat на какой-нибудь разветвленной структуре:
сначала запустить файл savdir.bat для заполнения текущего каталога;
перейти по дереву каталогов в каталог другого уровня и запустить файл return
для возврата в предыдущий каталог.
♦
*Изменить новый файл, сделав его более универсальным, а именно:
15
задавать в качестве первого параметра командного файла путь к каталогу, в
который предполагается осуществлять возврат из любого места;
задавать в качестве второго параметра имя
bat-файла, который будет
выполнять возврат в этот каталог (т.е. вместо имени файла return.bat должен
быть параметр).
4. Создать командный файл tf1.bat, который должен работать следующим образом:
На экран выводится последовательно несколько текстовых файлов, имена
которых указывались в командной строке. Количество имен может быть любым.
Каждый файл выводится на экран после нажатия клавиши, на чистом экране,
сверху выдается информация – заголовок, содержащий имя файла.
Если файл не существует, должно выводиться сообщение с указанием его имени.
По окончании работы выдается сообщение вида "Файлов больше нет."
5. ♦ Создать файл
cf1.bat, который может иметь несколько входных параметров,
представляющих собой имена файлов. При запуске без параметров должна
выводиться подсказка – формат команды. Работа файла cf1.bat заключается в
следующем:
Для каждого из заданных файлов выполняется проверка на его существование в
текущем каталоге, и результат ее выводится на экран.
Действия выполняются до тех пор, пока не будут проверены все файлы.
В процессе работы должны быть созданы два файла: list_ex.txt и list_n.txt – в
первый заносятся имена существующих файлов, во второй – несуществующих.
По окончании работы оба новых файла вывести на экран, сопроводив
заголовками.
♦ Запустить файл cf.bat с разным количеством параметров (не менее 4–6).
♦ *Сделать в файле cf.bat необходимые изменения, чтобы можно было в качестве
первого параметра указывать путь к каталогу, в котором будет выполняться поиск.
6. ♦ Создать файл cf2.bat, параметр которого – имя файла. Работа cf2.bat состоит в
проверке наличия указанного файла в текущем каталоге. Далее выполняется
разветвление:
Если файла нет, вызвать mf.bat, в котором создается пустой файл с указанным
именем (имя передавать как параметр) и затем выводится на экран содержимое
каталога.
Если файл есть, вызвать cf2.bat, который будет распечатывать этот файл на
экране, сопровождая заголовком «Печатается файл такой-то» (с указанием его
имени).
При запуске любого файла выводить сообщение, какой именно файл работает. По
окончании его работы вернуться в исходный файл cf2.bat, в котором вместо стандартного
сообщения команды PAUSE сделать свое, например «Работа окончена».
Лабораторные работы № 4–5 – Обработка прерываний
Лабораторная работа №6-8. Изучение безопасности и сжатия файлов
в файловой системе NTFS.
Цель работы: Изучить поддержку сжатия и назначение прав в файловой системе NTFS.
Задание 1. Сравнение атрибутов папок и файлов в файловых системах FAT32 и NTFS.
1. Зарегистрируйтесь в системе как StudentOS домена FAIS.
2. Запустите Проводник (Explorer). Для этого нажмите Пуск| Программы|
Стандартные| Проводник.
16
3. Правой кнопкой мыши щелкните папку С и выберите команду Свойства.
4. Появится диалоговое окно Свойства. Определите и запишите в рабочую тетрадь
тип файловой системы на диске С. Повторите то же самое для диска D. Какова емкость
дисков C и D? Каков объем свободного пространства на дисках C и D?
5. В корневой папке диска C создайте папку StudentC.
6. Скопируйте файлы и подкаталоги папки C:\Lab Files\Ntfs\Student в C:\StudentC.
7. В корневой папке диска D создайте папку StudentD.
8. Скопируйте файлы и подкаталоги папки C:\Lab Files\Ntfs\Student в D:\StudentD.
9. Поместите окно программы Проводник на рабочем столе так, чтобы оно занимало
не более половины рабочего стола (Вам понадобится запускать два экземпляра этой
программы).
10. Правой кнопкой мыши щелкните папку C:\StudentC и выберите команду Свойства.
Появится диалоговое окно Свойства.
11. Запустите второй экземпляр программы Проводник. Поместите его на свободной
половине рабочего стола.
12. Правой кнопкой мыши щелкните папку C:\StudentC и выберите команду Свойства.
В рабочей тетради перечислите информацию, доступную на вкладке Общие: Тип,
Размещение, Размер, На диске, Содержит для каталога c:\StudentC. Повторите то же
самое для d:\StudentD. Сравните количество и содержимое других закладок.
13. Сравните атрибуты каталогов StudentC и StudentD. Для получения дополнительных
атрибутов нажмите кнопку Другие.
•
Сформулируйте основные отличия файловой системы NTFS от FAT32.
Задание 2. Использование Explorer для сжатия файлов и папок в разделе NTFS.
Файлы NTFS имеют один довольно полезный атрибут - "сжатый". Дело в том, что
NTFS имеет встроенную поддержку сжатия дисков. Любой файл или каталог в
индивидуальном порядке может хранится на диске в сжатом виде - этот процесс
совершенно прозрачен для приложений. Сжатие файлов имеет очень высокую скорость.
Сжатие папки
1. Правой кнопкой мыши щелкните папку c:\StudentC и выберите команду Свойства.
Появится диалоговое окно Свойства. Нажмите кнопку Другие и установите
переключатель Сжимать содержимое для экономии места на диске, щелкните кнопку
Применить. Появится диалоговое окно Проводника Подтверждение изменения
атрибутов. Для ответа на вопрос «Применить эти атрибуты только к этой папке или
также ко всем вложенным папкам и файлам?» выберите пункт «К этой папке и ко
всем вложенным паркам и файлам»
1. В меню Сервис программы Проводник выберите команду Параметры.
2. На вкладке Вид установите переключатель Отображать сжатые файлы и папки
другим цветом.
3. Щелкните кнопку ОК.
Сжатые файлы и папки будут отображены синим цветом.
Разрешения NTFS
Это стандартный набор прав, предоставляющих или запрещающих доступ к ресурсам.
В NTFS можно назначать разрешения не только для папок, но и для отдельных файлов, а
также указать вид самого доступа. Кроме того, разрешения NTFS эффективны при
доступе как с удаленного, так и с локального компьютера.
Назначение разрешений NTFS
Разрешение Full Control
Предоставляет полный доступ к ресурсу. По умолчанию назначается так:
•
пользователь, создавший файл или папку, получает статус Создатель-владелец и
разрешение Полный доступ;
•
при форматировании тома под NTFS, группе Everyone предоставляется
разрешение Полный доступ для корня этого тома;
17
•
при преобразовании разделов FAT в NTFS, группе Everyone предоставляется
разрешение Полный доступ для всех ресурсов этого раздела.
Разрешения предоставляются группам и пользователям, поэтому нередко член одной
или нескольких групп имеет разные разрешения. В этом случае права пользователя
складываются из собственных разрешений и разрешений группы, к которой он
принадлежит. Например, если ему дано право Запись, а его группе — Чтение, он
обладает обоими. Аннулирование разрешений блокирует разрешения пользователя, даже
если они предоставлены группе, к которой он принадлежит. Так, если группе Все дано
разрешение Полный доступ для файла, а ее члену запрещено удалять этот файл, то он
сможет читать и изменять, но не удалить файл.
1. Правой кнопкой мыши щелкните папку c:\StudentC\Library и выберите команду
Свойства. Появится диалоговое окно Свойства. Перейдите на закладку Безопасность.
Уберите галочку в пункте Переносить наследуемые от родительского объекта
разрешения на этот объект. В появившемся окне Безопасность нажмите кнопку
Копировать.
2. Нажмите кнопку Добавить. В появившемся диалоговом окне Выбор выберите
Студент ОС и нажмите кнопку Добавить. В разрешениях укажите для этого пользователя
Полный доступ. Чтобы выбрать пользователя нужно щелкнуть мышкой по его имени в
верхнем поле Имя окна Свойства.
3. Нажмите кнопку Добавить. В появившемся диалоговом окне Выбор измените
область поиска Искать в на имя локального компьютера, выберите Студент и нажмите
кнопку Добавить. В разрешениях укажите для этого пользователя Чтение.
4. Выберите Все в списке имен и нажмите кнопку удалить. Перед нажатием кнопки
ОК, продемонстрируйте результат преподавателю.
5. В меню Пуск выберите Завершение работы| Завершение сеанса StudentOS| ОК.
6. Зарегистрируйтесь в системе как пользователь студент локального компьютера.
7. Запустите программу Проводник. На диске С перейдите в папку
с:\StudentC\Library\ Shakespeare1.
8. .
Правой кнопкой мыши щелкните файл hamlet acts 1 and 2 и выберите
команду Открыть. Откроется окно программы Блокнот с открытым в нем текстовым
файлом hamlet acts 1 and 2.
9. В первой строчке файла напишите: «Привет от студентов». Нажмите Файл|
Сохранить.
10. На диске С перейдите в папку с:\StudentC\Library\ Shakespeare2.
11. Правой кнопкой мыши щелкните файл hamlet acts 1 and 2 и выберите команду
Удалить. В окне подтверждения удаления папки нажмите кнопку Да.
12. Зарегистрируйтесь в системе как StudentOS домена FAIS.
13. Выполните пп.8–12.
14. Удалите папки c:\StudentC и d:\StudentD.
15. В меню Сервис программы Проводник выберите команду Параметры.
16. На вкладке Вид уберите переключатель Отображать сжатые файлы и папки
другим цветом.
Лабораторная работа №9
Изучение консоли администрирования mmc.
Цель работы: Изучить способы централизованного управления Windows 2000 с помощью
консоли MMC.
Консоль управления Microsoft Management Console - это основа администрирования и
управления системы Windows 2000. Это средство операционной системы, которое
предоставляет своим встроенным (интегрированным) компонентам или, другими словами,
системным приложениям, удобный для использования графический интерфейс.
18
Сама по себе ММС не содержит средств администрирования, сила ее в том, что она
позволяет в любой момент добавлять новые интегрированные компоненты и
координировать работу уже установленных. Консоль управления ММС работает на любой
платформе Win32 (например, Windows XP, Windows 2000, Windows NT 4.0, Windows 9x).
Разработчики Microsoft почти все инструменты управления Windows 2000 встроили в
систему в виде "оснасток" (snap-ins) MMC.
С помощью MMC существует возможность объединять встроенные в систему
(интегрированные) компоненты, создавая собственные надежные средства управления
компьютерами предприятия. Созданные таким образом управляющие системы можно
сохранить в файлах с расширением .msc (Management Saved Console - сохраненная
консоль управления) и распространять их в пределах всей системы (например, задавая к
ним доступ с помощью ярлыков или элементов меню Пуск, отправляя их по почте или
размещая на страницах Web).
Знакомство с Microsoft Management Console
1. Зарегистрируйтесь в системе как StudentOS домена FAIS.
2. Запустите консоль Управление компьютером:
2.1.Запустите Панель управления (Пуск | Настройка | Панель управления).
2.2.Выберите Администрирование| Управление компьютером. Другой способ вызвать
эту консоль – щелкнуть правой кнопкой мыши по значку рабочего стола Мой
компьютер, выбрать пункт меню Управление.
3. В оснастке Локальные пользователи и группы добавьте пользователя студент
локального компьютера в группу Администраторы.
3.1.Для этого выберите Группы | Администраторы| Добавить
3.2. В появившемся диалоговом окне Выбор измените область поиска Искать в на имя
локального компьютера, выберите Студент и нажмите кнопку Добавить.
3.3. Щелкните кнопку ОК.
4. Создайте общую папку на локальном компьютере и назначьте на нее права доступа.
4.1.В оснастке Общие папки выберите Ресурсы.
4.2.В меню Действие выберите Новый общий файл.
4.3.В поле Общая папка выберите каталог C:\Lab Files с помощью кнопки Обзор.
4.4.В поле Сетевое имя напишите Labfiles и нажмите кнопку Далее.
4.5.Выберите Администраторы имеют общий доступ, остальные имеют доступ только
для чтения.
4.6.Нажмите Готово.
4.7. Для ответа на вопрос “Хотите создать еще одну папку?” нажмите кнопку Нет.
Создание пользовательской консоли mmc.
Итак, в системе Windows 2000 любой интегрируемый компонент может быть включен в
состав новой или уже существующей консоли.
1. Зарегистрируйтесь в системе как студент локального компьютера
2. Создайте собственную консоль mmc. Для этого:
2.1. Запустите mmc (Пуск | Выполнить | MMC)
2.2. Из меню Консоль выберите Добавить или удалить оснастку
2.3. Нажмите Add
2.4. Выберите Управление дисками и нажмите Добавить.
2.5. В окне Выбор компьютера выберите Локальный компьютер. Нажмите Готово.
2.6. Нажмите Закрыть в окне Добавить изолированную оснастку.
2.7. Нажмите OK в основном окне
Теперь у Вас есть своя собственная консоль MMC, в которой находится только Disk
Management. Для того, чтобы сохранить эту консоль, выберите пункт Сохранить как в
меню Консоль, введите, например, "Консоль1" в качестве названия консоли и нажмите
19
Теперь в меню Программы появится новая папка, My Administrative Tools, в которой
будет находиться консоль MMC по имени "Консоль 1".
Выйдите из консоли Консоль1 , выбрав Консоль | Выход.
Знакомство с интерфейсом управления системными политиками (System Policy).
1. Запустите консоль mmc……….
2. Выберите Добавить или удалить оснастку
3. Нажмите Добавить
4. Групповая политика
5. Убедитесь, что в поле Объект групповой политики выбран Локальный
компьютер
6. Нажмите Готово
7. В окне Добавить изолированную оснастку нажать кнопку Закрыть.
8. В окне Добавить/Удалить оснастку нажать OK.
9. В левой половине окна консоли выберите Политика “Локальный компьютер”|
Конфигурация Windows| Параметры безопасности| Локальные политики |
Назначение прав пользователей
10. Выпишите в рабочую тетрадь, какие пользователи имеют перечисленные в
таблице привилегии.
Название политики
Описание
Кто по умолчанию
обладает этой
привилегией
Увеличение
Определяет, какие учетные записи могут
Администраторы
приоритета
использовать процесс, обладающий
диспетчирования
разрешением «Запись свойства» для
доступа к другому процессу, с целью
повысить назначенный последнему
приоритет выполнения. Пользователь,
обладающий этой привилегией, может
изменять приоритет планирования процесса
в окне диспетчера задач
Изменение
Определяет, какие пользователи и группы
На рабочих станциях и
системного времени
могут изменять время и дату на встроенных серверах:
часах компьютера.
Администраторы
Опытные пользователи
На контроллерах
домена:
Администраторы
Операторы сервера
Создание страничного Определяет, какие пользователи и группы
Администраторы
файла
могут создавать файл подкачки и изменять
его размер. Для создания файла подкачки
нужно указать его размер для выбранного
диска на вкладке Параметры
быстродействия окна свойств системы
Как объяснить тот факт, что локальный пользователь Студент имеет возможность
производить операции по обслуживанию томов?
Получение доступа к общему ресурсу .
Запустите Проводник (Explorer). Для этого нажмите Пуск| Программы| Стандартные|
Проводник.
20
Зайдите в Сетевое окружение | Вся сеть | Microsoft Windows Network |FAIS | Имя Вашего
компьютера\ Labfiles\Apps.
Запустите программу \\ Имя Вашего компьютера\ Labfiles\Apps\SPIND32.exe.
– Какой формат имени Вы использовали при обращении к программе?
Запустите командную оболочку cmd. Для запуска командной оболочки: нажмите Пуск|
Выполнить, наберите в окне cmd.
В окне командной оболочки введите net use y: \\ Имя Вашего компьютера\ Labfiles\Apps
Для получения справки по команде net use введите в командной строке net use /?
Запустите программу SPIND32.exe из проводника через Мой компьютер | диск Y:
Продемонстрируйте два способа обращения к сетевому ресурсу преподавателю.
– Чем отличаются два способа обращения к сетевому ресурсу?
Задание 5. Отмена изменений конфигурации операционной системы.
1. Удалите общий доступ к папке C:\Lab Files.
2. Удалите пользователя студент локального компьютера из группы Администраторы.
4.6 Тематика контрольных работ по по курсу «Операционные системы,
среды и оболочки»
Тема 1. Характеристики ОС Windows 95, Windows 98.
Тема 2. Основные подсистемы ОС и принципы их функционирования.
Тема 3. Файловые системы ОС Windows 95, Windows 98.
Тема 4. Работа в ОС Windows .
Тема 5. Характеристики операционной системы Windows NT XP
Тема 6. Основные подсистемы ОС и принципы их функционирования.
Тема 7. Файловые системы ОС Windows XP .
Тема 8. Модель безопасности ОС Windows XP .
Тема 9. Сети под управлением ОС Windows 2003 .
Тема 10. Характеристики ОС Unix
Тема 11. Основные подсистемы ОС и принципы их функционирования.
Тема 12. Файловая система ОС Unix .
Тема 13. Модель безопасности ОС Unix .
Тема 14. Характеристики ОС Linux
Тема 15. Основные подсистемы ОС и принципы их функционирования.
Тема 16. Файловая система ОС Linux .
Тема 17. Модель безопасности ОС Linux .
4.7 Перечень вопросов к экзамену :
1. Эволюция операционных систем.
2. Функциональные компоненты операционной системы автономного компьютера.
3. Интерфейс прикладного программирования.
4. Пользовательский интерфейс. Графический интерфейс Windows и Linux.
21
5. Сетевые и распределенные ОС.
6. Одноранговые и серверные сетевые операционные системы.
7. Ядро и вспомогательные модули ОС.
8. Реальный и защищенный режимы работы процессора. Ядро в привилегированном
режиме.
9. Многослойная структура ОС. Монолитная архитектура ОС.
10. Аппаратная зависимость и переносимость ОС.
11. Микроядерная архитектура.
12. Двоичная совместимость и совместимость исходных текстов.
13. Способы реализации прикладных программных сред.
14. Мультипрограммирование в системах пакетной обработки.
15. Мультипрограммирование в системах разделения времени.
16. Мультипрограммирование в системах реального времени.
17. Мультипроцессорная обработка.
18. Понятия «процесс» и «поток».
19. Организация процессов в ОС UNIX.
20. Синхронизация процессов и потоков.
21. Алгоритмы распределения памяти. Сегментно-страничный механизм.
22. Процесс загрузки ОС. Внесистемный и системный загрузчики.
23. Отказоустойчивость и дисковых систем (RAID).
24. Обмен данными между процессами и потоками.
25. Механизм передачи сообщений в распределенных системах. Цикл обработки
сообщений в структуре приложения Win32 API.
26. Среда MS Visual C++. Структура проекта.
27. Операционная система DOS. Основные команды DOS.
28. Оболочки NC и Far Manager.
29. Основные команды ОС UNIX. Оболочка MC.
Составители: Веревкин С.В., к.т.н, доцент ВАК, доцент кафедры систем автоматизации управления
22