Операционные системы. Учебное пособие. Смоленск. Изд-во ВА войсковой ПВО ВС
РФ. 2012.Иртегов Д.В. Введение в операционные системы. – СПб.: БХВ-Петербург, 2007.
Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Литература
Содержание
- 1. Литература
- 2. Вопрос №1Назначение и основные функции операционных систем
- 3. ГОСТ 19.781-83Операционная система – система программ, предназначенная
- 4. Операционная система – это упорядоченная последовательность системных
- 5. Основные функции ОСЗагрузка пользовательских программ в оперативную
- 6. Дополнительные функции ОСПараллельное (или псевдопараллельное, если машина
- 7. Вопрос №2Классификация операционных систем
- 8. Способы классификации ОС1. По количеству пользователей2.
- 9. По количеству пользователейОднопользовательскиеМногопользовательские
- 10. По числу процессовОднозадачныеМногозадачные
- 11. По типу доступа пользователя к ЭВМСистемы с пакетной обработкойСистемы разделения времениСистемы реального времени
- 12. По типу средств вычислительной техникиОднопроцессорныеМногопроцессорныеСетевыеРаспределенные
- 13. Режимы работы ЭВМОднопрограммныйОднопользовательский многопрограммный (многопрограммный)Мнопользовательский многопрограммный (многопрограммный)Система виртуальных машин
- 14. Классификация ОС по поддерживаемым режимам работы
- 15. Вопрос №3Основные принципы построения операционных систем
- 16. Принцип модульности Принцип функциональной избирательности Принцип генерируемости
- 17. Вопрос №4Характеристика ресурсов операционной системы и способов их использования
- 18. Слайд 18
- 19. Требования к организации использования ресурсовПовышение эффективности использования ресурсовПовышение качества обслуживания пользователей
- 20. Слайд 20
- 21. Вопрос №5Понятие и задачи управления ресурсами
- 22. Функции диспетчеров ресурсовОтслеживание состояния ресурсаОпределение получателя ресурсаВыделение ресурсаОсвобождение ресурса
- 23. FIFO (First In – First Out )
- 24. LIFO (Last In – First Out )
- 25. Круговой циклический алгоритм
- 26. Слайд 26
- 27. Слайд 27
- 28. Вопрос №6Понятие процесса и потока.Диаграмма состояний процесса
- 29. 31ГОСТ 19.781-83Процесс – это система действий, реализующая
- 30. 32Состояния процессаАктивноеПассивноевыполненияготовности к выполнениюблокирования или ожидания
- 31. 33
- 32. Вопрос №7Назначение и типы прерываний
- 33. Существует три типа прерываний в операционных системах: Внешние (асинхронные); Внутренние (синхронные); Программные.
- 34. Внешние прерыванияПрерывания от таймераПрерывания от внешних устройств
- 35. Деление на нульОшибки защиты памятиОбращения по несуществующему адресуПопытка выполнить привилегированную инструкцию в пользовательском режиме
- 36. Вопрос №8Механизм прерываний
- 37. Элементы механизма обработки прерыванийУстановление факта прерывания и
- 38. Слайд 38
- 39. Функции механизма прерыванийРаспознавание или классификация прерыванийПередача управления соответственно обработчику прерыванийКорректное возвращение к прерванной программе
- 40. Слайд 40
- 41. Дисциплины обслуживания прерыванийс относительными приоритетамис абсолютными приоритетамипо принципу стека
- 42. Элементы механизма обработки прерыванийУстановление факта прерывания
- 43. Слайд 43
- 44. Слайд 44
- 45. Вопрос №9Диспетчеризация процессов и задач. Стратегии планирования процессов
- 46. Диспетчеризацией называются задачи динамического планирования.Стратегия планирования определяет
- 47. 49
- 48. 50Дисциплина FCFS (First Come - First Served)
- 49. 51SJN (Shortest Job Next) SRT (Shortest Remaining Time )
- 50. 52Дисциплина RR (Round Robin)
- 51. Вопрос №10Задачи управления памятью
- 52. Особенности памяти как ресурсаДопускает параллельное использование различными
- 53. Задачи управления оперативной памятьюУчет наличия свободного пространства памятиРаспределение памятиВыделение памятиОсвобождение памяти
- 54. Вопрос №11Способы распределения памяти
- 55. Память и отображения, виртуальное адресное пространство
- 56. VV < VPVV = VPVV > VP
- 57. Простое непрерывное распределение и распределение с перекрытием (оверлейные структуры)
- 58. Способы выделения памяти под новый разделпервый подходящий участоксамый подходящий участоксамый неподходящий участок
- 59. Вопрос №12Механизмы реализации виртуальной памяти
- 60. Сегментный способ организации виртуальной памяти62
- 61. 63
- 62. 64Дисциплины замещенияFIFO (first in – first out)LRU (least recently used)LFU (least frequently used)random
- 63. 65
- 64. Для сегментного метода организации виртуальной памяти программу
- 65. Страничный способ организации виртуальной памяти67
- 66. 68paging file swap-файл
- 67. 69(Рр, i) (Рv, i)
- 68. 70
- 69. При страничном способе организации виртуальной памяти все
- 70. Сегментно-страничный способ организации виртуальной памяти72
- 71. 73
- 72. При сегментно-страничном способе организации виртуальной памяти программа
- 73. Выводы Естественным способом разбиения программы на части является
- 74. Вопрос №13Понятие и функции файловой системы
- 75. 77Файловая системасовокупность всех файлов на дискенаборы структур
- 76. 78Функции файловой системыСоздание, удаление, переименование файловОбеспечение программного
- 77. 79Вопрос №14Логическая организация файловой системы
- 78. Типы файловобычные файлыкаталогиспециальные файлыименованные конвейерыотображаемые в память файлыи др.80
- 79. Иерархическая структура файловой системы81
- 80. Иерархическая структура файловой системы82
- 81. DataУчебные материалыwin.comProba.txt_setup.dllOS_0_01_Lek.docИерархия файловых систем.vsd83
- 82. 84
- 83. 85
- 84. 86
- 85. 87
- 86. Атрибуты файловтип файлавладелец файласоздатель файлапароль для доступа
- 87. Атрибуты файловпризнак "скрытый файл"признак "системный файл"признак "архивный
- 88. Структура каталога90
- 89. Способы логической организации файлов91
- 90. Способы логической организации файлов92
- 91. Способы логической организации файлов93
- 92. Выводы1. Основной целью управления данными является организация
- 93. 95Вопрос №15Файловые системы современных ОС
- 94. 96Непрерывное размещение
- 95. Размещение в виде связанного списка кластеров97
- 96. Использование связанного списка индексов98
- 97. Простое перечисление номеров кластеров99
- 98. Файловая система FATFAT - file allocation table 100
- 99. Структура логического диска FAT BR
- 100. Основная концепция FAT102
- 101. Структура тома NTFS103
- 102. Выводы 1. Файловая система играет роль промежуточного
- 103. 105Вопрос №16Защита данных
- 104. ПДi ПНДi ПНДi =
- 105. Фij P = (P1, P2, …, PK)
- 106. Слайд 106
- 107. Слайд 107
- 108. Слайд 108
- 109. ReadWriteeXecuteDeleteChange PermissionsTake Ownership
- 110. Вопрос №17Защита памяти
- 111. Защита по граничным адресам
- 112. Защита по ключам
- 113. Слайд 113
- 114. Вопрос №18Основные понятия безопасности операционных систем
- 115. Конфиденциальность, целостность и доступность данныхКонфиденциальность (confidentiality)Доступность (availability)Целостность (integrity) УгрозаАтакаРиск
- 116. 118Классификация угроз1. Неумышленные угрозы - ошибочные
- 117. 119Принципы формирования политики безопасностиПредоставление каждому сотруднику
- 118. 120Вопрос №19Базовые технологии безопасности операционных систем
- 119. 121Базовые технологии безопасностиАутентификацияАвторизацияАудит Технология защищённого канала
- 120. 122
- 121. 123DES – Data Encryption Standard
- 122. 124
- 123. 125
- 124. 126
- 125. 127
- 126. 128
- 127. 129
- 128. 130Вопрос №20Учетные записи и группы в ОС Windows
- 129. 131Для входа в систему Windows XP нужно
- 130. 132Права пользователя определяются не только учетной записью,
- 131. 133Встроенные группы
- 132. Скачать презентанцию
Вопрос №1Назначение и основные функции операционных систем
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1Литература
Конспект
Стальнов А.Ф., Исай А.Н., Федоров И.А., Баранова Ж.М., Дудич И.Ю.
Иртегов Д.В. Введение в операционные системы. – СПб.: БХВ-Петербург, 2007.
Слайд 3ГОСТ 19.781-83
Операционная система –
система программ, предназначенная для обеспечения определенного
уровня эффективности вычислительной системы за счет автоматизированного управления ее работой
и предоставляемых пользователям определенного рода услуг
Слайд 4Операционная система –
это упорядоченная последовательность системных управляющих программ совместно
с необходимыми информационными массивами, предназначенная для планирования исполнения пользовательских программ
и управления всеми ресурсами вычислительной машины (программами, данными, аппаратурой, оператором и другими распределяемыми и управляемыми объектами) с целью предоставления возможности пользователям эффективно (в некотором смысле) решать задачи, сформулированные в терминах вычислительной системы
Слайд 5Основные функции ОС
Загрузка пользовательских программ в оперативную память и их
исполнение
Управление памятью
Обеспечение работы с устройствами долговременной памяти
Предоставление более или менее
стандартизованного доступа к различным периферийным устройствам, таким как терминалы, модемы, печатающие устройства или двигатели, поворачивающие антенны РЛСПредоставление некоторого пользовательского интерфейса
Слайд 6Дополнительные функции ОС
Параллельное (или псевдопараллельное, если машина имеет только один
процессор) исполнение нескольких задач
Организация взаимодействия задач друг с другом
Организация межмашинного
взаимодействия и разделения ресурсовЗащита системных ресурсов, данных и программ пользователя, исполняющихся процессов и самой себя от ошибочных и зловредных действий пользователей и их программ
Аутентификация, авторизация и другие средства обеспечения безопасности
Слайд 8
Способы классификации ОС
1. По количеству пользователей
2. По числу процессов
3.
По типу доступа пользователя к ЭВМ
4. По типу средств вычислительной
техники5. По поддерживаемым режимам работы ЭВМ
6. По функциональным возможностям
Слайд 11
По типу доступа пользователя к ЭВМ
Системы с пакетной обработкой
Системы
разделения времени
Системы реального времени
Слайд 12
По типу средств вычислительной техники
Однопроцессорные
Многопроцессорные
Сетевые
Распределенные
Слайд 13
Режимы работы ЭВМ
Однопрограммный
Однопользовательский многопрограммный
(многопрограммный)
Мнопользовательский многопрограммный
(многопрограммный)
Система виртуальных машин
Слайд 14
Классификация ОС
по поддерживаемым режимам работы ЭВМ
1. Однопользовательские однозадачные
(однозадачные)
2.
Однопользовательские многозадачные
(многозадачные)
Многопользовательские многозадачные
(многопользовательские)
4. Монитор виртуальных машин
Слайд 16Принцип модульности
Принцип функциональной избирательности
Принцип генерируемости
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
Слайд 19Требования к организации использования ресурсов
Повышение эффективности использования ресурсов
Повышение качества
обслуживания
пользователей
Слайд 22Функции диспетчеров ресурсов
Отслеживание состояния ресурса
Определение получателя ресурса
Выделение ресурса
Освобождение ресурса
Слайд 2931
ГОСТ 19.781-83
Процесс – это система действий, реализующая определенную функцию в
вычислительной системе и оформленная так, что управляющая программа вычислительной системы
может перераспределять ресурсы этой системы в целях обеспечения мультипрограммирования.
Слайд 3032
Состояния процесса
Активное
Пассивное
выполнения
готовности к выполнению
блокирования или ожидания
Слайд 33Существует три типа прерываний в операционных системах:
Внешние (асинхронные);
Внутренние
(синхронные);
Программные.
Слайд 34Внешние прерывания
Прерывания от таймера
Прерывания от внешних устройств (прерывания по вводу/выводу)
Прерывания
по нарушению питания
Прерывания с пульта оператора вычислительной системы
Прерывания от другого
процессора или другой вычислительной системы
Слайд 35Деление на нуль
Ошибки защиты памяти
Обращения по несуществующему адресу
Попытка выполнить привилегированную
инструкцию в пользовательском режиме
Слайд 37Элементы механизма обработки прерываний
Установление факта прерывания и идентификация прерывания
Запоминание состояния
прерванного процесса
Аппаратная передача управления подпрограмме обработки прерывания
Сохранение информации о прерванной
программеОбработка прерывания
Восстановление информации, относящейся к прерванному процессу
Возврат в прерванную программу
Слайд 39Функции механизма прерываний
Распознавание или классификация прерываний
Передача управления соответственно обработчику прерываний
Корректное
возвращение к прерванной программе
Слайд 41
Дисциплины обслуживания прерываний
с относительными приоритетами
с абсолютными приоритетами
по принципу стека
Слайд 42
Элементы механизма обработки прерываний
Установление факта прерывания и идентификация прерывания
Запоминание
состояния прерванного процесса
Аппаратная передача управления подпрограмме обработки прерывания
Сохранение информации о
прерванной программеОбработка прерывания
Восстановление информации, относящейся к прерванному процессу
Возврат в прерванную программу
Слайд 46Диспетчеризацией называются задачи динамического планирования.
Стратегия планирования определяет какие процессы должны
выполниться для достижения поставленной цели.
Различают два класса дисциплин обслуживания –
бесприоритетные и приоритетные.48
Слайд 52Особенности памяти как ресурса
Допускает параллельное использование различными заданиями
Включает два уровня:
оперативную и внешнюю память
Любое задание требует для своего выполнения определенного
объема оперативной памятиОт организации использования памяти зависит производительность ЭВМ
Слайд 53Задачи управления оперативной памятью
Учет наличия свободного пространства памяти
Распределение памяти
Выделение памяти
Освобождение
памяти
Слайд 58Способы выделения памяти
под новый раздел
первый подходящий участок
самый подходящий участок
самый
неподходящий участок
Слайд 6264
Дисциплины замещения
FIFO (first in – first out)
LRU (least recently
used)
LFU (least frequently used)
random
Слайд 64Для сегментного метода организации виртуальной памяти программу необходимо разбивать на
части и уже каждой такой части выделять физическую память. Естественным
способом разбиения программы на части является разбиение ее на логические элементы – так называемые сегменты. Каждый сегмент размещается в памяти как до определенной степени самостоятельная единица. Логически обращение к элементам программы в этом случае будет представляться как указание имени сегмента и смещения относительно начала этого сегмента. Физически имя (или порядковый номер) сегмента будет соответствовать некоторому адресу, с которого этот сегмент начинается при его размещении в памяти, и смещение должно прибавляться к этому базовому адресу.66
Слайд 69При страничном способе организации виртуальной памяти все фрагменты программы, на
которые она разбивается (за исключением последней ее части), получаются одинаковыми.
Одинаковыми полагаются и единицы памяти, которые мы предоставляем для размещения фрагментов программы. Эти одинаковые части называют страницами и говорят, что память разбивается на физические страницы, а программа – на виртуальные страницы. Часть виртуальных страниц задачи размещается в оперативной памяти, а часть – во внешней. Обычно место во внешней памяти, в качестве которой в абсолютном большинстве случаев выступают накопители на магнитных дисках (поскольку они относятся к быстродействующим устройствам с прямым доступом), называют файлом подкачки или страничным файлом (paging file).71
Слайд 72При сегментно-страничном способе организации виртуальной памяти программа разбивается на логически
законченные части – сегменты – и виртуальный адрес содержит указание
на номер соответствующего сегмента. Вторая составляющая виртуального адреса – смещение относительно начала сегмента – в свою очередь, может состоять из двух полей: виртуальной страницы и индекса. Другими словами, получается, что виртуальный адрес теперь состоит из трех компонентов: сегмент, страница, индекс.74
Слайд 73Выводы
Естественным способом разбиения программы на части является разбиение ее на
логические элементы – так называемые сегменты.
Для решения проблемы замещения
(определения того сегмента, который должен быть либо перемещен во внешнюю память, либо просто замещен новым) используются дисциплины, называемые “дисциплинами замещения”.Следующим способом разрывного размещения задач в памяти стал способ, при котором все фрагменты задачи одинакового размера и длины, кратной степени двойки, чтобы операции сложения можно было заменить операциями конкатенации (слияния). Это – страничный способ организации виртуальной памяти.
Существенным недостатком страничной адресации является то, что программы разбиваются на страницы случайно, без учета логических взаимосвязей, имеющихся в коде. Для того чтобы избежать этого недостатка, постаравшись сохранить достоинства страничного способа распределения памяти, был предложен еще один способ – сегментно-страничный. Правда, за счет дальнейшего увеличения накладных расходов на его реализацию.
75
Слайд 7577
Файловая система
совокупность всех файлов на диске
наборы структур данных, используемых для
управления файлами
комплекс системных программных средств, реализующих различные операции над файлами
Слайд 7678
Функции файловой системы
Создание, удаление, переименование файлов
Обеспечение программного интерфейса для приложений
Отображение
логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных
Работа с
не дисковыми периферийными устройствами как с файламиОбмен данными между файлами, между устройствами, между файлом и устройством
Защита файлов от несанкционированного доступа
Обеспечение устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств
Слайд 78Типы файлов
обычные файлы
каталоги
специальные файлы
именованные конвейеры
отображаемые в память файлы
и др.
80
Слайд 81Data
Учебные материалы
win.com
Proba.txt
_setup.dll
OS_0_01_Lek.doc
Иерархия файловых систем.vsd
83
Слайд 86Атрибуты файлов
тип файла
владелец файла
создатель файла
пароль для доступа к файлу
информация о
разрешенных операциях доступа к файлу
время создания, последнего доступа и последнего
изменениятекущий размер файла
максимальный размер файла
88
Слайд 87Атрибуты файлов
признак "скрытый файл"
признак "системный файл"
признак "архивный файл"
признак "двоичный/символьный"
признак "временный"
признак
блокировки
длина записи в файле
указатель на ключевое поле в записи
длина ключа
89
Слайд 92Выводы
1. Основной целью управления данными является организация их хранения, обеспечение
правильного доступа к ним и выдача информации о данных. С
целью распределения функций между системными программами и программами пользователей в ОС выделяют два уровня управления данными: физический и логический. Базовым элементом этой модели является файл. Для организации и управления файлами создаются соответствующие файловые системы, предоставляющие возможность иметь дело с логическим уровнем структуры данных и операций, выполняемых над ними в процессе их обработки.2. Файловая система играет роль промежуточного слоя, экранирующего все сложности физической организации долговременного хранилища данных, и создающего для программ более простую логическую модель этого хранилища, а также предоставляя им набор удобных в использовании команд для манипулирования файлами.
94
Слайд 99Структура логического диска FAT
BR
- boot record
ResSecs - reserved sector
FAT
- file allocation tableRDir - root directory
101
Слайд 102Выводы
1. Файловая система играет роль промежуточного слоя, экранирующего все
сложности физической организации долговременного хранилища данных, и создающего для программ
более простую логическую модель этого хранилища, а также предоставляя им набор удобных в использовании команд для манипулирования файлами.2. Принципы размещения файлов, каталогов и системной информации на реальном устройстве описываются физической организацией файловой системы.
3. Основными критериями эффективности физической организации файлов являются:
– скорость доступа к данным;
– объем адресной информации файла;
– степень фрагментированности дискового пространства;
– максимально возможный размер файла.
104
Слайд 115
Конфиденциальность, целостность и доступность данных
Конфиденциальность (confidentiality)
Доступность (availability)
Целостность (integrity)
Угроза
Атака
Риск
Слайд 116118
Классификация угроз
1. Неумышленные угрозы
- ошибочные действия лояльных сотрудников
- ненадежная работа программных и аппаратных
средств системы
2.
Умышленные угрозы- незаконное проникновение в один из компьютеров сети под видом легального пользователя
- разрушение системы с помощью программ-вирусов
- нелегальные действия легального пользователя
- "подслушивание" внутрисетевого трафика
Слайд 117119
Принципы формирования
политики безопасности
Предоставление каждому сотруднику минимального уровня привилегий
Комплексный подход
к обеспечению безопасности
Баланс надёжности защиты всех уровней
Использование средств, которые при
отказе переходят в состояние максимальной защитыПринцип единого контрольно-пропускного пункта
Принцип баланса возможного ущерба от реализации угрозы и затрат на его предотвращение
Слайд 119121
Базовые технологии безопасности
Аутентификация
Авторизация
Аудит
Технология защищённого канала
Слайд 129131
Для входа в систему Windows XP нужно иметь заранее созданную
учетную запись. Если рабочая станция включена в рабочую группу, а
не в домен, эта учетная запись должна храниться на этой станции. Чтобы войти в домен, необходима учетная запись в этом домене (или в доверенном домене).Учетная запись содержит не только имя и другие данные, идентифицирующие пользователя, но и определяет, каким образом пользователь регистрируется, когда он может входить в систему, какие ресурсы ему доступны и каков его уровень доступа к этим ресурсам. Другими словами, учетная запись определяет все аспекты доступа к компьютеру и в сеть. Кроме того, каждая учетная запись содержит пароль, обеспечивающий ее безопасное использование.
Слайд 130132
Права пользователя определяются не только учетной записью, но и членством
в группах. Группа – это совокупность пользователей, выполняющих сходную работу
и имеющих примерно одинаковые потребности в ресурсах.Windows XP поддерживает два типа групп.
– Глобальные группы. Глобальная группа может содержать учетные записи пользователей только того домена, где она создана. Права доступа к ресурсам других доменов глобальные группы получают в рамках доверительных отношений между доменами.
– Локальные группы. Локальная группа может иметь в своем составе как индивидуальных пользователей, так и глобальные группы. Это позволяет объединять в одной локальной группе пользователей из различных доменов и управлять ими коллективно. Права локальной группы распространяются только на тот домен, где она создана.
