1Pengenalan kepada sistem pengendalian

1.1 Tujuan dan fungsi sistem pengendalian

Sistem pengendalian komputer ialah satu set atur cara yang saling berkaitan yang bertindak sebagai antara muka antara aplikasi dan pengguna di satu pihak, dan perkakasan komputer di pihak yang lain. Sistem pengendalian melaksanakan dua kumpulan fungsi:

Menyediakan pengguna atau pengaturcara dengan mesin maya lanjutan dan bukannya perkakasan komputer sebenar;

Meningkatkan kecekapan menggunakan komputer dengan menguruskan sumbernya secara rasional mengikut beberapa kriteria.

Pengguna, sebagai peraturan, tidak berminat dengan butiran perkakasan komputer, dia melihatnya sebagai satu set aplikasi yang boleh ditulis dalam salah satu bahasa pengaturcaraan. Sistem pengendalian menyediakan pengaturcara dengan beberapa ciri yang boleh digunakan oleh program melalui arahan khas yang dipanggil panggilan sistem. Oleh itu, aplikasi perisian merangkumi banyak panggilan sistem yang diperlukan, contohnya, untuk berfungsi dengan fail. Sistem pengendalian menyembunyikan butiran perkakasan daripada pengaturcara dan menyediakan antara muka yang mudah untuk melaksanakan sistem persekitaran pengendalian.

Pada masa yang sama, sistem pengendalian bertindak sebagai pengurus sumber. Mengikut pendekatan ini, tugas sistem pengendalian adalah untuk menyediakan peruntukan pemproses, memori, dan peranti I/O yang teratur dan terkawal kepada pelbagai program. Operasi sistem pengendalian mempunyai ciri-ciri berikut:

Fungsi sistem pengendalian berfungsi dengan cara yang sama seperti seluruh perisian - ia dilaksanakan sebagai program berasingan atau satu set program, menjalankan proses;

Sistem pengendalian mesti memindahkan kawalan ke proses lain dan menunggu pemproses memberi masa sekali lagi untuk melaksanakan tugasnya.

Pengurusan sumber termasuk tugas biasa, bebas sumber berikut:

Perancangan sumber - iaitu, menentukan proses mana, bila dan dalam kuantiti (jika sumber boleh diperuntukkan dalam bahagian) harus memperuntukkan sumber ini;

Kepuasan permintaan untuk sumber;

Mengesan keadaan dan mengambil kira penggunaan sumber - iaitu, mengekalkan maklumat operasi tentang sama ada sumber itu sibuk atau bebas dan bahagian sumber yang telah diperuntukkan;

Menyelesaikan konflik antara proses.

Pengurusan sumber merangkumi pemultipleksan (pengedaran) mereka dalam dua cara: dalam masa dan dalam ruang. Apabila sumber tersebar dari semasa ke semasa, pengguna dan program yang berbeza bergilir-gilir menggunakannya. Mula-mula salah seorang daripada mereka mendapat akses kepada penggunaan sumber, kemudian yang lain, dan seterusnya.Sebagai contoh, beberapa program ingin mengakses CPU. Dalam keadaan ini, sistem pengendalian mula-mula membenarkan akses kepada pemproses kepada satu program, kemudian, selepas ia berfungsi untuk masa yang mencukupi, ke program lain, kemudian seterusnya, dan, akhirnya, sekali lagi yang pertama. Menentukan berapa lama sumber akan digunakan dalam masa, siapa yang akan datang dan berapa lama sumber itu diberikan kepadanya adalah tugas sistem pengendalian. Satu lagi jenis pengedaran ialah pemultipleksan spatial. Daripada bekerja secara bergilir-gilir, setiap pelanggan menerima sebahagian daripada sumber tersebut. Biasanya, RAM dikongsi di antara berbilang program yang sedang berjalan supaya semuanya boleh berada dalam ingatan pada masa yang sama (contohnya, menggunakan CPU secara bergilir-gilir). Dengan mengandaikan terdapat memori yang mencukupi untuk menyimpan berbilang program, adalah lebih cekap untuk mempunyai berbilang program dalam ingatan daripada memperuntukkan semua memori kepada satu program, terutamanya jika ia hanya memerlukan sebahagian kecil daripada memori yang tersedia. Sudah tentu, ini menimbulkan masalah pengagihan adil, perlindungan memori, dan sebagainya, dan terdapat sistem pengendalian untuk menangani isu tersebut.

1.2 Sejarah sistem pengendalian

Biasanya, sejarah perkembangan sistem pengendalian dikaitkan dengan sejarah perkembangan komputer. Idea pertama untuk komputer telah dicadangkan oleh ahli matematik Inggeris Charles Babbage pada pertengahan abad kesembilan belas. Dia membangunkan apa yang dipanggil "enjin analisis" mekanikal, yang, bagaimanapun, tidak berfungsi dengan baik. Berikut ialah generasi komputer dan hubungannya dengan sistem pengendalian.

Generasi pertama 1945-1955

Komputer terdiri daripada tiub vakum dan panel tampalan. Pencapaian tertinggi ialah penghasilan kad tebuk. Diperbuat daripada kadbod nipis, kad yang ditebuk mewakili maklumat dengan kehadiran atau ketiadaan lubang pada kedudukan tertentu pada kad. Sistem pengendalian tiada.

Generasi kedua 1955-1965

Asas komputer ialah transistor dan sistem pemprosesan kelompok. Mereka dicirikan oleh dek kad tebuk dan peranti untuk merakam pita magnetik. Kami memprogramkan terutamanya dalam bahasa Fortran dan Assembler untuk sistem pengendalian Fortran Monitor System (FMS) dan IBSYS.

Generasi ketiga 1965-1980

Tempoh ini dicirikan oleh penampilan litar bersepadu, serta multitasking atau, kerana ia dipanggil secara berbeza, multiprogramming. IBM menghasilkan pelbagai siri mesin, bermula dengan IBM/360. Bagi mereka, sistem pengendalian OS/360 telah ditulis, iaitu kira-kira 1000 kali lebih besar daripada FMS generasi kedua. Pada peringkat ini, pelaksanaan perindustrian multitasking muncul - kaedah mengatur proses pengkomputeran, di mana beberapa program secara serentak dalam ingatan komputer, dilaksanakan secara bergantian pada pemproses yang sama.

Sistem pengendalian lain yang terkenal dalam tempoh ini ialah CTSS (Sistem Perkongsian Masa Serasi) dan MULTICS (Maklumat Berbilang dan Perkhidmatan Pengkomputeran), yang direka untuk membolehkan ratusan pengguna mengakses satu mesin sekaligus. Pembangunan selanjutnya sistem ini berkembang menjadi UNIX.

Generasi keempat 1980-sekarang

Tempoh ini dikaitkan dengan kemunculan litar bersepadu yang besar. Pada tahun 1974, Intel mengeluarkan pemproses 8-bit Intel 8080 universal yang pertama. Pada awal 80-an, IBM membangunkan PC IBM, sebuah komputer peribadi. Pada masa yang sama, versi pertama MS-DOS muncul. Semua sistem pengendalian yang dibangunkan sehingga tahap ini hanya menyokong mod teks komunikasi dengan pengguna.

Percubaan pertama pada antara muka grafik yang mesra pengguna telah dilaksanakan pada Apple Macintosh. Dipengaruhi oleh kejayaannya, Microsoft mengeluarkan cangkerang grafik untuk MS-DOS - Windows. Dan sejak tahun 1995, Windows 95 dikeluarkan, yang menjadi sistem autonomi. Kemudian, berdasarkan Windows 95 dan sistem Windows NT yang lain, sistem pengendalian sedia ada telah dibangunkan - Windows 2000, XP, Vista dan lain-lain.

1.3 Pengelasan sistem pengendalian

Terdapat banyak sistem pengendalian dan tidak semua orang mengetahuinya. Seterusnya, 7 jenis sistem pengendalian yang berbeza dipertimbangkan mengikut urutan dari besar ke kecil.

Sistem pengendalian kerangka utama

Kerangka utama ialah komputer tujuan umum berprestasi tinggi dengan sejumlah besar RAM dan memori luaran, direka untuk melaksanakan kerja pengkomputeran intensif. Ini biasanya komputer bersaiz bilik dan terdapat di syarikat besar. Biasanya, kerangka utama mengandungi beribu-ribu cakera dan terabait RAM.

Sistem pengendalian kerangka utama tertumpu terutamanya pada pengendalian banyak kerja serentak, yang kebanyakannya memerlukan sejumlah besar I/O. Sistem mesti bertindak balas kepada beribu-ribu permintaan sesaat. Contohnya ialah OS/390, yang berkembang daripada sistem pengendalian OS/360 generasi ke-3.

Sistem pengendalian pelayan

Sistem pengendalian ini dijalankan pada pelayan yang merupakan komputer peribadi, stesen kerja, atau juga kerangka utama. Pelayan menyediakan keupayaan untuk bekerja dengan peranti pencetakan, fail atau Internet. Sistem pengendalian ini termasuk Unix, Linux, Pelayan Windows 2003, dsb.

Sistem pengendalian berbilang pemproses

Sistem ini digunakan pada komputer dengan pelbagai pemproses pusat. Mereka memerlukan sistem pengendalian khas, tetapi biasanya pengubahsuaian sistem pengendalian pelayan.

Sistem pengendalian untuk komputer peribadi

Kriteria utama sistem ini ialah antara muka yang mudah untuk pengguna tunggal. Sistem yang paling terkenal: Windows 98, 2000, XP, siri Vista; Macintosh, Linux.

Sistem pengendalian masa nyata

Parameter utama sistem ini ialah masa. Dalam sistem kawalan proses perindustrian, adalah perlu untuk menyegerakkan dengan jelas masa operasi penghantar, pelbagai robot perindustrian. Ini adalah sistem masa nyata yang sukar. Terdapat juga sistem masa nyata yang fleksibel - ia membenarkan tarikh akhir yang terlepas untuk operasi, contohnya, sistem multimedia. Sistem pengendalian masa nyata termasuk VxWorks dan QNX.

Sistem pengendalian terbenam

Ini termasuk sistem pengendalian PDA (Personal Digital Assistant). Di samping itu, sistem terbenam berjalan pada kereta, televisyen, telefon bimbit. Sistem pengendalian ini biasanya mempunyai semua ciri sistem pengendalian masa nyata dengan memori terhad, kuasa dan sebagainya. Contoh sistem ialah PalmOS, Windows CE.

Sistem pengendalian untuk kad pintar

Kad pintar ialah peranti bersaiz kad kredit yang mengandungi unit pemprosesan pusat. Sistem sedemikian tertakluk kepada had kuasa dan ingatan yang teruk. Sesetengah menguruskan hanya satu transaksi - pembayaran elektronik, sebagai contoh. Kad pintar terpilih termasuk sokongan untuk Mesin Maya Java.

1.4 Gambaran keseluruhan perkakasan komputer

Sistem pengendalian berkait rapat dengan perkakasan komputer yang sepatutnya dijalankan. Perkakasan mempengaruhi set arahan sistem pengendalian dan pengurusan sumbernya. Secara konsep, komputer ringkas boleh diwakili sebagai model yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Struktur ini digunakan pada model pertama IBM PC.

Rajah 1 - Beberapa komponen komputer peribadi

Dalam rajah, pemproses pusat, memori, peranti input-output disambungkan oleh bas sistem, di mana mereka bertukar maklumat.

CPU

"Otak" komputer ialah Unit Pemprosesan Pusat (CPU). Ia mengambil arahan daripada ingatan dan melaksanakannya. Kitaran pemproses biasa kelihatan seperti ini: arahan pertama dibaca dari memori, dinyahkod untuk menentukan jenis dan operannya, melaksanakan arahan, kemudian membaca, menyahkod arahan seterusnya. Ini adalah bagaimana program dilaksanakan.

Setiap pemproses mempunyai satu set arahan yang boleh dilaksanakan. Memandangkan mengakses memori untuk menerima arahan atau satu set data mengambil masa lebih lama daripada melaksanakan arahan ini, semua pemproses mengandungi daftar dalaman untuk menyimpan pembolehubah dan hasil perantaraan. Oleh itu, set arahan biasanya mengandungi arahan untuk memuatkan perkataan dari ingatan ke dalam daftar dan menyimpan perkataan dari daftar ke dalam ingatan. Sebagai tambahan kepada daftar asas yang digunakan untuk menyimpan pembolehubah, kebanyakan pemproses mempunyai beberapa daftar khas yang digunakan untuk menyimpan pembolehubah, serta daftar khas yang boleh dilihat oleh pengaturcara.

Dalam pemultipleksan masa pemproses, sistem pengendalian menghentikan program yang sedang berjalan untuk memulakan yang lain. Setiap kali gangguan sedemikian berlaku, sistem pengendalian mesti menyimpan semua daftar pemproses supaya kemudian, apabila program yang terganggu meneruskan kerjanya, mereka boleh dipulihkan.

Untuk meningkatkan prestasi CPU, pembangun mereka meninggalkan model mudah, apabila hanya satu arahan boleh dibaca, dinyahkod, dilaksanakan dalam satu kitaran jam. Pemproses moden mempunyai keupayaan untuk melaksanakan berbilang arahan pada masa yang sama.

Kebanyakan CPU mempunyai dua mod operasi: mod kernel dan mod pengguna. Apabila pemproses berjalan dalam mod kernel, ia boleh melaksanakan semua arahan dalam set arahan dan menggunakan semua keupayaan perkakasan. Sistem pengendalian berjalan dalam mod kernel, memberikan akses kepada semua perkakasan. Sebaliknya, pengguna bekerja dalam mod pengguna, yang membenarkan subset atur cara dijalankan dan menjadikan hanya subset perkakasan tersedia.

Ingatan

Komponen utama kedua mana-mana komputer ialah memori. Sebaik-baiknya, memori harus secepat mungkin (lebih cepat daripada pemprosesan arahan tunggal supaya pemproses tidak melambatkan akses kepada memori yang cukup besar dan sangat murah). Sehingga kini, tiada teknologi yang memenuhi semua keperluan ini. Oleh itu, terdapat pendekatan lain.

Sistem ingatan dibina sebagai hierarki lapisan, yang digambarkan dalam Rajah 2. Semasa anda bergerak ke bawah hierarki, dua parameter meningkat dari atas ke bawah: masa akses, saiz memori.

Lapisan atas terdiri daripada daftar dalaman CPU, jadi tiada kelewatan semasa mengaksesnya. Daftar dalaman menyimpan kurang daripada 1Kb maklumat. Program boleh memanipulasi daftar tanpa campur tangan perkakasan. Akses kepada daftar adalah yang terpantas - beberapa nanosaat.

Lapisan seterusnya ialah memori cache, yang kebanyakannya dikawal oleh perkakasan. Kawasan cache yang paling kerap digunakan disimpan dalam cache berkelajuan tinggi yang terletak di dalam CPU. Apabila program perlu membaca perkataan dari memori, cip cache menentukan sama ada baris yang dikehendaki berada dalam cache; jika ya, maka cache diakses dengan berkesan. Memori cache adalah terhad dalam saiz kerana kosnya yang tinggi. Mesin moden mempunyai dua atau tiga tahap cache, setiap satu lebih perlahan dan lebih besar daripada yang terakhir. Saiz cache berkisar dari puluhan kilobait hingga beberapa megabait. Masa capaian agak lama daripada untuk daftar.

Rajah 2 - Struktur hierarki ingatan

Ini diikuti oleh RAM (RAM - Random Acces Memory atau memori akses rawak) - kawasan kerja utama peranti storan mesin. Semua permintaan CPU yang tidak dapat dipenuhi oleh cache pergi ke RAM untuk diproses. Jilid dari ratusan megabait hingga beberapa gigabait. Masa capaian ialah berpuluh-puluh nanosaat.

Seterusnya datang cakera magnetik. Memori cakera ialah dua urutan magnitud lebih murah daripada RAM setiap bit dan dua urutan magnitud lebih besar. Cakera mempunyai satu masalah - akses rawak kepada data padanya mengambil masa kira-kira tiga urutan magnitud lebih lama. Sebab pemacu cakera keras (HDD) berkelajuan rendah ialah pemacu adalah struktur mekanikal. Ia terdiri daripada satu atau lebih plat logam yang berputar pada kelajuan tertentu, seperti 7200 rpm. Jumlah cakera kini berkembang pesat, dengan ratusan gigabait cakera dijual untuk kebanyakan pengguna. Masa capaian sekurang-kurangnya 10 µs.

Pita sering digunakan untuk menyandarkan HDD atau menyimpan set data yang sangat besar. Sekarang, sudah tentu, jarang berlaku di mana anda boleh menemui penggunaan pita magnetik, tetapi mereka masih belum lagi tidak digunakan. Tahap pita magnetik juga termasuk CD, DVD dan memori kilat. Masa capaian diukur dalam beberapa saat.

Selain jenis yang diterangkan, komputer mempunyai sejumlah kecil memori akses rawak kekal. Tidak seperti RAM, ia tidak kehilangan kandungannya apabila kuasa dimatikan. Ia dipanggil ROM atau ROM. ROM diprogramkan semasa proses pembuatan dan kandungannya tidak boleh diubah selepas itu. Memori ini agak pantas dan murah. Program but komputer yang digunakan semasa permulaan adalah dalam ROM. Di samping itu, beberapa kad I/O mengandungi ROM untuk mengawal peranti peringkat rendah. Satu bentuk ingatan yang dipanggil CMOS adalah tidak menentu. CMOS digunakan untuk menyimpan tetapan tarikh, masa dan konfigurasi semasa seperti pemacu keras untuk boot. Memori ini mendapat kuasa daripada bateri yang dipasang.

Peranti I/O

Sistem pengendalian berinteraksi dengan peranti I/O seolah-olah ia adalah sumber. Peranti I/O biasanya terdiri daripada pengawal dan peranti itu sendiri.

Pengawal - satu set cip pada papan yang dimasukkan ke dalam slot, peranti kawalan fizikal. Ia menerima arahan sistem pengendalian (contohnya, arahan untuk membaca data daripada peranti) dan melaksanakannya. Kawalan sebenar peranti adalah sangat kompleks dan memerlukan tahap perincian yang tinggi. Oleh itu, fungsi pengawal adalah untuk menyediakan antara muka yang mudah kepada sistem pengendalian.

Bahagian seterusnya ialah peranti itu sendiri. Peranti mempunyai antara muka yang agak mudah, kerana keupayaannya kecil dan ia perlu dibawa ke satu standard. Satu piawaian tunggal diperlukan, sebagai contoh, supaya setiap pengawal cakera IDE (Elektronik Pemacu Bersepadu) boleh mengawal sebarang cakera IDE. Antara muka IDE adalah standard untuk pemacu pada komputer berasaskan Pentium dan komputer lain juga. Memandangkan antara muka peranti sebenar disembunyikan oleh pengawal, sistem pengendalian hanya melihat antara muka pengawal, yang boleh sangat berbeza daripada antara muka peranti itu sendiri.

Oleh kerana semua jenis pengawal adalah berbeza, mereka memerlukan perisian yang berbeza. Program yang berkomunikasi dengan pengawal ialah pemacu peranti. Setiap pengeluar pengawal mesti menyediakan pemacu untuk sistem pengendalian yang disokong. Untuk menggunakan pemacu, ia mesti dipasang dalam sistem pengendalian supaya ia boleh berjalan dalam mod kernel. Terdapat tiga cara untuk memasang pemacu ke dalam kernel:

Pautkan semula kernel dengan pemacu baharu dan kemudian but semula sistem pengendalian (ini ialah bilangan sistem pengendalian Unix yang berfungsi);

Buat entri dalam fail yang disertakan dalam sistem pengendalian, dengan mengatakan bahawa pemacu diperlukan dan kemudian but semula sistem; semasa but awal, sistem pengendalian itu sendiri mencari pemacu yang diperlukan dan memuatkannya (ini adalah cara Windows berfungsi);

Sistem pengendalian boleh menerima pemacu baharu tanpa gangguan dan memasangnya dengan cepat tanpa perlu but semula. Kaedah ini menjadi semakin biasa. Peranti seperti USB, bas IEEE 1394 sentiasa memerlukan pemandu yang dimuatkan secara dinamik.

Input/output data boleh dilakukan dalam tiga cara berbeza.

Dalam cara yang paling mudah, program pengguna mengeluarkan permintaan sistem, yang kernel menterjemahkan ke dalam panggilan prosedur yang sepadan dengan pemacu, kemudian pemacu memulakan proses I/O. Pada masa ini, ia menjalankan kitaran program yang singkat, sentiasa mengundi peranti yang ia berfungsi. Apabila operasi I/O selesai, pemandu meletakkan data di tempat yang diperlukan dan kembali ke keadaan asalnya. Sistem pengendalian kemudian mengembalikan kawalan kepada program yang membuat panggilan. Kaedah ini menunggu kesediaan (menunggu aktif). Ia mempunyai satu kelemahan: pemproses mesti meninjau peranti sehingga ia selesai.

Pemandu memulakan peranti dan memintanya mengeluarkan gangguan apabila I/O selesai; selepas itu, pemandu mengembalikan kawalan kepada sistem pengendalian, dan ia mula melaksanakan tugas lain. Apabila pengawal mengesan penghujung pemindahan data, ia menghasilkan gangguan tentang penyiapan operasi. Proses I/O yang menggunakan interupsi mempunyai empat langkah (Rajah 3). Pada langkah pertama, pemandu menghantar arahan kepada pengawal, menulis maklumat ke daftar peranti. Pengawal kemudian memulakan peranti. Apabila pengawal selesai membaca atau menulis bilangan bait yang diberitahu untuk dipindahkan, ia menghantar isyarat kepada cip pengawal gangguan menggunakan wayar bas yang ditentukan. Ini adalah langkah kedua. Dalam langkah ketiga, jika pengawal gangguan bersedia untuk mengendalikan gangguan, maka ia menghantar isyarat kepada pin CPU tertentu, memaklumkannya dengan cara ini. Dalam langkah keempat, pengawal sampukan memasukkan nombor peranti pada bas supaya CPU boleh mengetahui peranti mana yang telah selesai.

Kaedah ketiga maklumat input-output ialah menggunakan pengawal DMA (Direct Memory Access) khas. DMA mengawal aliran bit antara RAM dan beberapa pengawal tanpa campur tangan daripada CPU. Pemproses mengakses cip DMA, memberitahu bilangan bait untuk dipindahkan, serta peranti dan alamat memori, dan arah pemindahan data. Setelah selesai, DMA memulakan gangguan, yang dikendalikan dengan cara biasa.

Rajah 3 - Tindakan yang diambil semasa memulakan peranti I / O dan menerima gangguan

Tayar

Oleh kerana peningkatan dalam kelajuan pemproses dan memori, bas tambahan telah ditambahkan pada sistem untuk mempercepatkan komunikasi peranti I / O, dan untuk memindahkan data antara pemproses dan memori. Rajah 4 menunjukkan gambar rajah sistem pengkomputeran Pentium pertama.

Sistem ini mempunyai 8 bas (bas cache, bas tempatan, bas memori, PCI, SCSI, USB, IDE, ISA), masing-masing mempunyai kadar pemindahan data sendiri dan fungsinya sendiri. Sistem pengendalian mesti mempunyai maklumat tentang semua bas ini untuk menguruskan komputer.

Pemproses pusat menghantar data melalui bas tempatan ke cip jambatan PCI, yang seterusnya mengakses memori melalui bas khusus. Sistem Pentium I mempunyai cache tahap pertama (L1) yang dibina ke dalam pemproses dan cache tahap kedua (L2) yang lebih besar yang disambungkan kepada pemproses oleh bas cache yang berasingan. Bas IDE digunakan untuk menyambungkan peranti persisian ke sistem (CD-ROM, cakera keras).

Rajah 4 - Struktur sistem Pentium

Bas USB (Universal Serial Bus) direka untuk menyambung peranti input/output tambahan ke komputer, seperti papan kekunci, tetikus, pencetak, memori denyar, dsb. Lama kelamaan, tayar baru yang lebih laju muncul dan ditambah.

Andrey Robachevsky

Sistem pengendalian UNIX

Pengakuan

Semasa mengerjakan buku itu, saya memikirkan kandungan bahagian yang menyenangkan ini berkali-kali, setiap kali menambah padanya nama-nama orang yang baharu dan baharu, tanpa bantuan mereka buku ini sukar untuk dilihat.

Pertama sekali, ini adalah merit pengarah rumah penerbitan "BHV-St. Petersburg" Vadim Sergeev dan rakan sekerja saya, seorang pekerja Vuztelecomcenter dan pengarang buku rujukan yang indah "Internet Yellow Pages. Russian Resources" Alexei Sigalov. Merekalah yang meyakinkan saya bahawa buku sedemikian akan berguna dan memberi inspirasi kepada saya untuk mengambil pena.

Saya berterima kasih kepada pemimpin Vuztelekomtsentr, Vladimir Vasiliev dan Sergey Khoruzhnikov, atas bantuan dan perhatian mereka terhadap kerja pada buku itu. Sokongan dan sikap bertolak ansur mereka terhadap pemenuhan tugas utama saya sebagai pengarah pembangunan Vuztelecomcenter membolehkan kerja ini disiapkan.

Tanpa bantuan Kirill Shchukin, buku itu berada dalam bahaya melihat cahaya hari tanpa ilustrasi, yang tidak akan menjadikannya lebih jelas. Kesabaran dan profesionalismenya memungkinkan untuk mengubah lakaran yang tidak jelas menjadi skema penuh, yang mana buku itu banyak mendapat manfaat.

Saya telah berulang kali berpaling kepada pakar UNIX untuk mendapatkan nasihat dan, terutama sekali, kepada rakan sekerja saya Konstantin Fedorov. Komen dan cadangannya yang berharga membantu saya membawa buku itu ke bentuknya sekarang.

Saya juga ingin mengucapkan terima kasih kepada pakar OLLY, dan khususnya kepada pengarah teknikalnya Vitaly Kuzmichev, yang nasihat dan perundingan mereka telah memberi kesan yang baik terhadap kandungan buku ini.

Saya juga ingin merakamkan setinggi-tinggi penghargaan kepada pengulas buku ini - Ketua. Jabatan "Kejuruteraan Komputer" Universiti Elektroteknikal Negeri St. Petersburg, Doktor Sains Teknikal. Profesor D.V. Puzankov dan kepala. Jabatan "Sistem Maklumat dan Kawalan" Universiti Teknikal Negeri St. Petersburg, Ph.D. Profesor I.G. Chernorutsky untuk ucapan yang berguna.

Saya juga ingin mengucapkan terima kasih kepada Rev. kakitangan editorial rumah penerbitan "BHV-Sankt-Peterburg" kepada Elizaveta Karonik, yang pertama kali membaca manuskrip dan mengeluarkan keputusan positif, untuk kredit kepercayaan dan penyelarasan kerja pada penciptaan buku itu. Saya ingin mengucapkan terima kasih kepada Tatyana Temkina atas kerja cemerlangnya dalam menyunting buku itu. Kebetulan halaman individu manuskrip mengandungi bahan yang kurang penting daripada pembetulan editorial, yang selalu saya setujui.

Saya tidak boleh tidak mengucapkan terima kasih kepada rakan sekerja saya Vladimir Parfyonov, Yuri Gugel, Yuri Kirchin, Nina Rubina, yang sokongan mesra mereka sangat membantu.

Dan, sudah tentu, saya ingin mengucapkan terima kasih kepada isteri dan anak perempuan saya atas kesabaran dan kepercayaan mereka dalam menyiapkan kerja ini dengan jayanya. Saya juga mesti meminta maaf kepada mereka kerana kerja ini telah mengambil daripada saya sebahagian besar masa yang sepatutnya menjadi milik mereka.

Mengenai buku Sistem Operasi UNIX

Didedikasikan untuk orang tersayang

Pelantikan buku

Buku ini bukanlah pengganti buku rujukan dan pelbagai manual pada sistem pengendalian UNIX. Selain itu, maklumat yang dibentangkan dalam buku kadangkala sukar dicari dalam dokumentasi yang disertakan dengan sistem pengendalian. Penerbitan ini penuh dengan cadangan praktikal, penerangan yang teliti tentang tetapan pelbagai subsistem, format untuk arahan panggilan, dsb. Pada masa yang sama, persoalan seperti seni bina dalaman komponen sistem individu, interaksi dan prinsip operasinya sering kekal di belakang tabir. Tanpa pengetahuan tentang "anatomi" ini, kerja dalam sistem pengendalian bertukar menjadi penggunaan arahan yang dihafal, dan ralat yang tidak dapat dielakkan membawa kepada akibat yang tidak dapat dijelaskan. Sebaliknya, pentadbiran UNIX, konfigurasi subsistem tertentu, dan arahan yang digunakan kurang mendapat perhatian dalam buku ini. Tujuan buku ini adalah untuk membentangkan organisasi asas sistem pengendalian UNIX. Perlu diingat bahawa nama UNIX menandakan keluarga penting sistem pengendalian, yang masing-masing mempunyai nama dan ciri tersendiri yang hanya wujud padanya. Buku ini cuba mengasingkan elemen biasa yang membentuk "genotip" UNIX, iaitu antara muka pengguna dan pengaturcaraan asas, tujuan komponen utama, seni bina dan interaksi mereka, dan atas dasar ini untuk mempersembahkan sistem sebagai keseluruhan. Pada masa yang sama, jika berkaitan, rujukan kepada versi UNIX tertentu disediakan. Sistem pengendalian berikut telah digunakan untuk menggambarkan perkara tertentu: Solaris 2.5 dari Sun Microsystems, SCO ODT 5.0 dari Santa Cruz Operation, BSDi/386 dari Berkeley Software Design.

Kelahiran buku ini didahului oleh lebih daripada tiga tahun kuliah mengenai sistem UNIX untuk pelajar tahun ketiga Institut Mekanik dan Optik Halus St. Petersburg (Universiti Teknikal), serta kursus pengenalan untuk pengguna dan pentadbir UNIX dalam pelbagai organisasi. Kebanyakan bahan kursus ini dicerminkan dalam buku.

Buku ini mungkin berguna dalam menyediakan beberapa program kuliah mengenai sistem pengendalian UNIX dan asas-asas penyusunan sistem pengendalian secara umum. Bahan dalam Bab 1 adalah asas yang baik untuk kursus pengenalan UNIX. Ia memperkenalkan konsep asas dan organisasi sistem pengendalian secara keseluruhan. Bab ini juga menyediakan maklumat asas tentang antara muka pengguna dan bahasa pengaturcaraan shell.

Bahan Bab 2 boleh digunakan dalam kursus pengaturcaraan. Perbincangan terperinci tentang panggilan sistem utama dan fungsi perpustakaan memberikan gambaran yang cukup lengkap tentang antara muka pengaturcaraan sistem pengendalian ini. Contoh-contoh yang diberikan menggambarkan isu yang dibincangkan dan boleh dicerminkan dalam amalan makmal.

Buku ini juga boleh digunakan sebagai buku teks untuk pelajar senior dalam pengkhususan "Informatik dan Kejuruteraan Komputer", "Matematik Gunaan dan Informatik" (dalam penyediaan sarjana muda) dan dalam pengkhususan "Komputer, Kompleks Sistem dan Rangkaian" (dalam penyediaan jurutera). mungkin berguna dalam penyediaan pelajar sarjana dan siswazah, serta semua pelajar yang pakar dalam teknologi komputer. Buku ini juga merupakan rujukan yang baik untuk pengaturcara sistem dan pentadbir UNIX. Saya berharap melihat dengan lebih dekat organisasi dalaman sistem akan membantu mereka menyelesaikan masalah mereka dengan lebih berkesan dan membuka ufuk baharu untuk eksperimen.

Akhir sekali, buku ini mungkin menarik minat pelbagai pengguna yang ingin mengetahui lebih lanjut tentang sistem pengendalian ini.

Buku ini untuk siapa?

Tidak masuk akal untuk memahami sistem pengendalian tanpa bekerja dengannya. Pertama sekali, pengetahuan tentang sistem pengendalian, organisasi dan strukturnya diperlukan untuk pentadbir, i.e. orang yang bertanggungjawab untuk penyelenggaraan dan konfigurasinya. Tugas pentadbir adalah banyak - daripada pendaftaran pengguna kepada konfigurasi rangkaian, daripada membuat sandaran sistem kepada penalaan prestasi. Tanpa memahami struktur asas sistem pengendalian, penyelesaian semua tugas ini bertukar menjadi menghafal arahan dan item menu, dan situasi kecemasan menyebabkan panik.

Pengetahuan tentang sistem pengendalian adalah penting untuk pembangun perisian. Prestasi program anda bergantung pada seberapa cekap sumber sistem pengendalian digunakan. Tanpa memahami prinsip operasi, mudah untuk dikelirukan dalam selok-belok panggilan sistem dan fungsi perpustakaan. Jika anda bekerja dengan kernel sistem - contohnya, membangunkan pemacu peranti - tanpa pengetahuan tentang sistem, anda tidak akan bergerak satu langkah pun.

Akhir sekali, jika anda hanya seorang pengguna, maka pengetahuan tentang sistem pengendalian adalah terhad kepada tugas-tugas yang perlu anda selesaikan dalam proses kerja. Kemungkinan besar, ini adalah beberapa arahan, dan jika anda bekerja dengan cangkerang grafik, maka anda juga tidak memerlukannya. Tetapi adakah ia sangat menyenangkan untuk bekerja dengan kotak hitam?

Jawatan yang diterima

Panggilan sistem, fungsi perpustakaan, arahan shell dicondongkan dalam teks, seperti open(2) , cat(1) atau printf(3S) . Bahagian manual elektronik lelaki(1) ditunjukkan dalam kurungan (lihat lampiran A untuk penerangan manual).

Struktur data, pembolehubah dan fungsi dalaman subsistem kernel, kod sumber program dan contoh baris arahan dicetak dalam fon lebar tetap. Contohnya, d_open(), sleep() atau program contoh:

Dalam contoh baris arahan, input pengguna ditunjukkan dalam fon tebal tetap lebar, contohnya:

$ passwd

Masukkan kata laluan lama:

Nama fail dalam huruf tebal, sebagai contoh /etc/passwd atau .

Kekunci papan kekunci ditunjukkan dalam huruf condong dan disertakan dalam kurungan sudut, sebagai contoh< Del >atau< Ctrl >+< C >(dalam kes kedua, pintasan papan kekunci ditunjukkan).

Pengenalan ringkas kepada sistem pengendalian. Tutorial Petr Staschuk

(Tiada penilaian lagi)

Tajuk: Pengenalan ringkas kepada sistem pengendalian. Tutorial

Mengenai buku Petr Staschuk “Pengenalan Ringkas kepada Sistem Pengendalian. Tutorial"

Penggunaan teknologi komputer tidak boleh berkesan tanpa pengetahuan tentang perisian moden, yang berasaskan sistem pengendalian dan cangkerangnya. Mempelajari kursus teori yang dicadangkan, pelajar harus mendapat idea tentang keupayaan sistem pengendalian, strukturnya, prinsip organisasi dan fungsi, peraturan konfigurasi, dll. Bekerja dengan manual akan membolehkan pelajar memperoleh pengetahuan tentang sistem pengendalian moden pada tahap pengguna yang berkelayakan dan membantu untuk menyatukan kemahiran praktikal dalam menggunakan perisian moden semasa pengajian dan dalam aktiviti profesional.

Untuk pelajar, pelajar siswazah, profesor universiti.

Di laman web kami tentang buku, anda boleh memuat turun tapak secara percuma tanpa pendaftaran atau membaca buku dalam talian oleh Petr Staschuk “Pengenalan Ringkas kepada Sistem Pengendalian. Tutorial" dalam format epub, fb2, txt, rtf, pdf untuk iPad, iPhone, Android dan Kindle. Buku ini akan memberi anda banyak detik yang menyenangkan dan keseronokan sebenar untuk dibaca. Anda boleh membeli versi penuh daripada rakan kongsi kami. Juga, di sini anda akan menemui berita terkini dari dunia sastera, pelajari biografi pengarang kegemaran anda. Untuk penulis pemula, terdapat bahagian berasingan dengan petua dan helah yang berguna, artikel menarik, yang mana anda boleh mencuba tangan anda dalam menulis.

Petikan dari buku Petr Staschuk “Pengenalan Ringkas kepada Sistem Pengendalian. Tutorial"

Pengurusan sumber komputer utama (pemproses, memori, peranti luaran), ciri kaedah reka bentuk yang digunakan, jenis platform perkakasan, kawasan aplikasi.

OS melindungi pengguna daripada bekerja secara langsung dengan perkakasan komputer dan menyediakannya dengan antara muka yang mudah, secara bebas menyelesaikan masalah pengurusan perkakasan peringkat rendah.

Sistem pengendalian - satu set program yang mengurus data dan melaksanakan program pengguna, menyelaraskan pengagihan sumber komputer dan menyokong interaksi dengan pengguna.

Sistem pengendalian pertama ialah sistem pemprosesan kelompok (monitor pemastautin).

Sistem pengkomputeran (CS) ialah kompleks perkakasan dan perisian yang direka untuk mengautomasikan penyelesaian tugas maklumat pengguna.

OS / 2, VMS, VAX, Win32, UNIX - pembaca "Pengenalan kepada Sistem Pengendalian" oleh DV Irtegov akan berkenalan dengan sistem pengendalian ini. Seni bina OS, peruntukan memori, sistem fail, keselamatan dan banyak lagi diliputi dalam tutorial ini.

Pengguna moden, tentu saja, sudah biasa dengan sistem pengendalian keluarga Win32, tetapi tidak mungkin mengetahui tentang kewujudan keluarga ini sendiri, dia mungkin pernah mendengar sesuatu yang dipanggil Linux, tetapi dia mengganggu semua sistem pengendalian seperti UNIX. "dalam timbunan", tanpa melakukan apa-apa perbezaan di antara mereka, hampir tidak ingat sistem seperti OS / 2 dan pastinya tidak tahu bahawa dialah yang berhutang kewujudan cawangan semasa keluarga MS Windows. Kira-kira sama sangat khusus untuk bank dan struktur pertahanan OS, seperti VMS, dia pastinya tidak mempunyai idea sedikit pun. Tutorial Pengenalan kepada Sistem Pengendalian mengisi jurang ini dalam pendidikan pembaca dengan bercakap tentang seni bina semua sistem pengendalian ini, sistem fail mereka, bekerja dengan perkakasan dan acara, pemprosesan berbilang tugas dan transaksi, sistem keselamatan sistem pengendalian dan isu lain yang benar-benar diperlukan untuk pakar masa depan dalam bidang teknologi komputer.

Hari ini sukar untuk membayangkan orang moden yang tidak memiliki komputer. Dan untuk bekerja dengan berkesan dengan teknik ini, pengguna perlu memahami pelbagai format fail Microsoft Windows. Format teks, imej dan bunyi yang paling popular termasuk TeX, PDF, TIFF, HTML, GIF, AVI, MPEG, JPEG, CGML, MIME, QuickTime, PNDZIP, VRML, XXE, UUE, WAVE, dsb.

Buku ini memberitahu bagaimana fail yang telah dimampatkan oleh pelbagai pengarkib dimampatkan dengan betul, cara mengekod dan menyahkod data dengan betul. Setelah mempelajari panduan "Format Fail Microsoft Windows XP" (oleh Boris Leontiev), pembaca akan belajar mengenal pasti "jejak" utiliti tersebut yang menjejaskan fail yang masuk ke komputernya.

Ciri tersendiri bagi buku teks ini ialah gabungan yang dibina dengan baik bagi asas teori membina sistem pengendalian dengan contoh yang dilaksanakan secara praktikal. Edisi ketiga tutorial ini merangkumi algoritma pengurusan memori secara terperinci. Asas penghantaran mesej, interaksi antara pemproses diterangkan dengan lebih terperinci, setiap proses diterangkan secara terperinci. Konsep seperti semaphore, monitor, pemacu peranti dipertimbangkan. Perhatian diberikan kepada pelaksanaan input-output maklumat, pembangunan sistem fail, memastikan perlindungan dan keselamatan data.

Buku Teks E. Tanenbaum, A. Woodhull “Sistem pengendalian. Pembangunan dan Pelaksanaan” juga dilengkapi dengan CD yang mengandungi kod sumber OS MINIX yang serasi dengan UNIX yang berfungsi. Ini memungkinkan untuk memeriksa secara terperinci secara praktikal ciri-ciri operasi setiap komponennya dan sistem pengendalian secara keseluruhan.

Penerbitan, bertujuan untuk mereka yang berminat dalam pembangunan perisian moden dan pembangunan produk Microsoft, bercakap tentang aplikasi pada platform 2003. Maklumat itu dikumpulkan oleh Yu. Kuptsevich "tangan pertama" - "Programmer's Almanac" dicipta berdasarkan majalah dikarang oleh pembangun sendiri dan penguji aplikasi yang sedang dibincangkan .

Buku teks ini sudah pun dalam edisi kedua dan secara rasmi disyorkan oleh Kementerian Pendidikan Rusia sebagai buku teks. Ia secara konsisten bercakap tentang struktur sistem UNIX - seni bina, antara muka, subrutin, interaksi dengan perkakasan dan rangkaian. Buku "The UNIX Operating System" oleh Robachevsky dan Nemnyugin telah dikemas kini mengikut keperluan masa dan akan berguna kepada pengaturcara profesional dan pentadbir sistem.

Penerbitan ini ditumpukan kepada mekanisme asas sistem pengendalian Windows. Buku ini merangkumi semua peringkat melaksanakan operasi, bermula dengan mengakses daftar pemproses dan berakhir dengan memaparkan mesej antara muka grafik pada skrin. Banyak perhatian diberikan kepada peralihan sistem dari satu mod ke mod yang lain, sebab-sebab penampilan "skrin biru kematian", ciri-ciri sistem fail NTFS. Buku Russinovich "Microsoft Windows Internals: Windows Server 2003, Windows XP, Windows 2000. Master Class" ialah koleksi maklumat yang paling berguna untuk pentadbir sistem organisasi besar dan pekerja pusat perkhidmatan.

Buku teks ini telah dicipta oleh guru-guru di St. Petersburg State University of Aerospace Instrumentation berdasarkan bahan kursus dengan nama yang sama. Buku ini dibezakan oleh kelantangan dan kepelbagaian - ia termasuk pertimbangan isu daripada yang paling mudah, khususnya, daripada konsep asas pengaturcaraan sistem, kepada yang agak rumit. Sebagai contoh, kepada ciri-ciri seni bina mikro pemproses x86. Pematuhan dengan standard negeri memungkinkan untuk menggunakan "Perisian Sistem" Gordeev dan Molchanov sebagai panduan untuk persediaan untuk ujian pengetahuan. Walau bagaimanapun, nilai utama buku itu terletak pada kegunaannya dalam aktiviti praktikal pentadbir sistem atau pengaturcara.

Buku ini menerangkan ciri dan kelemahan sistem Windows 2000, yang kurang diketahui dan jarang digunakan. Ia terdiri daripada beberapa bab besar yang direka bentuk untuk meningkatkan kemahiran profesional, dan lampiran dengan senarai perintah Penyahpepijat Kernel, fungsi API kernel dan elemen rutin OS. Dalam Ciri Tanpa Dokumen Windows 2000, Sven Schreiber bercakap tentang bekerja dengan API Asli, menggunakan mekanisme penyahpepijatan Windows 2000 dan meneroka memorinya, mengakses kernel sistem daripada mod pengguna, membangunkan pemacu mod kernel dan banyak lagi. Jadi buku ini akan berguna untuk profesional yang ingin mencipta aplikasi yang paling berkesan dan yang bersedia untuk memahami kerja Microsoft pada tahap yang sangat mendalam.

Ditulis oleh pembangun profesional, rujukan dan tutorial Windows Embedded akan berguna bukan sahaja untuk pemula, tetapi juga untuk pengaturcara profesional, kerana ia mengandungi pelbagai maklumat praktikal - daripada "petua pemula" kepada rahsia profesional pengarang.

Microsoft Windows Embedded 2009 ialah yang paling stabil dan meluas daripada semua sistem Windows terbenam hari ini, berdasarkan Windows XP. Untuk semua persamaannya dengan XP, ia cukup berbeza daripada nenek moyangnya bahawa kajian pengaturcaraan untuknya memerlukan kajian yang berasingan. Buku Stanislav Pavlov "Fundamentals of Windows Embedded Standard 2009" merangkumi bukan sahaja isu teknikal yang dihadapi oleh pembangun perisian Windows Embedded, tetapi juga maklumat praktikal lain, yang ditulis oleh pengarang buku teks berdasarkan pengalaman profesional peribadi.

Manual ini berguna untuk pembangun pemula - tertakluk kepada pembangunan konsisten bab demi bab bahan, dan untuk pengaturcara profesional yang akan menemui banyak maklumat rujukan berguna di sini. Pembangun yang berpengalaman juga akan mendapat manfaat daripada nasihat profesional pengarang, yang turut disokong oleh contoh praktikal "langsung".

Lebih menumpukan kepada konsep sistem pengendalian seperti itu daripada mana-mana sistem pengendalian tertentu, buku teks ini ditujukan untuk pelajar sarjana dan siswazah yang mempelajari sains komputer dan bukannya pengaturcaraan semata-mata.

Diluluskan oleh Kementerian Pendidikan, buku ini bertujuan untuk pelajar jurusan Sains Komputer dan Kejuruteraan Komputer sebagai buku teks dalam subjek "Sistem Operasi" dan pelajar siswazah yang terlibat dalam sisi teori sains komputer dalam erti kata asalnya, iaitu, "sains pemprosesan maklumat." Di sini anda tidak akan menemui maklumat tentang memasang kernel sistem untuk pemproses tertentu, menyediakan mod kad video atau mengoptimumkan sistem fail, mengurus peranan pengguna dan kumpulan - tidak seperti kebanyakan bengkel dan buku rujukan khusus untuk Windows atau Unix, tutorial ini dipertimbangkan dari sudut pandangan teori semata-mata tentang konsep sistem pengendalian seperti itu. Prinsip asas pembinaan OS yang dibincangkan dalam buku ini adalah sah untuk hampir semua sistem pengendalian yang wujud hari ini.

Bagi pakar IT yang mengamalkan, buku teks "Sistem Operasi Rangkaian" oleh Natalia dan Victor Olifer juga boleh berguna sebagai sumber pengetahuan "akademik" semasa menemu duga di syarikat yang mereka fokus terutamanya pada kualiti akademik pendidikan formal, dan bukannya praktikal. kemahiran pemohon.

Muat turun: 8365

Yang paling terkenal dari semua sistem pengendalian hari ini sudah pasti keluarga Windows Microsoft Corporation. Walau bagaimanapun, di sebalik popularitinya, Windows bukanlah yang pertama dan bukan satu-satunya sistem pengendalian di dunia.

28.04.2014
Nathan Wallace, Anthony Sequeira - Windows® 2000 Registry

Muat turun: 596

Pertama sekali, kami ingin mengucapkan terima kasih kepada Charlotte Carpentier, Editor Pemerolehan di Coriolis. Juga, terima kasih kepada Greg Balas, yang berkhidmat sebagai Editor Projek, dan Peggy Cantrell, yang berkhidmat sebagai Penyelaras Pengeluaran untuk buku itu.

27.04.2014
A. Chekmarev - Panduan Pentadbir Windows 7

Muat turun: 12818

Panduan Sistem Operasi Microsoft Windows 7 ditujukan kepada pengguna lanjutan dan pentadbir rangkaian. Banyak ciri semua edisi Windows 7 didedahkan, semua aspek penggunaan sistem dipertimbangkan secara terperinci: dari pemasangan hingga kaedah pemulihan.

27.04.2014
M. Russinovich - Dalaman Microsoft Windows

Muat turun: 9066

Edisi keenam buku legenda ini ditumpukan kepada struktur dalaman dan algoritma komponen utama sistem pengendalian Microsoft Windows 7, serta Windows Server 2008 R2.

17.04.2014
Richard Simon - API Microsoft Windows. Buku Panduan Pengaturcara Sistem

Muat turun: 8967

Sistem pengendalian keluarga Windows telah memindahkan ke tahap kualitatif yang benar-benar baru metodologi untuk membangunkan aplikasi aplikasi yang berjalan di bawah kawalan sistem pengendalian ini. Walaupun terdapat banyak alat pengaturcaraan yang berkuasa, pengetahuan tentang Antara Muka Aplikasi Berprogram (API) - asas kepada semua asas - adalah kunci untuk menulis program yang boleh mengambil kedudukan yang layak dalam pasaran.

17.04.2014
Arnold Robbins, Elbert Hannah, dan Linda Lamb-Mempelajari Editor vi dan Vim. ed ke-7.

Muat turun: 799

Tiada apa-apa yang lebih fanatik oleh pengguna tegar Unix dan Linux daripada editor teks mereka. Editor adalah subjek pemujaan dan penyembahan, atau cemuhan dan cemuhan, bergantung pada sama ada topik perbincangan ialah editor anda atau orang lain" s. vi telah menjadi editor standard selama hampir 30 tahun. Popular di Unix dan Linux, ia mempunyai pengikut yang semakin meningkat pada sistem Windows juga. Kebanyakan pentadbir sistem yang berpengalaman citevi sebagai alat pilihan mereka. Dan sejak tahun 1986, buku ini telah menjadi panduan untuk vi.