Особенности современного ОС. Определение локальных сетей.

Если сравнить три семейства операционных систем, вырисовывается следующая картина. Операционные системы от Apple наиболее просты в освоении и рассчитаны на пользователей, совершенно не желающих разбираться в том, как устроен и работает компьютер. Интерфейс Mac OS X очень интуитивен, и большинство операций выполняется одним и только одним образом, позволяя пользователю полностью сконцентрироваться на своих задачах, а не на изучении компьютера. Операционные системы семейства Microsoft Windows - это компромисс, удовлетворяющий большинство пользователей. Для обеспечения продуктивной и бессбойной работы пользователь должен обладать определёнными навыками, зато он может выбрать практически любую конфигурацию компьютера и в определённых пределах настроить её под себя. Программного обеспечения для Windows разработано гораздо больше, чем для Mac OS X или Linux, и в каждой области деятельности пользователь для выполнения той или иной задачи волен выбирать из десятков или сотен альтернативных программ, причём как платных, так и бесплатных. Нестабильность и уязвимость Windows к вирусам осталась в прошлом - при правильной настройке и своевременном обновлении системы, использовании межсетевых экранов (брандмауэров) и антивирусов PC под управлением Windows ничуть не менее надёжен, чем под управлением любой иной ОС. Правильно настроенный компьютер под управлением Windows ХР вполне способны работать без переустановки операционной системы, сбоев, зависаний и вирусных заражений месяцами непрерывно, не выключаясь и не перезагружаясь. Операционные системы Linux - это конструктор «сделай сам» для тех пользователей компьютеров, кто любит разбираться в том, как и что в нём устроено. Они позволяют собрать и сконфигурировать операционную систему «под себя», а при необходимости и наличии навыка самостоятельно дописать код для требуемых функций. Несомненные плюсы этой системы порождаются моделью её разработки - это феноменальная устойчивость и стабильность вкупе с бесплатностью. Грамотно настроенная Linux будет работать идеально, не требуя ни обновлений (разве что в области безопасности - профилактически или для поддержки новых устройств), ни обслуживания. Минусы, увы, также являются следствием всё той же модели. Во-первых, сама настройка значительно сложнее даже в «дружественных» вариантах, выпущенных специально для «чайников». Во-вторых, Linux поддерживает гораздо меньше периферийных устройств, чем Windows, потому что их производители не слишком торопятся выпускать драйверы своего оборудования под Linux. Выбор программ тоже достаточно скуден, особенно в области мультимедийных задач и развлечений. Крупные разработчики ПО обращают меньше внимания на Linux, поскольку распространение своих программ на условиях лицензии GPL им не всегда выгодно.

Локальные сети – локальные сети это сети расположенные в пределах одного здания. Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу лиц.

 

Процессы на ПК

Процессом является программа во время ее выполнения с каждым процессом связано адресное пространство – список адресов, ячеек памяти от нуля до некоторого максимума, откуда процесс можно считывать и куда записывать данные. С каждым процессом связан набор ресурсов, которые обычно включают регистры список открытых файлов и остальную информацию необходимую в процессе работы программы. Во многих ОС вся информация о каждом процессе за исключением содержимого его собственного адресного пространства хранится в таблице ОС и называется таблицей процессов. Если процесс способен создавать несколько других процессов и эти процессы в свою очередь могут создавать собственные дочерние процессы, то это называется дерево процессов. Связанные процессы совместно работающее над выполнением какой-нибудь задачи, называются межпроцессорным взаимодействием.

 

Адресное пространство.

Каждый компьютер обладает определенным объемом оперативной памяти, используемой для хранения исполняемы программ. В самых простых ОС используется только одна программ. Обычно каждому процессору отводиться под использование некоторый не применимый набор адресов. Максимальный оббьем адресного пространства выделяемого процессу меньше объема оперативной памяти. При этом на многих компьютерах используется 32-х и 64-х разрядная адресация позволяющая иметь адресное пространство размер 2³² степени и 2⁶⁴ байта соответственно. Если адресное пространство процесса превышает объем оперативной памяти, процесс требует использовать все свое пространство целиком то часть адресного пространства опер. п. ос а часть на диске.

 

Файлы

Любая Ос имеет файловую систему. Основная функия ОС – скрыть спицифику дисков и других устройств ввода и вывода и педоставить программисту удобную и понятную абсткратную модель, состоящую из независимых устройств, файлов. Что бы предоставить место для хранения файлов многие ОС используют понятие каталога как способа объединения файлов в группу.

Каждый файл пренадлижащий иеархии каталогов может быть обазначен воим полным именем указанием пути к файлу начиная с вершины иеархии – корневого каталога. В MS DOS и Windows в качестве разделителя место прямой косой черты используется обратная.

 

Безопасность

Компьютеры содержат большой объем информации котоый требует конфидециальноси и защиты от взлома. Файлам в Unix пресваивается девяти азраядный двоичный код защиты. Этот код состоит из трех битных полей. Одно поле для владельца, второе ля представителя группы, в которую он входит, третье для всех остальных. Кроме защиты файлойлов существует множество других аспектов безопасности один из них это защита от нежелаельных вторжений: nod32, avast, kasperski. Так же имеется много ПО для постановки файлов и папой под пароль.

 

Ввод вывод данных.

У всех компьютеров имеются физические устройства для получения входной и выходной информации. Существует масса разнообразных устройств ввода вывода (принтеры, мониторы). Управление всеми этими устройствами возлагается на ОС. Некоторые программ ввода вывода данных имеют не корректную работу на ПК, для этого устанавливаются и используются драйвера.

Монолитная система ОС.

Вся ОС работает как единая программа яда. ОС написана в виде процедур связанных вместе в одну большую исполнительную программу. Для построения исполняемого файла, монолитные система необходимо скомпилировать все отдельные процедуры, и затем связать их вместе компоновщиком. Такая организация предполагает следующую структуру ОС: 1) основная программа которая вызывает требуемую служебную процедуру.2)Набор служебных процедур выполняющие системные требования. 3)набор вспомогательных процедур соответствующих работе служебных процедур.

Дополнения к основной ОС загружаемой во время запуска ПК, многие ОС поддерживают загружаемые расширения в том числе которых драйвера устройств ввода вывода и файловые системы.

 

Многоуровневая система ОС.

Уровень ноль занимается распределением ресурсов процессора, переключением между процессорами, при возникновении прерываний или истечения времени таймера. Уровень ноль имеет, обеспечивает основу многозадачности центрального процессора. Уровень один управлял памятью. Он выделял процессам пространство в основной памяти и на магнитном барабане, с емкостью 512кб слов, который использовался для хранения частей процессора не вмещающихся в оперативную память. Уровень два управлял связью каждого процессора с консолью оператора. Над этим уровнем каждый процесс фактически имел свою собственную консоль оператора. Уровень три управлял устройствами ввода вывод и буферизации информационных потоков в обоих направлениях. Уровень четыре Работали пользовательские программы которым не надо было заботиться о процессах памяти консоли, или управлением ввода вывода. Уровень пять, размещался процесс на уровне оператора.

 

Микроядро

Существуют весомые аргументы в пользу того что в режиме ядра выполнялось как можно меньше процессов, по сколько ошибки в ядре могут вызывать немедленный сбой системы. Различные исследователи определяют количество ошибок на тысячу строк кода. Следовательно состоящая из 5млн строк кода содержит около 50тыс ошибок ядра, по этому производители ОС снабдили продукцию кнопкой перезапуска. Положенную в основу конструкцию микроядра направлена на достижение высокой надежности за счет распределения ОС на небольшие определенные модули, только один их них – микроядро, запускается виде относительно слабо надежных полномочиями обычных пользовательских процессов. В частности если запустить каждый драйвер устройства и файловую систему как отдельные пользовательские процессы то ошибка в одном из них может вызвать отказ соответствующего компонента но не с может вызвать сбой всей системы.

 

Клиент серверная модель.

Вариации микроядр выражается в обособленном двух классов процессов: сервер, каждый из которых предоставляет какую-нибудь службу и клиентов которые пользуются этими службами. Связь между клиентами и серверами часто организуется в помощью передачи сообщения. Очевидным развитием этой идеи будет запуск клиент серверов на разных компьютеров соединенных локальной и глобальных сетей. Таким образом клиент серверная модель является абстракции как для отдельно взятой машины так и для машин объединенных в сеть.

 

Экзоядра

Самый нижний уровень работающий в режиме ядра – это программа под названием экзоядро. Его задача состоит из распределения ресурсов между виртуальными машинами и отслеживание попыток их использования что бы не одна машина не пыталась использовать чужие ресурсы. Каждая виртуальная машина может запускать свою ОС так что каждая машина ограничена использованием тех ресурсов которые она запросила и которые были ей предоставлены.

 

15. MS_DOS

MS-DOS - первая операционная система для персональных компьютеров, которая получила широкое распространение. Со временем она была практически вытеснена новыми, современными операционными системами, типа Windows и Linux, но в ряде случаев MS DOS остается удобной и единственно возможной для работы на ЭВМ (устаревшая техника, давно написанное программное обеспечение и т. п.)

Работа пользователей с операционной системой DOS осуществляется с помощью командной строки, ведь собственный графический интерфейс у нее отсутствует. Предпринималось множество попыток упростить общение с системой и самое удачное решение предложил Питер Нортон (Pеter Norton). У многих пользователей работа в операционной системе DOS ассоциируется именно с его программой - Norton Commander. Оболочка NC скрывает от пользователя множество неудобств, возникающих при работе с файловой системой MS DOS, например, такие, как необходимость набирать команды из командной строки. Принципиально отличаются от них графические оболочки Windows 3.1 и Windows 3.11. В них применяется концепция так называемых "окон", которые можно открывать, перемещать по экрану и закрывать.

В MS DOS используется файловая система FAT. Одним из ее недостатков являются жесткие ограничения на имена файлов и каталогов. Имя может состоять не более чем из восьми символов. Расширение указывается после точки и состоит из не более чем трех символов. Присутствие расширения в имени файла не является обязательным, оно добавляется для удобства, так как расширение позволяет узнать, какая программа создала его и тип содержимого файла. DOS не делает различий между одноименными строчными и прописными буквами.

В MS DOS совершенно не реализована мультизадачность, т. е. она не может естественным образом выполнять несколько задач (работающих программ) одновременно. Поэтому она не может использоваться в качестве основной операционной системы для полноценной многопользовательской работы в сети. MS DOS не имеет никаких средств контроля и защиты от несанкционированных действий программ и пользователя, что привело к появлению огромного количества так называемых вирусов.

Перечислим некоторые компоненты операционной системы MS DOS. Дисковые файлы IO.SYS и MSDOS.SYS (они могут называться и по-другому, например IBMBIO.COM и IBMDOS.COM для PC DOS) помещаются в оперативную память при загрузке и остаются в ней постоянно. Файл IO.SYS представляет собой дополнение к базовой системе ввода-вывода, а MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги операционной системы.

Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в дисковом файле COMMAND.COM на диске, с которого загружается операционная система. Некоторые команды пользователя, например type, dir или copy, командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними или встроенными. Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и, если находит ее, загружает в память и передает ей управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команд (приглашение DOS).

Внешние команды DOS - это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Эти программы выполняют действия обслуживающего характера, например форматирование дискет (format.com), проверку состояния дисков (scandisk.exe) и т.д.

Драйверы устройств - это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств. Например, с помощью драйвера DOS ramdrive.sys возможна работа с "электронным диском", т. е. частью памяти компьютера, с которой можно работать так же, как с диском. Драйверы помещаются в память компьютера при загрузке операционной системы, их имена указываются в специальном файле CONFIG.SYS. Такая схема облегчает добавление новых устройств и позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS.