Операционни системи. Част 1

Учебник

"ОПЕРАЦИОННИ СИСТЕМИ" - част 1.

автори: Иван Иванов, Петър Стойков.

Издателство: Фараго

София, 2012

код: 199-129

- Увод в операционните системи

- Процеси

- Управление на паметта

- Файлове и каталози

- Файлови системи

"Целта на учебника е да се осигури теоретичен учебен материал, изложен в прегледна форма, по дисциплината „Операционни системи“.
Основни теми, включени в настоящия учебник:
• Дадено е определение на понятието операционна система; разгледано е еволюционното развитие на операционните системи, като са подчертани основните закономерности; направена е класификация на операционните системи и на мрежовите операционни системи.
• Разкрито е съдържанието на понятието процес – основно понятие в операционните системи; разкрити са състоянията, през които преминават процесите, и операциите за работа с тях; изложена е структурата от данни на процеса, реализирана като блок за управление на същия, а също еднократните и многократните операции, извършвани с процесите.
• Разгледани са равнищата за планиране на процесите, критериите за планиране и изискванията към планиращите алгоритми; разкрити са параметрите на планирането, изместващото и неизместващото планиране и някои конкретни алгоритми на планирането.
• Разкрита е същността на проблема „синхронизация“, понятието критична секция на програмата, взаимните блокировки (мъртва хватка), предимствата на многонишковата обработка.
• Разгледани са функциите на операционната система по управлението на паметта, като: типове адреси, методи за разпределение на паметта без и със използване на дисковото пространство, йерархия на запомнящите устройства и организиране на съвместното функциониране на два типа запомнящи устройства с помощта на кеш паметта.
• Представена е файловата система като част от операционната система, предназначена за организиране и ефективна работа с данните; дадени са общи сведения за файловете (именуване, структура, типове, видове достъп, атрибути и операции с тях) и каталозите (каталожни системи на едно и две равнища, йерархични каталожни системи, pathname, организация на достъпа към архива на файловете и операции с каталозите); разгледани за подходите за защита на файловете: контрол на достъпа и списък на правата за достъп.
• Изложена е общата структура на файловата система, алгоритмите за разпределение на дисковото пространство и начините за отчитане на свободната и заетата дискова памет, както и тяхното управление; реализацията на каталозите и начините на търсене; монтирането на файловата система и надеждността й.
• Разкрити са особеностите при създаването и функционирането на операционните системи UNIX, Linux и Windows.
При разработването на учебния материал авторите са приложили концептуалния подход, като с подходящи примери от съществуващи операционни системи са онагледили изложения материал. Използвани са методите на анализ и синтез и въз основа на наличната литература и натрупания опит са направени съответните изводи и обобщения.
Учебникът е предназначен за студенти, изучаващи дисциплината „Операционни системи“ от специалностите Информационни технологии, Информационно брокерство, Информационна сигурност, Компютърни науки в УниБИТ.
Начинът на излагане на материала позволява той да се усвоява само при наличието на първоначални компютърни знания."

СЪДЪРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. УВОД В ОПЕРАЦИОННИТЕ СИСТЕМИ 
1.1. Определение за операционна система 
1.2. Еволюция на операционните системи 
1.3. Класификация на операционните системи 
ГЛАВА 2. ПРОЦЕСИ 
2.1. Понятие за процес 
2.2. Състояния на процесите 
2.3. Операции за работа с процесите 
2.4. Блок за управление на процеса. Контекст на процеса
2.5. Еднократни операции 
2.6. Многократни операции 
ГЛАВА 3. ПЛАНИРАНЕ НА ПРОЦЕСИТЕ 
3.1. Равнища на планиране 
3.2. Критерии на планирането и изисквания към алгоритмите 
3.3. Параметри на планирането 
3.4. Изместващо и неизместващо планиране 
3.5. Алгоритми за планиране 
3.5.1. First-Come-First-Served (FCFS – първи-влязъл-първи-обслужен) 
3.5.2. Round Robin (RR) 
3.5.3. Shortest-Job-First (SJF) 
3.5.4. Гарантирано планиране 
3.5.5. Приоритетно планиране 
3.5.6. Multilevel Queue (Опашка на много нива) 
3.5.7. Опашки на много нива с обратна връзка (Multilevel Feedback Queue) 
ГЛАВА 4. СРЕДСТВА ЗА СИНХРОНИЗАЦИЯ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НА ПРОЦЕСИТЕ 
4.1. Проблемът „синхронизация“ 
4.2. Критична секция 
4.3. Мъртва хватка 
4.4. Нишки 
ГЛАВА 5. УПРАВЛЕНИЕ НА ПАМЕТТА 
5.1. Типове адреси и методи за разпределяне на паметта 
5.2. Методи за разпределение на паметта без използване на дисковото пространство 
5.2.1. Разпределение на паметта с фиксирани раздели 
5.2.2. Разпределение на паметта посредством динамични раздели 
5.2.3. Разпределение на паметта с преместваеми раздели 
5.3. Методи за разпределяне на паметта с използване на дисковото пространство 
5.3.1. Виртуална памет 
5.3.2. Странично разпределение 
5.3.3. Сегментно разпределяне 
5.3.4. Странично-сегментно разпределение 
5.3.5. Суопинг 
5.4. Йерархия на запомнящите устройства. Кеширане на данни 
ГЛАВА 6. ФАЙЛОВЕ И КАТАЛОЗИ 
6.1. Общи положения 
6.2. Файлове 
6.2.1. Именуване на файлове 
6.2.2. Структура на файловете 
6.2.3. Типове файлове 
6.2.4. Видове достъп 
6.2.5. Атрибути на файла 
6.2.6. Операции с файлове 
6.3. Каталози 
6.3.1. Каталожна система на едно равнище 
6.3.2. Каталожна система на две равнища 
6.3.3. Йерархични каталожни системи 
6.3.4. Име на пътя (Pathname) 
6.3.5. Раздели на диска. Организация на достъпа към архива на файловете 
6.3.6. Операции с каталози 
6.4. Защита на файловете 
6.4.1. Контрол на достъпа 
6.4.2. Списък на правата за достъп 
ГЛАВА 7. ФАЙЛОВИ СИСТЕМИ 
7.1. Обща структура на файловата система 
7.2. Управление на външната памет 
7.3. Управление на свободното и на заетото дисково пространство 
7.4. Реализиране на каталози 
7.5. Монтиране на файлови системи 
7.6. Надеждност на файловата система 
7.7. Производителност на файловата система 
ЛИТЕРАТУРА