Файл: Министерство образования и науки российской федерации университет итмо д. А. Зубок, А. В. Маятин.docx

Зубок Д.А., Маятин А.В. Операционные системы. Методические указания по выполнению лабораторных работ. – СПб: Университет ИТМО, 2015. – 48 с.

Пособие адресовано бакалаврам, обучающимся по направлениям подготовки 09.03.02 «Информационные системы и технологии» и 09.03.03

«Прикладная информатика» и содержит теоретический минимум, методические указания и задания для выполнения лабораторных работ по дисциплине

«Операционные системы».

Рекомендовано к печати Ученым советом факультета информационных технологий и программирования, протокол №3 от 31.03.2015.



Университет ИТМО – ведущий вуз России в области информационных и фотонных технологий, один из немногих российских вузов, получивших в 2009 году статус национального исследовательского университета. С 2013 года Университет ИТМО – участник программы повышения конкурентоспособности российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров, известной

---

как проект «5 в 100». Цель Университета ИТМО – становление исследовательского университета мирового уровня, предпринимательского по типу, ориентированного на интернационализацию всех направлений деятельности.
 Университет ИТМО, 2015

 Зубок Д.А., 2015


2
 Маятин А.В., 2015

Содержание

Введение 4

Виртуальная среда для выполнения лабораторных работ 6

Лабораторная работа №1. Основы использования консольного

интерфейса ОС GNU/Linux. 9

Лабораторная работа №2. Обработка текстовых потоков

в ОС GNU/Linux 14

Лабораторная работа №3. Мониторинг процессов в ОС GNU/Linux 20

Лабораторная работа №4. Управление процессами в ОС GNU/Linux 26

Лабораторная работа №5. Работа с файлово-каталожной системой

в ОС GNU/Linux 34

Лабораторная работа №6. Консольный интерфейс

ОС Microsoft Windows 39

Рекомендуемая литература 44

---

Введение

Современные операционные системы являются сложными программными комплексами, в которых реализуется множество технологических решений. Главная задача операционной системы – обеспечить распределение ресурсов вычислительного узла между прикладными программами и предоставить пользователю интерфейс для доступа к приложениям и данным, а также средства для контроля и управления распределением ресурсов и выполнением приложений. От эффективности работы механизмов операционной системы и корректности решений по управлению ресурсами напрямую зависит производительность, надежность и безопасность работы прикладного программного обеспечения.
Операционные системы, используемые на рабочих станциях и домашних компьютерах, как правило, реализуют принципы прозрачности управления и невмешательства пользователя в распределение ресурсов и решение других задач операционной системы, делая акцент на предоставлении удобного графического интерфейса для доступа к приложениям и пользовательским данным. Но в случае использования операционных систем для управления серверными приложениями, решения задач со специфичными требованиями к производительности, надежности и безопасности, необходимо регулярное администрирование операционной системы, мониторинг работы прикладного программного обеспечения и самой операционной системы, выбор оптимальных параметров управления, при необходимости ручное управление. Для этого необходимы не только умения использовать интерфейсы управления приложениями и

---

утилитами операционной системы, но прежде всего понимание принципов работы механизмов операционной системы.
Предлагаемый лабораторный практикум состоит из шести лабораторных работ. Первые пять лабораторных работ выполняются в операционной системе GNU/Linux CentOS. Это обусловлено тем, что во-первых более двух третей серверов во всем мире работают под управлением unix-based операционных систем, а во-вторых *nix операционные системы обладают специфичным подходом к организации управления ресурсами и администрированию, принципиально отличающимися от других семейств операционных систем, в частности, распространенных на домашних компьютерах и ноутбуках. Для *nix операционных систем характерен подход к управлению с помощью интерфейса командной строки и управляющих скриптов, а также отображение всей информации о состоянии и настройке операционной системы в виде текстовых файлов. Поэтому в рамках первых двух лабораторных работ студенты освоят синтаксис и основные конструкции скриптового языка bash – основного средства автоматизации администрирования *nix семейства операционных систем, научатся анализировать текстовые потоки и текстовые файлы с помощью специальных утилит: grep, sed, awk. Эти навыки необходимы для

выполнения дальнейших заданий, связанных уже непосредственно с управлением объектами операционной системы. Третья и четвертая лабораторные работы посвящены основным объектам, с которыми работает операционная система – процессам. В процессе выполнения этих лабораторных

---

работ студенты получат навыки мониторинга параметров процессов и выделяемых им ресурсов, управления приоритетами процессов, запуском процессов в заданное время, научатся использовать основные механизмы обмена данными и управлением между процессами, в частности, механизм сигналов. Пятая лабораторная работа раскрывает специфику управления файлами и каталогами в *nix операционных системах. Студентам будет предложено разработать средства автоматизации безопасного удаления и резервного копирования данных, хранящихся в файловой системе. Выполнение описанных лабораторных работ предполагается только с использованием текстовой консоли ввода-вывода.
Последняя шестая лабораторная работа выполняется в операционной системе Microsoft Windows Server 2003. Несмотря на наличие графического пользовательского интерфейса, цель этой лабораторной работы также получить навыки автоматизации администрирования операционной системы с помощью написания управляющих скриптов. При этом, студенты познакомятся с организацией управления службами и драйверами, основными командами для управления файлами и каталогами, мониторинга и управления процессами.

---