А.В. Столяров - Введение в операционные системы

ÌÎÑÊÎÂÑÊÈÉ ÃÎÑÓÄÀÐÑÒÂÅÍÍÛÉ ÓÍÈÂÅÐÑÈÒÅÒèì. Ì. Â. ËÎÌÎÍÎÑÎÂÀÔàêóëüòåòâû÷èñëèòåëüíîé ìàòåìàòèêèè êèáåðíåòèêèÀ. Â. ÑòîëÿðîâÂÂÅÄÅÍÈÅ ÎÏÅÐÀÖÈÎÍÍÛÅ ÑÈÑÒÅÌÛêîíñïåêò ëåêöèéËþáîå èñïîëüçîâàíèå äàííîãî ôàéëà îçíà÷àåò âàøå ñîãëàñèå ñ óñëîâèÿìè ëèöåíöèè (ñì. ñëåä. ñòðàíèöó).ÂÍÈÌÀÍÈÅ! Íàñòîÿùèé ôàéë ñîîòâåòñòâóåò âåðñèèïîñîáèÿ, îïóáëèêîâàííîé â 2006 ãîäó, è ñîäåðæèò èçâåñòíûå àâòîðó ôàêòè÷åñêèå îøèáêè, íåòî÷íîñòè è îïå÷àòêè.×èòàåìûé â íàñòîÿùåå âðåìÿ ëåêöèîííûé êóðñ ïî ñîäåðæàíèþ íåñêîëüêî îòëè÷àåòñÿ.Ýëåêòðîííûå âåðñèè ýòîé è äðóãèõ êíèã àâòîðà, â òîì÷èñëå è áîëåå ñâåæèå èõ èçäàíèÿ, âû ìîæåòå íàéòè íà îôèöèàëüíîì ñàéòå â Ñåòè Èíòåðíåò ïî àäðåñóhttp://www.stolyarov.infoÌîñêâà2006ÏÓÁËÈ×ÍÀß ËÈÖÅÍÇÈßÓ÷åáíîå ïîñîáèå Àíäðåÿ Âèêòîðîâè÷à Ñòîëÿðîâà Ââåäåíèå â îïåðàöèîííûå ñèñòåìû, âïåðâûå îïóáëèêîâàííîå Èçäàòåëüñêèì îòäåëîì ÂÌèÊ ÌÃÓ â 2006 ãîäó, íàçûâàåìîå äàëåå Ïðîèçâåäåíèåì, çàùèùåíî äåéñòâóþùèì àâòîðñêî-ïðàâîâûì çàêîíîäàòåëüñòâîì. Âñå ïðàâà íà Ïðîèçâåäåíèå, ïðåäóñìîòðåííûåäåéñòâóþùèì çàêîíîäàòåëüñòâîì, êàê èìóùåñòâåííûå, òàê è íåèìóùåñòâåííûå, ïðèíàäëåæàò åãî àâòîðó.Íàñòîÿùàÿ Ëèöåíçèÿ óñòàíàâëèâàåò ñïîñîáû èñïîëüçîâàíèÿ ýëåêòðîííîé âåðñèè Ïðîèçâåäåíèÿ, ïðàâîíà êîòîðûå ïðåäîñòàâëåíî àâòîðîì è ïðàâîîáëàäàòåëåì íåîãðàíè÷åííîìó êðóãó ëèö, ïðè óñëîâèè áåçîãîâîðî÷íîãî ïðèíÿòèÿ ýòèìè ëèöàìè âñåõ óñëîâèé äàííîé Ëèöåíçèè.

Ëþáîå èñïîëüçîâàíèå Ïðîèçâåäåíèÿ,íå ñîîòâåòñòâóþùåå óñëîâèÿì äàííîé Ëèöåíöèè, à ðàâíî è èñïîëüçîâàíèå Ïðîèçâåäåíèÿ ëèöàìè, íå ñîãëàñíûìè ñ óñëîâèÿìè Ëèöåíçèè, âîçìîæíî òîëüêî ïðè íàëè÷èè ïèñüìåííîãî ðàçðåøåíèÿ àâòîðà è ïðàâîîáëàäàòåëÿ, à ïðè îòñóòñòâèè òàêîãî ðàçðåøåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ïðîòèâîçàêîííûì è ïðåñëåäóåòñÿ â ðàìêàõãðàæäàíñêîãî, àäìèíèñòðàòèâíîãî è óãîëîâíîãî çàêîíîäàòåëüñòâà.Àâòîð è ïðàâîîáëàäàòåëü íàñòîÿùèì ðàçðåøàåò ñëåäóþùèå âèäû èñïîëüçîâàíèÿ äàííîãî ôàéëà, ÿâëÿþùåãîñÿ ýëåêòðîííûì ïðåäñòàâëåíèåì Ïðîèçâåäåíèÿ, áåç óâåäîìëåíèÿ ïðàâîîáëàäàòåëÿ è áåç âûïëàòûàâòîðñêîãî âîçíàãðàæäåíèÿ:1.

Âîñïðîèçâåäåíèå Ïðîèçâåäåíèÿ (ïîëíîñòüþ èëè ÷àñòè÷íî) íà áóìàãå ïóòåì ðàñïå÷àòêè ñ ïîìîùüþïðèíòåðà â îäíîì ýêçåìïëÿðå äëÿ óäîâëåòâîðåíèÿ ëè÷íûõ áûòîâûõ èëè ó÷åáíûõ ïîòðåáíîñòåé,áåç ïðàâà ïåðåäà÷è âîñïðîèçâåäåííîãî ýêçåìïëÿðà äðóãèì ëèöàì;2. Êîïèðîâàíèå è ðàñïðîñòðàíåíèå äàííîãî ôàéëà â ýëåêòðîííîì âèäå, â òîì ÷èñëå ïóòåì çàïèñèíà ôèçè÷åñêèå íîñèòåëè è ïóòåì ïåðåäà÷è ïî êîìïüþòåðíûì ñåòÿì, ñ ñîáëþäåíèåì ñëåäóþùèõóñëîâèé: (1) âñå âîñïðîèçâåäåííûå è ïåðåäàâàåìûå ëþáûì ëèöàì ýêçåìïëÿðû ôàéëàÿâëÿþòñÿ òî÷íûìè êîïèÿìè èñõîäíîãî ôàéëà â ôîðìàòå PDF, ïðè êîïèðîâàíèè íå ïðîèçâîäèòñÿ íèêàêèõ èçúÿòèé, ñîêðàùåíèé, äîïîëíåíèé, èñêàæåíèé è ëþáûõ äðóãèõ èçìåíåíèé, âêëþ÷àÿè èçìåíåíèå ôîðìàòà ïðåäñòàâëåíèÿ ôàéëà; (2) ðàñïðîñòðàíåíèå è ïåðåäà÷à êîïèé äðóãèìëèöàì ïðîèçâîäèòñÿ èñêëþ÷èòåëüíîáåñïëàòíî, òî åñòü ïðè ïåðåäà÷å íå âçèìàåòñÿ íè-êàêîå âîçíàãðàæäåíèå íè â êàêîé ôîðìå,â òîì ÷èñëå â ôîðìå ïðîñìîòðå ðåêëàìû, â ôîðìåïëàòû çà íîñèòåëü èëè çà ñàì àêò êîïèðîâàíèÿ è ïåðåäà÷è, äàæå åñëè òàêàÿ ïëàòà îêàçûâàåòñÿçíà÷èòåëüíî ìåíüøå ôàêòè÷åñêîé ñòîèìîñòè èëè ñåáåñòîèìîñòè íîñèòåëÿ, àêòà êîïèðîâàíèÿ è ò.

ï.Ëþáûå äðóãèå ñïîñîáû ðàñïðîñòðàíåíèÿ äàííîãî ôàéëà ïðè îòñóòñòâèè ïèñüìåííîãî ðàçðåøåíèÿ àâòîðà çàïðåùåíû.  ÷àñòíîñòè, çàïðåùàåòñÿ: âíåñåíèå êàêèõ-ëèáî èçìåíåíèé â äàííûé ôàéë, ñîçäàíèåè ðàñïðîñòðàíåíèå èñêàæåííûõ ýêçåìïëÿðîâ, â òîì ÷èñëå ýêçåìïëÿðîâ, ñîäåðæàùèõ êàêóþ-ëèáî ÷àñòüïðîèçâåäåíèÿ; ðàñïðîñòðàíåíèå äàííîãî ôàéëà â Ñåòè Èíòåðíåò ÷åðåç âåá-ñàéòû, îêàçûâàþùèå ïëàòíûåóñëóãè, ÷åðåç ñàéòû êîììåð÷åñêèõ êîìïàíèé, à òàêæå ÷åðåç ñàéòû, ñîäåðæàùèå ðåêëàìó ëþáîãî ðîäà; ïðîäàæà è îáìåí ôèçè÷åñêèõ íîñèòåëåé, ñîäåðæàùèõ äàííûé ôàéë, äàæå åñëè âîçíàãðàæäåíèå çíà÷èòåëüíîìåíüøå ñåáåñòîèìîñòè íîñèòåëÿ; âêëþ÷åíèå äàííîãî ôàéëà â ñîñòàâ êàêèõ-ëèáî èíôîðìàöèîííûõ è èíûõïðîäóêòîâ; ðàñïðîñòðàíåíèå äàííîãî ôàéëà â ñîñòàâå êàêîé-ëèáî ïëàòíîé óñëóãè èëè â äîïîëíåíèå ê òàêîéóñëóãå.

Ñ äðóãîé ñòîðîíû, ðàçðåøàåòñÿ äàðåíèå (áåñïëàòíàÿ ïåðåäà÷à) íîñèòåëåé, ñîäåðæàùèõ äàííûéôàéë, çàïèñü äàííîãî ôàéëà íà íîñèòåëè, ïðèíàäëåæàùèå äðóãèì ïîëüçîâàòåëÿì, ðàñïðîñòðàíåíèå äàííîãî ôàéëà ÷åðåç áåñïëàòíûå ôàéëîîáìåííûå ñåòè è ò. ï. Ññûëêè íà ýêçåìïëÿð ôàéëà, ðàñïîëîæåííûéíà îôèöèàëüíîì ñàéòå àâòîðà, ðàçðåøåíû áåç îãðàíè÷åíèé.À. Â. ÑòîëÿðîâçàïðåùàåòÐîññèéñêîìó àâòîðñêîìó îáùåñòâó è ëþáûì äðóãèì îðãàíèçà-öèÿì ïðîèçâîäèòü ëþáîãî ðîäà ëèöåíçèðîâàíèå ëþáûõ åãî ïðîèçâåäåíèé è îñóùåñòâëÿòü âèíòåðåñàõ àâòîðà êàêóþ áû òî íè áûëî èíóþ ñâÿçàííóþ ñ àâòîðñêèìè ïðàâàìè äåÿòåëüíîñòüáåç åãî ïèñüìåííîãî ðàçðåøåíèÿ.ÓÄÊ 681.3.06ÁÁÊ 32.973-018.2Ñ81Ïå÷àòàåòñÿ ïî ðåøåíèþ Ðåäàêöèîííî-èçäàòåëüñêîãî ñîâåòàÔàêóëüòåòà âû÷èñëèòåëüíîé ìàòåìàòèêè è êèáåðíåòèêèÌîñêîâñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà èìåíè Ì. Â.

Ëîìîíîñîâà.Ñòîëÿðîâ À. Â.Ñ81 Ââåäåíèå â îïåðàöèîííûå ñèñòåìû: êîíñïåêò ëåêöèé. − Ì.:Èçäàòåëüñêèé îòäåë ôàêóëüòåòà ÂÌèÊ ÌÃÓ èì. Ì. Â. Ëîìîíîñîâà (ëèöåíçèÿ ÈÄ 05899 îò 24.09.2001 ã.), 2006. − 192 ñ.ISBN 5-89407-246-8 ïîñîáèè ñîáðàí òåîðåòè÷åñêèé ìàòåðèàë êóðñà ëåêöèé Îïåðàöèîííûå ñèñòåìû, ÷èòàåìîãî íà îòäåëåíèè ïîäãîòîâêè áàêàëàâðîâ ïî íàïðàâëåíèþ Ïðèêëàäíàÿ ìàòåìàòèêà è èíôîðìàòèêà ôàêóëüòåòà ÂÌèÊ ÌÃÓ èì. Ì. Â. Ëîìîíîñîâà â III ñåìåñòðå. Èçëîæåíû áàçîâûå ïðèíöèïû ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ìíîãîçàäà÷íûõ îïåðàöèîííûõ ñèñòåì, îïèñàíû îñíîâíûå ñïîñîáû âçàèìîäåéñòâèÿ ïðîöåññîâ, âêëþ÷àÿ âçàèìîäåéñòâèå ÷åðåç îáùóþ ïàìÿòü ñèñïîëüçîâàíèåì ñðåäñòâ âçàèìîèñêëþ÷åíèÿ.

Èçëàãàåìûé ìàòåðèàë èëëþñòðèðóåòñÿ íà ïðèìåðàõ îïåðàöèîííûõ ñèñòåì ñåìåéñòâàUnix.ÓÄÊ 681.3.06ÁÁÊ 32.973-018.2Ðåöåíçåíòû:À. Í. Òîìèëèí, ä.ô.-ì.í., ïðîôåññîðÀ. Â. ×åðíîâ, ê.ô.-ì.í.Â. Â. Ìàëûøêî, ê.ô.-ì.í.ISBN 5-89407-246-8c À. Â. Ñòîëÿðîâ, 2006прикладные программысистема программированияуправление логическими устройствамиуправление физическими устройствамиОПЕРАЦИОННАЯСИСТЕМАаппаратураÐèñ. 1: Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà âû÷èñëèòåëüíîé ñèñòåìûËåêöèÿ 11Î ÷åì ýòîò êóðñÎáùóþ ñòðóêòóðó âû÷èñëèòåëüíîé ñèñòåìû ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäåäèàãðàììû, ïîêàçàííîé íà ðèñ.

1. Âàæíîå ìåñòî â ýòîé ñõåìå çàíèìàþò äâàñëîÿ, îòâå÷àþùèå çà óïðàâëåíèå àïïàðàòóðîé (óñòðîéñòâàìè íà ôèçè÷åñêîìè ëîãè÷åñêîì óðîâíå) è ñîñòàâëÿþùèå îïåðàöèîííóþ ñèñòåìó.×èòàòåëü íàâåðíÿêà áåç òðóäà ñìîæåò ïðèâåñòè ïðèìåðû îïåðàöèîííûõñèñòåì: ýòî ñèñòåìû ñåìåéñòâà Microsoft Windows (Windows 95, Windows98, Windows NT, Windows 2000 è Windows XP), ñèñòåìû ñåìåéñòâà Unix(SunOS/Solaris, FreeBSD, NetBSD, AIX, Linux è ò.ä.), äðóãèå ñèñòåìû (VMS,OS/360, Plan9, THE, MacOS...).Ïðåäíàçíà÷åíèå îïåðàöèîííûõ ñèñòåì − îáåñïå÷èòü óïðàâëåíèå ðåñóðñàìè âû÷èñëèòåëüíîé ñèñòåìû òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû ïðèêëàäíûì ïðîãðàììàìíå ïðèõîäèëîñü ó÷èòûâàòü îñîáåííîñòè êîíêðåòíîé àïïàðàòóðû.Çàäà÷à íàøåãî êóðñà ëåêöèé ñîñòîèò, â îñíîâíîì, â âûðàáîòêå ïîíèìàíèÿòîãî, êàê óñòðîåíû îïåðàöèîííûå ñèñòåìû èçíóòðè è êàê îíè âûãëÿäÿò ñòî÷êè çðåíèÿ ïðèêëàäíîãî ïðîãðàììèñòà.Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî îïåðàöèîííûå ñèñòåìû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé äèíàìè÷íî ðàçâèâàþùóþñÿ îáëàñòü êîìïüþòåðíîé èíæåíåðèè, â ñâÿçè ñ ÷åìíåîáõîäèìà îïðåäåëåííàÿ îñòîðîæíîñòü â ðàññòàíîâêå àêöåíòîâ ïðè èçó÷åíèè ýòîé îáëàñòè.

Ñïåöèàëüíûå çíàíèÿ î êîíêðåòíûõ îïåðàöèîííûõ ñèñòåìàõ ñïîñîáíû â ñ÷èòàííûå ãîäû ïîëíîñòüþ óñòàðåòü: òàê, â íàñòîÿùåå âðåìÿÿâëÿþòñÿ ñîâåðøåííî íåàêòóàëüíûìè çíàíèÿ îá îñîáåííîñòÿõ íåêîãäà áîëåå÷åì ïîïóëÿðíûõ ñèñòåì MSDOS è Windows3.1.  ìèðå ñèñòåì Unix èçìåíåíèÿíå ñòîëü äèíàìè÷íû, îäíàêî îïðåäåëåííûé äðåéô íàáëþäàåòñÿ è òàì. ñâÿçè ñ ýòèì íàñòîÿùèé êóðñ ëåêöèé íå îñíîâûâàåòñÿ íè íà êàêîé êîíêðåòíîé îïåðàöèîííîé ñèñòåìå è íå ñòàâèò ñâîåé öåëüþ îçíàêîìëåíèå ÷èòà3òåëåé (ñëóøàòåëåé) ñ ïðîôåññèîíàëüíîé èíôîðìàöèåé, êàñàþùåéñÿ ðàáîòû ñòåìè èëè èíûìè êîíêðåòíûìè ïðîãðàììíûìè ïðîäóêòàìè èç îáëàñòè îïåðàöèîííûõ ñèñòåì.

Òàêèå çíàíèÿ èìåþò øàíñ óñòàðåòü ðàíüøå, ÷åì ñëóøàòåëèäàííîãî êóðñà ïîëó÷àò äèïëîìû.Íàïðîòèâ, â íàñòîÿùåì êóðñå äåëàåòñÿ ïîïûòêà ðàññìîòðåòü îïåðàöèîííûå ñèñòåìû êàê îáîáùåííóþ êàòåãîðèþ è ñôîðìèðîâàòü ïîíèìàíèå áàçîâûõïðèíöèïîâ ðàáîòû, êàñàþùèõñÿ îïåðàöèîííûõ ñèñòåì êàê êëàññà ïðîãðàìì.Âìåñòå ñ òåì, ïîíèìàíèå áîëüøèíñòâà ðàçäåëîâ äàííîãî êóðñà áûëî áûçàòðóäíåíî áåç èëëþñòðàöèè íà êîíêðåòíûõ ïðèìåðàõ. Òàêèå ïðèìåðû, ãäåýòî íåîáõîäèìî, ïðèâîäÿòñÿ íà îñíîâå îïåðàöèîííûõ ñèñòåì ñåìåéñòâà Unix.Ýòîò âûáîð îáóñëîâëåí íåñêîëüêèìè ñîîáðàæåíèÿìè:• Âî-ïåðâûõ, îïåðàöèîííûå ñèñòåìû ñåìåéñòâà Unix òðàäèöèîííî îêàçûâàþòñÿ ìàëî ïîäâåðæåíû âëèÿíèþ ïîñòîðîííèõ (íåïðîãðàììèñòñêèõ)ôàêòîðîâ ïðè èõ ïðîåêòèðîâàíèè; òàêèå ôàêòîðû, êàê ìàðêåòèíãîâàÿïðèâëåêàòåëüíîñòü, ïðîäàâàåìîñòü, ïîïðîñòó ðóêîâîäÿùèå óêàçàíèÿ îòëþäåé, íåäîñòàòî÷íî êîìïåòåíòíûõ â ïðîãðàììèðîâàíèè, ñïîñîáíû ñäåëàòü îïåðàöèîííóþ ñèñòåìó ñîâåðøåííî íåïðèãîäíîé äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â êà÷åñòâå èëëþñòðàöèè áàçîâûõ ïðèíöèïîâ, ÷òî è ïðîèñõîäèò, êñîæàëåíèþ, â ìèðå Windows.• Âî-âòîðûõ, äîñòàòî÷íî ÷àñòî ñðåäñòâà, ïîÿâèâøèåñÿ èñõîäíî â ìèðåUnix, ñòàíîâÿòñÿ ñòàíäàðòîì è äëÿ äðóãèõ îïåðàöèîííûõ ñèñòåì; íàïðèìåð, èìåííî òàê ïðîèçîøëî ñ ïîíÿòèåì ñîêåòîâ, èñõîäíî âîçíèêøåìâ BSD è èñïîëüçóþùèìñÿ ñåé÷àñ êàê â Unix, òàê è â ñèñòåìàõ ëèíèèWindows.• Âî-òðåòüèõ, õîòÿ â ìèðå Unix îïðåäåëåííûå èçìåíåíèÿ âðåìÿ îò âðåìåíè è ïðîèñõîäÿò, ýòè èçìåíåíèÿ îáû÷íî íîñÿò ýâîëþöèîííûé õàðàêòåðè íå çàòðàãèâàþò àðõèòåêòóðíûõ îñíîâ.