МИНОБРНАУКИ РОССИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Индивидуальное домашнее задание

по дисциплине

«Алгоритмические языки»

«Общие сведения о UNIX-подобной операционной системе. Описание и использование заданной группы команд командной строки Windows»

Липецк 2010

Задание кафедры

Общие сведения об операционной системе и интерфейсе, представленном интерпретатором языка командной строки.

Описание и примеры использования заданной группы команд.

Аннотация

Работа содержит 27 страниц

Рисунков нет

Общие сведения о UNIX:

Операционная система Multics……………………………………………………………..стр.5

Возникновение и первая редакция ОС UNIX…………………………………………….стр.6

Пользователь………………………………………………………………………………...стр.9

Интерфейс пользователя и интерфейсе, представленном интерпретатором языка командной строки………………………………………………………………………….....................стр.10

Общая организация ядра………………………………………………………………… .стр.13

1)Основные функции……………………………………………………………………стр.13

2)Принципы взаимодействия с ядром………………………………………………………………...................................стр.14

Файловая система…………………………………………………………………………..стр.15

1)Структура файловой системы………………………………………………………...стр.16

2)Монтируемые файловые системы……………………………………………………стр.17

3)Защита файлов…………………………………………………………………………стр.17

Драйверы устройств………………………………………………………………………..стр.18

Управление памятью……………………………………………………………………….стр.19

Описание и примеры использования заданной группы команд………………………... стр.20

1)Команда PAUSE………………………………………………………………………..стр.20

2)Команда POPD………………………………………………………………………….стр.21

3)Команда PRINT…………………………………………………………………………стр.21

4)Команда PROMT………………………………………………………………………..стр.22

5)Команда PUSHD………………………………………………………………………...стр.23

6)Команда RD……………………………………………………………………………...стр.24

7)Команда RECOVER…………………………………………………………………….стр.24

8)Команда REM……………………………………………………………………………стр.25

9)Команда REN…………………………………………………………………………….стр.25

10. Библиографический список……………………………………………………………….стр.27

1.Операционная система Multics

С 1965 по 1969 год компания Bell Labs совместно с компанией General Electric и группой исследователей из Массачусетского технологического института участвовала в проекте ОС Multics (MULTIplexed Information and Computing Service). Целью проекта было создание многопользовательской интерактивной операционной системы, обеспечивающей большое число пользователей удобными и мощными средствами доступа к вычислительным ресурсам

Во-первых, эта система основывалась на принципах многоуровневой защиты. Виртуальная память имела сегментно-страничную организацию, разделялись сегменты данных и сегменты программного кода, и с каждым сегментом связывался уровень доступа (по выполнению для сегментов команд и уровень чтения и записи для сегментов данных). Для того, чтобы какая-либо программа могла вызвать программу или обратиться к данным, располагающимся в некотором сегменте, требовалось, чтобы уровень выполнения этой программы (точнее, сегмента, в котором эта программа содержалась, был не ниже уровня доступа соответствующего сегмента). Такая организация позволяла практически полностью и с полной защитой содержать операционную систему в системных сегментах любого пользовательского виртуального адресного пространства.

Во-вторых, в ОС Multics была спроектирована и реализована полностью централизованная файловая система. В централизованной файловой системе файлы, физически располагающиеся на разных физических устройствах внешней памяти, логически объединяются в один централизованный архив или древовидную иерархическую структуру, промежуточными узлами которой являются именованные каталоги, а в листьях содержатся ссылки на файлы. В том случае, когда при поиске файла в архиве по его имени оказывалось, что соответствующий накопитель (магнитный диск или магнитная лента) не был установлен на устройство внешней памяти, ОС обращалась к оператору с требованием установить нужный том внешней памяти. Это существенно облегчало операторскую работу и администрирование файловой системы, хотя и затрудняла выполнение таких рутинных действий как перенос части файловой системы с одного компьютера на другой.

Операционная система Multics, хотя и не была полностью доведена до стадии коммерческого продукта, обогатила мировое сообщество системных программистов массой ценных идей, многие из которых сохраняют свою актуальность по сей день и используются применительно не только к операционным системам. Основным недостатком ОС Multics, который, по всей видимости, и помешал довести систему до уровня программного продукта, была ее чрезмерная сложность. Среди участников проекта Multics находились Кен Томпсон и Деннис Ритчи.

Операционные системы и история их развития

Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям компьютеров, особое место занимают операционные системы.
Операционная система - это программа, которая запускается сразу после включения компьютера и позволяет пользователю управлять компьютером.

Операционная система (ОС) управляет компьютером, запускает программы, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и программ. Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее услуги. Таким образом, выбор ОС очень важен, так как он определяет, с какими программами Вы сможете работать на своем компьютере. От выбора ОС зависит также производительность Вашей работы, стапень защиты данных, необходимые аппаратные средства и т. д. Однако, выбор операционной системы также зависит от технических характеристик (конфигурации) компьютера. Чем более современнее операционная система, тем она не только предоставляет больше возможностей и более наглядна, но также тем больше она предъявляет требований к компьютеру (тактовая частота процессора, оперативная и дисковая память, наличие и разрядность дополнительных карт и устройств). С тем, что такое операционные системы и их особенностями в целом, мы разобрались, теперь самое время приступить к более детальному, конкретному рассмотрению многообразия ОС, которое обычно начинается с рассмотрения краткой истории появления и развития.

Вопрос 30. Сравнительная характеристика ОС Multics и ОС Unix. Определение понятия операционная система.

Итак, все началось в далеком 1965-м... Четыре года компания American Telegraph & Telephone Bell Labs совместно с фирмой General Electric и группой исследователей из Масачусетского технологического института творила проект Os Multics (также именуемый MAC - не путать с МасOS). Целью проекта было создание многопользовательской интерактивной операционной системы, обеспечивающей большое число пользователей удобными и мощными средствами доступа к вычислительным ресурсам.

Эта ОС основывалась на принципах многоуровневой защиты. Виртуальная память имела сегментно-страничную организацию, где с каждым сегментом связывался уровень доступа. Для того чтобы какая-либо программа могла вызвать программу или обратиться к данным, располагающимся в некотором сегменте, требовалось, чтобы уровень выполнения этой программы был не ниже уровня доступа соответствующего сегмента. Также впервые в Multics была реализована полностью централизованная файловая система. То есть, даже если файлы находятся на разных физических устройствах, логически они как бы присутствуют на одном диске. В директории же указан не сам файл, а лишь ссылка на его физическое местонахождение. Если вдруг файла там не оказывается, умная система просит вставить соответствующий девайс.

Помимо этого, в Multics наличествовал большой объем виртуальной памяти, что позволяло делать имэйджи файлов из внешней памяти в виртуальную. Увы, но все попытки наладить в системе относительно дружественный интерфейс провалились. Было вложено много денег, а результат был несколько иной, нежели хотелось ребятам из Bell Labs. Проект был закрыт. Кстати, участниками проекта значились Кен Томпсон и Денис Ритчи. Несмотря на то, что проект был закрыт, считается, что именно ОС Multics дала начало ОС Unix.

(GE) и . Компания Bell Labs вышла из проекта в году, а в году компьютерный бизнес компании General Electric (вместе с Multics), отошел к компании . Multics был задуман компанией General Electric как коммерческий продукт, и стал таковым уже под руководством компании Honeywell, хотя так никогда и не нашел успеха на компьютерном рынке.

Как бы там ни было, система Multics оказала очень большое влияние на компьютерную индустрию, благодаря многим новаторским и ценным идеям, заложенным в нее. Хотя система и подвергалась многочисленным насмешкам со стороны критиков , она все же показала что заложенные в нее концепции имеют право на долгосрочную жизнь в мире операционных систем.

Система Multics имела множество характерных особенностей, обеспечивших ее безотказность и высокую производительность. Например, дополнительно к поддержке модульности программного обеспечения, система так же была ориентирована на модульную поддержку используемых в ее работе электронных устройств, что позволило наращивать вычислительные возможности системы простой заменой ее модулей: центрального процессора, памяти, дискового пространства, и т.д. Отдельные для каждого пользователя списки доступа к файлам обеспечили весьма гибкий механизм коллективного использования информации в системе, гарантирующей так же обеспечение полной конфиденциальности хранимой и используемой пользователями информации. Так же система Multics обладала рядом стандартных механизмов, позволяющих инженерам анализировать вычислительные мощности системы, а так же набором механизмов, обеспечивающих оптимизацию работы самой операционной системы.

Инновационные идеи

Multics была одной из первых операционных систем, реализовавшей плоскую модель хранения данных, четко разделяющей концепции (называемых в системе Multics сегментами ) и вычислительных процессов . Память вычислительных процессов состояла из сегментов, каждый из которых обладал своим адресным пространством. Для чтения или записи в сегменты, вычислительный процесс использовал инструкции системы, а операционная система брала на себя всю заботу по сохранению измененных данных на компьютера.

Таким образом в Multics была спроектирована и реализована полностью централизованная файловая система, в которой файлы, физически располагающиеся на разных физических устройствах внешней памяти, логически объединяются в один централизованный архив или древовидную иерархическую структуру, промежуточными узлами которой являются именованные директории (или каталоги), а в листьях содержатся файлы.

В Multics была так же спроектирована и реализована большая сегментно-страничная виртуальная память, позволившая использовать отображение файлов в сегменты виртуальной памяти. Иными словами, при открытии файла в виртуальной памяти соответствующего процесса образовывался сегмент, в который полностью отображался файл, располагающийся во внешней памяти. (Следует отметить, что в файловой системе ОС Multics на базовом уровне поддерживались файлы со страничной структурой. Более сложные организации являлись надстройкой.) Дальнейшая работа с файлом происходила на основе общего механизма управления виртуальной памятью.

Одним из главных неудобств такого подхода (появившемся в основном из-за различий электронных архитектур вычислительных машин, на которой система работала), было ограничение размера сегмента до 256 * 1024 32-битных слов, что приблизительно равно 1 Мегабайту по сегодняшним стандартам. Поэтому для работы с файлами, большими по размеру чем установленный лимит, должен был использоваться дополнительный код в исполняемых программах. Сами файлы, по размеру большие чем 256 * 1024 32-битных слов, представлялись системой в виде ряда соединенных воедино сегментов.

Следует так же сказать, что до появления больших баз данных, и огромных графических данных, данное ограничение по размеру файлов нарушалось крайне редко.

В системе Multics была впервые реализована и следующая инновационная идея, а именно - динамическе связывание (dynamic linking) исполняемой программы с библиотеками кода. Благодаря динамическому связыванию, исполняемый процесс мог запрашивать у системы о подключении дополнительных сегментов к собственному адресному пространству, а именно сегментов, содержащих полезный код для исполняемой программы.

Таким образом программы смогли автоматически использовать внешние библиотеки кода, хранимые в отдельных сегментах, создавая при этом динамические связи с функциями, хранимыми в этих библиотеках. Динамическая связь с внешним исполняемым кодом создавалась всего один раз, во время первого вызова функции из библиотеки, и в дальнейшем могла быть использована повторно. Так как каждому пользователю в системе соответствовали отдельные процессы, то различные внешние библиотеки могли быть подключены к одной и той же программе, в зависимости от потребностей пользователя.

В равной степени важным являлось и то, что с правильной настройкой системы безопасности в Multics, код из одного сегмента мог получать доступ к структурам данных, инициализированными в совершенно другом процессе. Для такого взаимодействия между пользовательскими и отдельными -процессами, процесс пользователя должен был динамически подключить сегмент кода, ассоциированный с этим процессом, и вызывать находящиеся там методы. Код, находящийся в подключенном сегменте мог напрямую работать с используемыми в даемон-процессе структурами данных. Когда вызванный код из подключенного сегмента заканчивал работу, выполнение возвращалось в пользовательский процесс через обычную процедуру возвращения из вызываемого метода.

Стоит заметить, что две приведенные выше идеи так до сих пор и не были реализованы в полной мере на сегодняшних самых распространенных операционных системах, несмотря на большое развитие компьютерной техники, начавшееся в ; хотя в своей нынешней реализации эти идеи формируют то что мы называем динамическими связями (dynamic linking) в компьютерных системах.

Отдельно стоит упомянуть о том, что система Multics поддерживала весьма агрессивную переконфигурацию всей системы "на ходу", позволяя подключать, отключать и настраивать центральные процессоры, блоки памяти, жесткие диски, и другие устройства, не останавливая при этом всю систему. Например в MIT во время профилактики системы Multics было обычной практикой разделять систему - которая была мультипроцессорной - на две, постепенно конфигурируя компьютерные устройства для создания двух независимых друг от друга систем. Одна из получившихся систем продолжала обслуживать всех подключенных пользователей, а другая позволяла проводить профилактику, установку новых устройств или обновление программного обеспечения. Когда все необходимые мероприятия завершались, систему вновь собирали в единое целое без всяких перезагрузок.

Как было уже упомянуто, система Multics могла работать на многопроцессорных компьютерах, по существу явившись одной из самых первых мульти-процессорных операционных систем.

Multics была так же одной из первой систем, в которой большое внимание уделялось безопасности взаимодействия между программами и пользователями. Более того, Multics возможно была самой первой операционной системой, задуманной изначально и реализованной как безопасная, не смотря на то что ранние версии системы Multics все-таки неоднократно взламывались хакерами. Взломы системы приводили к доработкам системы безопасности, которые в конечном счете определили широко распространенные подходы к архитектуре безопасности в операционных системах, и сделали саму систему Multics более безопасной. Как только в систему было установлено электронное оборудование второго поколения со встроенной поддержкой привилегий пользователей (определяющих права пользователя на доступ к данным и программам), взломы системы Multics стали очень редким явлением.

Дополнительно к тому, что в Multics одной из первых была реализована иерархическая файловая система, имена файлов могли быть практически произвольной длины и содержать любые символы. Файл или директория могли иметь несколько имен (короткое и длинное); так же были доступны для использования символьные ссылки между директориями.

Так же в Multics был впервые реализован (теперь уже стандартный) подход использования для каждого вычислительного процесса в системы, с отдельным стеком для каждого уровня безопасности вокруг ядра.

Multics так же явилась одной из самых первых операционных систем, написанных на языке высокого уровня. Изначально был использован PL/I, а для компьютеров Burroughs B5000 Multics была переписана на .

История проекта

Изначально Multics была разработана для 36-битных мэйнфреймов GE-645, а позднее - и для машин серии Honeywell 6180.

Дополнительные замечания

Удивительно что ядро системы Multics, находящееся постоянно в памяти компьютера, и в те далекие дни часто высмеиваемое за свой размер и сложность, занимало всего 135 Килобайт кода.

Первые компьютеры GE-645 имели память размером 512 * 1024 32-х битных слов (или 2 Мегабайта по сегодняшним меркам), поэтому ядро системы занимало не так уж и много места.

Стоит так же заметить, что вся операционная система, включая сложный компилятор языка PL/I, пользовательские команды и дополнительные библиотеки, состояла из примерно полутора тысяч исходных файлов, каждый из которых содержал примерно по 200 строк кода. В скомпилированном виде весь этот код занимал около 4.5 Мегабайт, что было огромным размером по тем временам.

Компиляторы Multics в основном оптимизировали код по размеру, а не по эффективности использования центрального процессора, что было обосновано экономией памяти в многопользовательской системе.

Смотри также

• Фернандо Корбато (Fernando J. Corbato), лидер проекта Multics пока в нем участвовал
• (Victor A. Vyssotsky), один из лидеров проекта сайт, всецело посвященный системе Multics

На сегодняшний момент операционная система Windows фирмы Microsoft во всех ее проявлениях, бесспорно, считается самой распространенной опера ­ ционной системой на ПК: в мире более 150 млн. IBM PC- совместимых компьютеров, и система Windows установлена на 100 млн. из них. Очевидно, что озна ­ комление с ПК необходимо начинать с ознакомления с Windows, ведь без нее работа на ПК немыслима для большинства пользователей. Знание системы Windows - необходимый кирпичик в стене познания ПК. Операционные системы, развиваясь вместе с ЭВМ, прошли длинный путь от простейших программ в машинных кодах длинной в несколько килобайт до монстров, написанных на языках высокого уровня, размер которых исчисляется десятками мегабайт.

Операционная система - это программа, которая запускается сразу после включения компьютера и позволяет пользователю управлять компьютером. Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям компьютеров, особое место занимают операционные системы. Операционная система - это программа, которая запускается сразу после включения компьютера и позволяет пользователю управлять компьютером.

Целью проекта было создание многопользовательской интерактивной операционной системы, обеспечивающей большое число пользователей удобными и мощными средствами доступа к вычислительным ресурсам. Эта ОС основывалась на принципах многоуровневой защиты. Виртуальная память имела сегментно - страничную организацию, где с каждым сегментом связывался уровень доступа. Также впервые в Multics была реализована полностью централизованная файловая система. Помимо этого, в Multics наличествовал большой объем виртуальной памяти, что позволяло делать имэйджи файлов из внешней памяти в виртуальную. Увы, но все попытки наладить в системе относительно дружественный интерфейс провалились.

UNIX Разработчик и основоположник ОС Unix Кен Томпсон (см. фото) создал игру «Space Travel». Но ни на Honeywell, ни имевшийся в лаборатории General Electric-645 не подходили для игрушки. И Кену пришлось найти другую ЭВМ разрядный компьютер Р D Р -7. Кен с командой разрабатывал новую файловую систему, дабы облегчить себе работу. Томпсону этого показалось мало и он начал ее усовершенствовать Собственно, сотрудники Кена еще помнили, как они мучались над ОС Multics, поэтому в честь старых заслуг один из них - Брайан Керниган - решил назвать ее похожим именем - UNICS. Через некоторое время название сократили до UNIX

Первые - от I ВМ, году в х, они были весьма ограничены функционально. Нормальные, дошедшие и до наших времен, и пользовавшиеся относительной известностью, ведут свой счет с QDOS Корпорация I ВМ поручила Microsoft работу над ОС для новых моделей компьютеров « Голубого Гиганта » - I ВМ - РС. Проблема операционной системы была в том, что под каждую конкретную машину ее приходилось настраивать заново. РС - DOS" ом занялась сама I ВМ, а Микрософту досталась ее собственная модификация, именуемая MS-DOS. К му году были разработаны версии 2.0, в которых появилась поддержка винчестеров, а также улучшенная система администрирования файлов.

Все началось с OC VM (Virtual Machine), что вышла в 1972 году. Выпущенный тогда продукт назывался VM/370 и был предназначен для поддержания сервера для определенного количества пользователей. Система VM/ESA очень эффективно использует возможности аппаратного обеспечения и несколько менее требовательна к вычислительным ресурсам компьютера по сравнению с OS/390, что делает ее хорошим вариантом для использования в качестве платформы для корпоративной системы, Пройдя довольно большой и сложный путь, эта ОС для персональных компьютеров обладает сегодня такими особенностями, как реальная многозадачность, продуманные и надежные подсистемы управления памятью и администрирования процессов.

Windows, разработана Биллом Гейтсем (смотрите фото слева) Что в ней такого особенного? Во - первых, графический интерфейс. Во - вторых, многозадачность. Ключевой идеей Windows является обеспечение полной независимости программ от аппаратуры. Система Windows изначально создавалась так, чтобы полностью взять на себя общение с конкретным типом дисплея или принтера. Как пользователю, так и программисту, создающему приложение под Windows предоставлены универсальные средства, снимающие проблему обеспечения совместимости с конкретной аппаратурой (аппаратная совместимость) и программным обеспечением (программная совместимость).

Операционная система (ОС) управляет компьютером, запускает программы, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и программ. Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее услуги. Таким образом, выбор ОС очень важен, так как он определяет, с какими программами Вы сможете работать на своем компьютере. От выбора ОС зависит также производительность Вашей работы, стапень защиты данных, необходимые аппаратные средства и т. д. Однако, выбор операционной системы также зависит от технических характеристик (конфигурации) компьютера. Чем более современнее операционная система, тем она не только предоставляет больше возможностей и более наглядна, но также тем больше она предъявляет требований к компьютеру (тактовая частота процессора, оперативная и дисковая память, наличие и разрядность дополнительных карт и устройств). С тем, что такое операционные системы и их особенностями в целом, мы разобрались, теперь самое время приступить к более детальному, конкретному рассмотрению многообразия ОС, которое обычно начинается с рассмотрения краткой истории появления и развития.

Рассмотрим основные ресурсы, которыми управляет операционная система. Кроме обеспечения связи прикладных программ с аппаратными средствам компьютера, большинство операционных систем обеспечивают распределение вычислительных ресурсов между пользователями и процессами.

Различают несколько подходов к организации многозадачной работы операционных систем. - Программа, получившая время процессора работает до тех пор, пока у нее не возникнет возможность освободить процессор, например, для операции ввода - вывода. Этот метод плох тем, что очень велика вероятность монопольного захвата процессора одной программой и, следовательно, остановкой остальных, в том числе и служебных программ операционной системы, что приводит к зависанию последней. По подобному принципу построены надстройки над системой DOS и ранние версии системы Windows (до Windows 95). - Программе выделяется строго фиксированный промежуток времени работы процессора, по окончания которого в любом случае, управление передается следующему процессу. Это так называемая вытесняющая многозадачность, и по этому принципу строятся все современные операционные системы. Различают несколько подходов к организации многозадачной работы операционных систем. - Программа, получившая время процессора работает до тех пор, пока у нее не возникнет возможность освободить процессор, например, для операции ввода - вывода. Этот метод плох тем, что очень велика вероятность монопольного захвата процессора одной программой и, следовательно, остановкой остальных, в том числе и служебных программ операционной системы, что приводит к зависанию последней. По подобному принципу построены надстройки над системой DOS и ранние версии системы Windows (до Windows 95). - Программе выделяется строго фиксированный промежуток времени работы процессора, по окончания которого в любом случае, управление передается следующему процессу. Это так называемая вытесняющая многозадачность, и по этому принципу строятся все современные операционные системы.

Естественно в случае конкуренции процессов за время процессора возникает необходимость в регулировании запросов. Для такого регулирования используется система очередей и приоритетов. Вновь поступающие запросы на время процессора, помещаются в конец очереди. Для обслуживания выбирается процесс из ее начала. Если за выделенное время процесс завершен, он покидает очередь, если нет, то помещается в ее конец. Естественно в случае конкуренции процессов за время процессора возникает необходимость в регулировании запросов. Для такого регулирования используется система очередей и приоритетов. Вновь поступающие запросы на время процессора, помещаются в конец очереди. Для обслуживания выбирается процесс из ее начала. Если за выделенное время процесс завершен, он покидает очередь, если нет, то помещается в ее конец.