Учебное пособие. — Казань: Казанский государственный университет,
2011. — 255 с.
Рассмотрены основные принципы построения и функционирования
операционных систем.
Для студентов, специализирующихся в области прикладной математики и информатики. Содержание
Предисловие
Введение
Краткая история ЭВМ
Первое поколение ЭВМ
Второе поколение ЭВМ
Третье поколение ЭВМ
Четвертое поколение ЭВМ
История сети Интернет
Девяностые годы
Двухтысячные годы
Операционные системы
Что такое операционная система
Компоненты операционных систем
Свойства операционных систем
Архитектура операционных систем
Аппаратные средства
Процессоры
Методы повышения производительности процессоров
Память
Прямой доступ к памяти
Начальная загрузка
Шины
Процессы и потоки
Концепции процесса
Определение процесса
Состояния процесса
Переходы процесса из состояния в состояние
Блоки управления процессами
Переключение контекста
Прерывания
Классы прерываний
Взаимодействие процессов сигналами
Взаимодействие процессов путем передачи сообщений
Концепции потока
Определение потока
Асинхронное параллельное выполнение
Семафоры
Мониторы
Планирование работы процессора
Уровни планирования
Планирование с приостановкой процессов
Планирование с приоритетным вытеснением
Цели планирования
Типы процессов
Базовые алгоритмы планирования
Величина кванта времени
Многоуровневые очереди с обратной связью
Обслуживание процессов разных типов
Оптимальное число очередей и уровней приоритета
Планирование потоков Java
Реальная и виртуальная память
Оперативная память
Стратегии управления памятью
Выделение непрерывных блоков в однопользовательских системах
Мультипрограммные системы с фиксированным распределением памяти
Мультипрограммные системы с изменяемым распределением памяти
Стратегии размещения в памяти
Виртуальная память
Определение виртуальной памяти
Размещение блоков
Страничные системы
Сегментация
Контроль доступа в сегментных системах
Сегментно-страничные системы
Управление виртуальной памятью
Подкачка по требованию
Предварительная подкачка
Стратегия замены страниц FIFO
Стратегия замены страниц LRU
Стратегия замены страниц NUR
Замена страниц в Linux
Размер страниц
Файловые системы и базы данных
Файлы и файловые системы
Иерархия данных
Файлы
Файловые системы
Директории
Метаданные
Монтирование
Размещение файлов
Непрерывное размещение файлов
Размещение файлов в виде связных списков
Табличное фрагментированное размещение
Индексированное фрагментированное размещение
Управление свободным пространством
Контроль доступа к файлам и защита данных
Контроль доступа к файлам
Резервное копирование и восстановление
Журнальные файловые системы
Системы баз данных
Многопроцессорные и распределенные системы
Многопроцессорные системы
Последовательные и параллельные архитектуры ЭВМ
Схемы соединений процессоров
Тесносвязанные и слабосвязанные системы
Многопроцессорные операционные системы
Архитектуры доступа к памяти
Сети ЭВМ
Топологии и типы сетей
Стек протоколов TCP/IP
Прикладной уровень
Транспортный уровень
Сетевой уровень
Канальный уровень
Распределенные системы
Связь в распределенных системах
Веб-службы
Облачные вычисления
Литература
Для студентов, специализирующихся в области прикладной математики и информатики. Содержание
Предисловие
Введение
Краткая история ЭВМ
Первое поколение ЭВМ
Второе поколение ЭВМ
Третье поколение ЭВМ
Четвертое поколение ЭВМ
История сети Интернет
Девяностые годы
Двухтысячные годы
Операционные системы
Что такое операционная система
Компоненты операционных систем
Свойства операционных систем
Архитектура операционных систем
Аппаратные средства
Процессоры
Методы повышения производительности процессоров
Память
Прямой доступ к памяти
Начальная загрузка
Шины
Процессы и потоки
Концепции процесса
Определение процесса
Состояния процесса
Переходы процесса из состояния в состояние
Блоки управления процессами
Переключение контекста
Прерывания
Классы прерываний
Взаимодействие процессов сигналами
Взаимодействие процессов путем передачи сообщений
Концепции потока
Определение потока
Асинхронное параллельное выполнение
Семафоры
Мониторы
Планирование работы процессора
Уровни планирования
Планирование с приостановкой процессов
Планирование с приоритетным вытеснением
Цели планирования
Типы процессов
Базовые алгоритмы планирования
Величина кванта времени
Многоуровневые очереди с обратной связью
Обслуживание процессов разных типов
Оптимальное число очередей и уровней приоритета
Планирование потоков Java
Реальная и виртуальная память
Оперативная память
Стратегии управления памятью
Выделение непрерывных блоков в однопользовательских системах
Мультипрограммные системы с фиксированным распределением памяти
Мультипрограммные системы с изменяемым распределением памяти
Стратегии размещения в памяти
Виртуальная память
Определение виртуальной памяти
Размещение блоков
Страничные системы
Сегментация
Контроль доступа в сегментных системах
Сегментно-страничные системы
Управление виртуальной памятью
Подкачка по требованию
Предварительная подкачка
Стратегия замены страниц FIFO
Стратегия замены страниц LRU
Стратегия замены страниц NUR
Замена страниц в Linux
Размер страниц
Файловые системы и базы данных
Файлы и файловые системы
Иерархия данных
Файлы
Файловые системы
Директории
Метаданные
Монтирование
Размещение файлов
Непрерывное размещение файлов
Размещение файлов в виде связных списков
Табличное фрагментированное размещение
Индексированное фрагментированное размещение
Управление свободным пространством
Контроль доступа к файлам и защита данных
Контроль доступа к файлам
Резервное копирование и восстановление
Журнальные файловые системы
Системы баз данных
Многопроцессорные и распределенные системы
Многопроцессорные системы
Последовательные и параллельные архитектуры ЭВМ
Схемы соединений процессоров
Тесносвязанные и слабосвязанные системы
Многопроцессорные операционные системы
Архитектуры доступа к памяти
Сети ЭВМ
Топологии и типы сетей
Стек протоколов TCP/IP
Прикладной уровень
Транспортный уровень
Сетевой уровень
Канальный уровень
Распределенные системы
Связь в распределенных системах
Веб-службы
Облачные вычисления
Литература