mgr inż. Stanisław SIERPIEŃ

Prezentacja na temat: "mgr inż. Stanisław SIERPIEŃ"— Zapis prezentacji:

1 mgr inż. Stanisław SIERPIEŃ
Systemy Operacyjne Prowadzący: dr hab. Piotr GIZA mgr inż. Stanisław SIERPIEŃ mgr inż. Tomasz PAZIK

2 Systemy Operacyjne: Wykład -podstawy teoretyczne (30) Ćwiczenia (30)
Teoria i historia systemów operacyjnych Zarządzanie XP Pro Unix na bazie Linux-a Ćwiczenia (30) zarządzanie MS Windows XP Pro trochę „DOS-a” - wiersz poleceń, skrypty podstawy Unix-a na bazie Linux-a

3 Zaliczenia i egzamin : II semestr:
Zaliczenie ćwiczeń - aktywność i kolokwia Egzamin

4 Literatura : „Podstawy systemów operacyjnych” - Abraham Silberschatz, Peter B. Galvin ....

5 przykłady, i inne elementy ...
Systemy Operacyjne Definicje Cele Zadania Budowa (jak to działa ...) przykłady, i inne elementy ...

6 System komputerowy Sprzęt
CPU, pamięci, syst. plików, drukarki, sieci, ... programy systemy operacyjne... programy do programowania (języki) programy użytkowe ... ludzie operatorzy, programiści, użytkownicy ...

7 System komputerowy: User 1 User 2 User 3 User n User n1 ...... .....
(abstrakcyjne przedstawienie elementów systemu komputerowego) User 1 User 2 User 3 User n User n1 ...... ..... Kompilator Assembler Edytor Baza danych Gra Programy użytkowe : System operacyjny Sprzęt komputerowy

8 System operacyjny: Nadzoruje i koordynuje posługiwanie się sprzętem (zasobami) przez różne programy użytkowe, pracujące na zlecenie różnych użytkowników; Tworzy środowisko (sam jest środowiskiem) w którym inne programy mogą działać i wykonywać pożyteczne prace ... Dystrybutor (zarządca) zasobów - czas procesora, pamięć operacyjna lub plików, urządzenia we/wy - przydziela je programom i użytkownikom ... Rozwiązuje konflikty, jaki mogą powstać przy zamawianiu zasobów syst. komputerowego ..

9 Czym jest „System Operacyjny” ?
Zbiór programów zawierających wspólne elementy zarządzania zasobami ... Program, który działa w komputerze cały czas (jądro), inne zaś programy to programy użytkowe ... W „wielkim” uproszczeniu - tym co kupujemy (??!) jako „system operacyjny” ....

10 Cele systemów operacyjnych
1. Wygoda - wykonywanie programów i ułatwianie rozwiązywania problemów stawianych przez użytkowników 2. Efektywność - wydajne wykorzystanie zasobów systemu komputerowego: optymalizacja czasu i kosztów ...

11 Systemy wsadowe Pamięć operacyjna System prostego operacyjny systemu
wsadowego System operacyjny Obszar programów użytkownika

12 Operacje w systemach wsadowych:
Pisanie (kodowanie) programu w postaci maszynowej (binarnej) Wprowadzenie do pamięci (ręczne, taśmy papierowe, karty perforowane, ...) Uruchomienie Ew. błędy - poprawa i ponowne uruchamianie Wyprowadzenie wyników

13 Operacje w systemach wsadowych:
Powstały assemblery, programy ładujące, tłumaczące (kompilatory), biblioteki typowych funkcji, progr. łączące (konsolidujące, linkery), Moduły sterujące układami we/wy (drivery) dodawane w postaci bibliotek ... Języki programowania ....

14 Przetwarzanie wsadowe:
Program ładujący Porządkowanie zadań Interpreter kart sterujących Obszar programów użytkownika

15 Operacje w systemach wsadowych:
Programowanie - coraz łatwiejsze ... Działanie komputera - coraz bardziej złożone ...

16 Operacje w systemach wsadowych:
Przykład - program w Fortranie: wprowadzenie kompilatora do pamięci (z przewijaka taśmy ) przeczytanie programu z kart i zapisanie na taśmie - już innej kompilacja programu - Fortran na assembler, nast. na kod masz. Następna taśma - z assemblerem ... Połączenie z bibliotekami - linkowanie zapisanie kodu wynikowego ... UFF !!! Wykonanie A efektywność ?????????? A czas obiegu zadania ???

17 Czas realizacji zadań wsadowych (optymalizacja) :
Optymalizacja czasu: zatrudniono zawodowych operatorów komputera obok programistów Sprawniejsza obsługa komputera (+) Odsunięcie programisty od maszyny ... (-) Gromadzenie podobnych zadań do wspólnego wykonania ... Pamięci dyskowe zamiast taśmowych - spooling (simultanous peripheral operation on-line)

18 Spooling - buforowanie
Dysk twardy CPU Czytnik kart Drukarka wierszowa

19 Planowanie zadań Karty - FIFO - First In First Out - nie
Taśma - dostęp sekwencyjny - już lepiej ... Dysk twardy - dostęp bezpośredni : umożliwienie planowania zadań tak

20 Przetwarzanie wsadowe:
Assembler1 Fortran1 Cobol1 Fortran2 assembler2 Cobol2 Fortran3

21 Przetwarzanie wsadowe:
A: uszeregować >>> B: Assembler1 Assembler1 Fortran1 Assembler2 Cobol1 Fortran1 Fortran2 Fortran2 assembler2 Fortran3 Cobol2 Cobol1 Fortran3 Cobol2

22 System wieloprogramowy:
operacyjny Pamięć operacyjna systemu wielopro- gramowego Zadanie 1 Zadanie 2 Zadanie 3 Zadanie 4

23 Wieloprogramowość: Możliwość wykonywania więcej niż jednego zadania w tym samym czasie ... Lepsze wykorzystanie czasu procesora, lepsze wykorzystanie zasobów systemu (CPU, pamięć, urządzenia I/O, ...), US $$$$$ .. Analogia - szewc, adwokat, serwis TV, (a kto to jest szewc ... ???)

24 Podział czasu - wielozadaniowość
Rozszerzenie wieloprogramowości - przełączanie wykonywanych zadań Możliwość pracy interakcyjnej wielu użytkowników w tym samym czasie każdy używa procesora przez mały odcinek czasu

25 Systemy wielozadaniowe:
Wiele programów przechowywanych równocześnie w pamięci - wymagane zarządzanie pamięcią i ochrona; Aby zagwarantować odpowiedni czas wykonania, zadania z pamięci trzeba czasem odsyłać na dysk, i czytać ponownie pamięć wirtualna - technika „poszerzania” pamięci głównej procesora

26 Pamięć wirtualna: Możliwość wykorzystywania większej ilości pamięci operacyjnej (głównej) niż pamięć fizyczna, faktycznie zainstalowana w komputerze ... Technika ta pozwala programistom uwolnić się od ograniczeń pamięciowych ...

27 Systemy dyskowe i systemy plików
Systemy z podziałem czasu muszą dostarczać bezpośrednio dostępnego systemu plików ... Systemy plików znajdują się (rezydują) na dyskach - trzeba więc zapewnić zarządzanie dyskami, systemami dyskowymi ....

28 Współbieżność: Systemy z podziałem czasu muszą umożliwiać też działanie współbieżne (wieloprocesorowość), a to wymaga odpowiednich metod przydziału procesora;

29 Wielozadaniowość: Aby zagwarantować porządek wykonywania zadań, w systemie muszą istnieć mechanizmy synchronizowania zadań i komunikacji pomiędzy nimi; System musi też zapewniać, że zadania nie będą się „zakleszczać”, wzajemnie na siebie czekając ...

30 Komputery osobiste (lata 70-te):
Obniżenie cen sprzętu - możliwość zbudowania komputera dla użytkownika indywidualnego ... Inne - nowocześniejsze urządzenia we/wy: klawiatury i myszy zamiast czytn. kart, małe drukarki i monitory zastąpiły drukarki wierszowe i perforatory kart ...

31 Komputery osobiste: Początkowo - ani wielostanowiskowe ani też wielozadaniowe ... Z czasem - zamiast maksymalizować stopień wykorzystania procesora (tanie procesory), nacisk położono na wszechstronność systemu i wygodę użytkownika ...

32 System Operacyjny dla PC ...
Ochrona plików - nie jest konieczna Modem, LAN - wielodostęp - ochrona plików / zasobów Brak ochrony - ułatwienie dla programów złośliwych

33 System Operacyjny dla PC ...
Koncepcje (cechy) systemów dla dużych maszyn (mainframe) trafiają do systemów mikrokomputerowych ... Pierwowzór UNIX-a - Multics z MIT lata UNIX - Bell Labs - dla PDP

34 System Operacyjny dla PC ...
Cechy (rozwiązania) UNIX-owe przechodzą do systemów dla PC: Microsoft Windows NT IBM OS/2 MacIntosh Operating System ... UNIX-y dla stacji roboczych: HP, IBM, Sun, Alpha DEC/Cpq/HP

35 Systemy równoległe: Ściśle powiązane - wieloprocesorowe:
symetryczne i asymetryczne (a ile procesorów ma nasz PeCet ??? ) Luźno powiązane - rozproszone: podział zasobów przyspieszenie obliczeń niezawodność komunikacja ...

36 Systemy czasu rzeczywistego:
Surowe wymagania dotyczące czasu przetwarzania lub przepływu danych: eksperymenty naukowe medycyna - badania i nadzór sterownie procesami przemysłowymi niektóre systemy wizualizacji (pogoda) sterowniki urządzeń AGD, ......

37 Systemy czasu rzeczywistego:
Rygorystyczne - ograniczenie wszelkich opóźnień w systemie, brak podziału czasu, Łagodne - krytyczne zadania otrzymują pierwszeństwo przed innymi, i nie mogą czekać w nieskończoność ... (zastosowania ograniczone - multimedia, Virtual Reality,

38 Początki epoki komputerów:
Lata : pojedyncze komputery, minikomputery drogie (dziesiątki/setki tysięcy $), rozproszone, brak łączności

39 Systemy scentralizowane:
Komp. Centralny Terminal Terminal

40 Systemy scentralizowane:
K. Komp. Centralny Koncentrator Terminal Terminal

41 Systemy scentralizowane:
Jeden procesor (centralny) oraz: pamięć urządzenia zewnętrzne pewna liczna terminali ?? modemy ?? i linie telefoniczne ...

42 Rewolucja ??? - lata 80-te XX w.
Mikroprocesor - r. 197x - komputery domowe i osobiste Sieci komputerowe (LAN, WAN), Szybkie sieci komputerowe ... Komputery - tanie, łatwe i przyjemne ... Szybka i tania komunikacja ...

43 Komputer pojedynczy (PC) :
Jeden procesor Jeden użytkownik brak komunikacji/łączności ? Maszyna do pisania ???

44 Systemy rozproszone : Komp. Komp. ??? Komp. Komp. Komp. Komp.

45 Systemy rozproszone : Komp. Terminal Sieć, media łączności,
? Internet ? Komp. Terminal Komp. Komp. Serwer Terminal

46 System rozproszony : Definicja: (a jest ich wiele) ...
System rozproszony to układ niezależnych komputerów (procesorów), który sprawia na jego użytkownikach wrażenie, że jest jednym komputerem (procesorem, systemem) ...

47 Systemy rozproszone : przykłady:
Firma, biuro, uczelnia, ....(np.. PeCety i ...) Roboty/automaty w hali produkcyjnej - taśma produkcyjna z centralnym komp. Banki z oddziałami, linie lotnicze i rezerwacja biletów

48 Cele decentralizacji :
Optymalizacja kosztów (cena), ekonomia ... Decentralizacja przetwarzania ... (np. sieć supermaketów i lokalne zaopatrzenie ) wspomagana komp. zespołowa praca ludzi (albo graczy komputerowych ...)

49 Zalety decentralizacji : (w porównaniu 1 komp. Centralnym)
Optymalizacja kosztów (cena), ekonomia ... Lepszy współczynnik cena/wydajność (z 1$) wydajność nieosiągalna w 1 procesorze ... Niezawodność (całego systemu !!!) możliwość stopniowej (tańszej) rozbudowy ...

50 Zalety decentralizacji : (w porównaniu komputerami odosobnionymi -PC)
możliwość współdzielenia informacji/danych współdzielenie urządzeń (np. drukarki) - koszty komunikacja międzyludzka - np. poczta elektroniczna, ... elastyczność - rozkład obciążenia na wszystkie dost. komputery w sposób bardziej efektywny ... wykonywanie zadań na cudzych procesorach ...

51 Wady syst. Rozproszonych :
Oprogramowanie - zupełnie inne niż dla systemów scentralizowanych Sieć - może ulegać nasyceniu (niewydolność) lub powodować inne problemy ... Bezpieczeństwo - łatwy (łatwiejszy) dostęp również do danych poufnych ...

52 Systemy rozproszone - systemy wieloprocesorowe
Wiele różnych klasyfikacji Najczęściej cytowana: Flynn (1972), za istotne uznał dwie cechy: liczba strumieni instrukcji liczba strumieni danych

53 Systemy rozproszone ??? : SISD - single instruction, single data (PC?)
SIMD - single instr., multiple data - procesory macierzowe, niektóre superkomputery MISD - multiple instr., single data ??? brak realizacji technicznych !!! MIMD - multiple instr., multiple data

54 (pamięć wspólna - dzielona)
Systemy MIMD : Komputery równoległe i rozproszone Luźno powiązane Ściśle powiązane Wieloprocesory (pamięć wspólna - dzielona) Multikomputery (pamięć prywatna) szynowe przełączalne szynowe przełączalne Sequent, Encore Ultracomputer stacje robocze transputer w sieci LAN superkomputery

55 Pamięć (rodzaje): Rejestry procesora pamięć operacyjna (RAM)
pamięć masowa (pomocnicza, zewnętrzna) Cechy różnicujące rodzaje pamięci: szybkość działania koszt rozmiar ulotność (trwałość danych)

56 Hierarchia pamięci : Rejestry CPU Pamięć podręczna S Z Y B K O Ś Ć
U L O T N O Ś Ć K O S Z T Pamięć operacyjna Dysk elektroniczny (SSD/RAM-/flash) Dysk magnetyczny (HDD/FDD) Dysk optyczny (CD, DVD, MO) Taśmy magnetyczne (Tape/ FDD ??)

57 Ochrona sprzętowa : Niedozwolone operacje pamięciowe (naruszenie „cudzej” pamięci przy wieloprogramowości); rozkazy uprzywilejowane (niedozwolone dla trybu użytkownika) Jak to chronić ???

58 Rozkazy - dualny tryb pracy:
Tryb monitora (monitor mode) [ 486+] (supervisor mode, system mode) oraz tryb użytkownika (user mode) dodatkowy bit stanu/statusu/trybu pracy ... Ochrona we-wy - rozkazy uprzywilejowane ochrona pamięci (dozwolona przestrzeń adresowa) [386+] ochrona CPU - przed przejęciem kontroli; przed timeout-em ...

59 Składowe systemu operacyjnego : (elementy wspólne):
Zarządzanie procesami : tworzenie i usuwanie procesów (użytk. i syst), wstrzymywanie i wznawianie ... mechanizmy synchronizacji procesów, mechanizmy komunikacji procesów; mechanizm obsługi zakleszczeń ...

60 Składowe systemu operacyjnego : (elementy wspólne):
Zarządzanie pamięcią operacyjną: ewidencja fragmentów pamięci + procesy; zarządzanie ładowaniem zadań do pamięci; przydzielanie i zwalnianie obszarów pamięci ... Zarządzanie plikami ; Zarządzanie sytemem We-Wy ...

61 Składowe systemu operacyjnego : (elementy wspólne):
Zarządzanie pamięcią pomocniczą (cache); Praca w sieci (komunikacja) System ochrony (przydzielonych zasobów); System interpretacji poleceń: (command.com, shell, GUI)

62 Usługi systemu op. (typowe) :
Ładowanie, wykonywanie i kończenie programów (normalne lub błędne ...) Operacje We-Wy ... Obsługa zleceń dla systemu plików; Komunikacja między procesami ... Wykrywanie błędów Optymalizacja działania: Przydzielanie zasobów, ochrona, rozliczanie

63 Funkcje systemowe : Nadzorowanie procesów operacje na plikach
operacje na urządzeniach utrzymywanie informacji (przechowywanie) komunikacja

64 Programy systemowe: Manipulowanie plikami;
Informowanie o stanie systemu; Manipulowanie zawartością plików; Translatory, języki programowania (???) Wsparcie programisty: konsolidatory, linkery, ... Komunikacja ...

65 Struktura systemu (MS-DOS): (procesory 80x86)
Programy użytkowe Rezydentne progr. systemowe Moduły obsługi urządzeń z poziomu MS-DOS Moduły obsługi urządzeń z poziomu ROM BIOS

66 Struktura systemu UNIX :
Użytkownicy (interfejs użytkownika) Powłoki i polecenia Kompilatory i interpretery Biblioteki systemowe Interfejs funkcji systemowych jądra (interfejs programisty) J Ą D R O Sygnały System plików Planowanie Obsługa terminali Wymiana Przydziału procesora System znakowego System blokowego Zastępowanie stron we-wy we-wy Stronicowanie Moduły sterujace Moduły sterujące na żadanie terminali dysków i taśm Pamięć wirtualna Interfejs między jądrem a sprzętem Sterowniki terminali Terminale Sterowniki pamięci Pamięć operacyjna Sterowniki urządzeń Dyski i Taśmy

67 Podejście warstwowe: Ulepszony (nowocześniejszy) sprzęt >>> lepsza kontrola nad komputerem i programami użytkowymi łatwiejszy podział SO na fragmenty Wydzielenie modułów systemu operacyjnego >>> różne sposoby: np.. podział SO na warstwy (poziomy) Każda warstwa korzysta z funkcji (operacji) i usług tylko niższych warstw - upraszcza to wyszukiwanie błędów i weryfikację systemu ... Pierwsza warstwa (sprzętowa) może być poprawiana bez dbania o resztę systemu - z definicjji używa tylko sprzętu. Następne warstwy - korzystają wyłącznie z operacji dostarczanych przez warstwy niższe, już uruchomione ...

68 Struktura systemu THE [Eindhoven - Holandia]
Warstwa 5: progr. użytkowe Warstwa 4: buforowanie urz. We-Wy Warstwa 3: progr. obsł. konsoli operatora Warstwa 2: zarządzanie pamięcią Warstwa 1: planowanie przydziału CPU Warstwa 0: sprzęt

69 Struktura systemu Venus :
Warstwa 6: progr. Użytkowe Warstwa 5: progr. obsługi i planow. przydziału urządzeń Warstwa 4: pamięć wirtualna Warstwa 3: kanał We-Wy (I/O) Warstwa 2: planowanie przydziału CPU Warstwa 1: interpreter instrukcji Warstwa 0: sprzęt

70 Struktura warstw systemu OS/2 (IBM)
Aplikacja Aplikacja Aplikacja Interfejs programowania aplikacji (API) Rozszerzenie API Podsystem Podsystem Podsystem Jądro systemu : - zarządzanie pamiecią - ekspediowanie zadań - zarządzanie urządzeniami Moduł sterujący urządzenia Moduł sterujący urządzenia Moduł sterujący urządzenia Moduł sterujący urządzenia

71 OS/2 : Aplikacja użytkownika nie może już sterować (zarządzać) sprzętem lepsza kontrola nad sprzętem ... Lepsze rozeznanie systemu nt. zasobów eksploatowanych przez programy użytkownika ...

72 Maszyna wirtualna : Procesy Procesy Procesy Procesy API API API Jądro
Sprzęt Sprzęt Maszyna zwykła Maszyna wirtualna

73 Maszyna wirtualna - korzyści:
Pełna ochrona zasobów systemowych Pełna izolacja maszyn wirtualnych. Komunikacja w wirtualnej sieci (software) Doskonała do badań nad SO. ($) Symulacja wielu SO na jednej maszynie ... Testowanie zmian (modyfikacji) rzeczywistych SO na maszynach wirt. ... Rozwiązanie problemu zgodności systemów (np.. jak uruchomić DOS na „obcym” CPU)

74 Java - JVM : (Sun Microsystems)
Kompilator Javy wytwarza kod pośredni ... JVM działa na wielu różnych maszynach (platformach sprzętowych) oraz w przeglądarkach internetowych ...

75 Procesy: Proces to załadowany do pamięci operacyjnej i będący w trakcie wykonywania program (aktywny ???) ang. process - przetwarzać ... Program - element bierny (pasywny), np. jako plik na dysku

76 Procesy - stany procesów:
Zakończony Nowy Wyjście Przyjęcie Planista ==>> długoterminowy Przerwanie Gotowy [kolejka] Aktywny [tylko 1 !!!] Decyzja ^ planisty krótkoterminowego Oczekiwanie na zdarzenie lub na operację WE-WY Obsłużenie zdarzenia lub operacji WE-WY Czekający [kolejka] Swap file ..

77 Procesy: PCB - Process Control Block
Wskażnik Stan procesu Numer procesu (PID) Licznik rozkazów Rejestry Ograniczenia pamięci Wykaz otwartych plików I inne zasoby ... ...

78 Procesy - planista : Tylko jeden proces może być aktywny ...!!! (w dowolnym procesorze !!!) O tym, który z procesów „gotowych” stanie się aktywny - decyduje planista krótkoterminowy (planuje przydział CPU) Planista długoterminowy - decyduje o załadowaniu do pamięci procesów oczekujących na wykonanie ... Planista - dispatcher (dyspozytor ??)

79 Kontekst - przełączanie kontekstu
Przełączanie procesora do innego procesu wymaga przechowania stanu starego procesu i załadowania przechowanego stanu nowego procesu (context switch) ...

80 Wątki (procesy lekkie) :
„mniejszy” proces wykorzystujący procesor : (licznik rozkazów, zbiór rejestrów i obszar stosu) wydzielenie wątków zmniejszyło obciążenie procesora w porównaniu przełączaniem procesów (kontekstu) w jednym zadaniu może występować wiele wątków ... [ Xeon i HT - wielowątkowość współbieżna ]

81 Komunikacja międzyprocesowa :
Procesy współpracujące mogą/muszą się ze sobą komunikować - system komunikatów lub współdzielenie bufora pamięci ... Procesy niezależne nie muszą się ze sobą komunikować ...

82 Planowanie przydziału procesora oraz Synchronizowanie procesów
do samodzielnego zapoznania się ...

83 Zarządzanie pamięcią ... oraz Pamięć wirtualna ...
do samodzielnego zapoznania się ...

84 Systemy plików (i dyskowe):
Katalog - ??? Partycja (strefa) ??? Dysk (później ...)

85 Plik (zapis, zbiór, file, ...)
PLIK - nazwany zbiór informacji, zapisany w pamięci pomocniczej (zewnętrznej, masowej, ...) - nieulotnej. Pliki - to programy oraz dane (pliki wykonywalne, teksty, dane liczbowe, bazy danych, grafika, dźwięk, filmy, ....)

86 Atrybuty plików: Nazwa pliku Typ pliku (niektóre systemy) położenie
rozmiar (lub rozmiar max.) ochrona (kontrola dostępu - kto i jak ...) znacznik(i) czasu (data i godz.) - utworzenia, modyfikacji, ost. dostępu inf. o właścicielu i użytkowniku (-ach) (bezpieczeństwo !!!!)

87 Operacje na plikach : Tworzenie pliku (miejsce na plik i wpis w katalogu) zapis pliku czytanie pliku zmiana pozycji (wskaźnika) w pliku usuwanie pliku (delete/erase) skracanie pliku ( dopisywanie ) (append) ( przemianowanie ) (rename) ( otwieranie plików tryby, wielodostęp, blokady )

88 Typy plików (popularne) : czy system ma je rozróżniać ???
Wykonywalne exe, com, bin, cmd, nlm wsadowe bat, sh, (skrypty) źródłowe pas, c, f77, asm, a, bas, z80, ... Wynikowe obj, o, ... Biblioteczne lib, a, dll, tekstowe txt, doc, edytora ... Wp, tex, doc, rtf, tag, chi, ... Druk, obraz prn, jpg, tif, bmp, ps, pcx, ..... Multimedia mp3, mov, avi, vid, Archiwalny bak, arc, zip, tar, arj, rar, Inne Dwg, res, chk, ddi, fnt, ttf,

89 Struktury katalogowe :
Sposób organizacji dużej ilości plików na nośnikach o dużych pojemnościach ... Dyski : strefy (partycje) minidyski (w IBM) tomy (woluminy) Katalogi jedno- i dwu- -poziomowe, oraz drzewiaste;

90 Operacje na katalogach :
Odnajdywanie pliku tworzenie plików usuwanie plików wyprowadzanie katalogu (dir/ls) przemianowanie plików przegląd oraz kopia zakładanie, usuwanie katalogów ...

91 Przechowywanie informacji :
Ochrona inf. przed jej uszkodzeniem, lub utratą (niezawodność) - kopia ... Ochrona przed niepowołanym (nieuprawnionym) dostępem ograniczenia dostępu - do nośników lub systemów plików ..., typy dostępu ... Pełny dostęp ograniczony - pełny zakaz ...

92 Systemy plików - praktyka :
System plików (File System - FS) - sposób zapisu i przechowywania informacji na nośniku danych (dysku, taśmie, ... ) Logiczna organizacja danych, metody zapisu i odczytu, (np.. buforowanie, rozmieszczenie na nośniku, lub „journaling”), wielkość klastra, atrybuty plików (RSHA, RWX, ....), schemat nazw zbiorów i katalogów, ...

93 Systemy plików : DOS/Win A:\ C:\Dane D:\TXT
UNIX /home /mnt/floppy /mnt NFS \\host\zasób

94 Systemy plików - PeCet :
FAT-12, FAT-16/14, FAT-16, FAT-32: MS-DOS, MS Windows 9x, NTFS - Windows NT/2000/XP ext2, ext3 - linux-y HPFS - OS/2 HFS - Mac OS (Hierarchical FS) NFS - Sun Microsystems/Novell CDFS - ISO płyty kompaktowe,

95 DOS - FAT : FAT-12 - dyskietki i HDD < 16 MB
HDD - cluster 4 MB * 2^12 FAT-16/14 - HDD MB HDD - cluster 2 kB * 2^14 FAT-16 (BigDOS) - HDD MB cluster 2 kB MB cl. 4 kB MB cl. 8 kB MB cl. 16 kB MB cl. 32 kB MB cl. 64 kB MB (tylko NT !!!)

96 Win - VFAT i FAT-32 : VFAT - Virtual FAT (FAT-16 + long names)
cl kB - poj MB (W /SR1) FAT-32 (21-bitów adr. klastra dyskowego) cl. 4 kB MB - 8GB cl. 8 kB GB cl. 16 kB MB cl. 32 kB MB cl. 64 MB GB

97 MS Windows NT 4.0/2000/XP : NTFS - New Technology File System :
od MS Win wieksza wydajność, journaling (zabezp. przed utratą danych), kompresja i szyfrowanie danych ... Uprawnienia użytkowników na poziomie systemu plików ...

98 Apple MacIntosh i FreeBSD :
HPS - Hierarchical File System Mac OS 9.x i FreeBSD nazwy do 31 znaków HPS Plus - Hierarchical File System Mac OS X (10.x), Linux, FreeBSD, nazwy do 255 znaków

99 Systemy uniksowe : Minix - nazwy do 14 zn., part. do 64 MB;
Ext - Extended File System linux ... Ext2 - 2nd Extended File System Ext3 - 3rd Extended File System ReiserFS - SuSe Linux (subalokacja) sysv - Unix System V, Linux

100 Systemy sieciowe : NFS - Network File System :
Sun OS, NetWare, Unix i Linux, Windows, ... Samba : oparty o prot. SMB: Unix, Linux, i wiele. wiele innych

101 To SoftWare (dusza) ..... a sprzęt (hardWare) ???
Systemy plików - sposób organizacji i zarządzania - operacje na plikach i katalogach... Systemy dyskowe - fizyczne urządzenia i zarządzanie nimi ....

102 Systemy dyskowe : Dyski twarde : ESDI MFM SCSI AT BUS --> IDE/ATA :
PATA i SATA Fiber Chanell (światłowodowe ...) SAN - Storage Area Networks

103 Ile dysków twardych ??? ESDI, MFM - 2, max 4 szt. (2 kontrolery)
dodatkowy kontroler - do PC - karta ISA z BIOS-em lub - do AT - ISA-16 - bez BIOS-a SCSI - do 7 szt. z 1. kontrolera (!!!!) wide SCSI - do 15 szt. z 1 kontrolera IDE/ATA (ATAPI, PATA) : wczesne : do 2 szt. później : do 2 szt. z 1. kontrolera, max do szt (4 kontrolery ...) dziś : nawet więcej niż 8, oraz macierze ...

104 Pojemności dysków twardych :
MFM, ESDI - 5, 10, 20, ... MB (!!!) , 40, 60, 80 (76?), 120, 144, Dyski 5.25”, potem 3.5”, 2.5” AT-BUS - 20, 40, 60, 80, 100, 120, ”, 2.5”, 1.8”, ... XT-BUS (8-bit) - 20, 40 MB już tylko 3.5” .... Dziś - (listopad 2003) GB EIDE/SATA, Ultra wide SCSI - U3W, U320

105 Macierze dyskowe : RAID - Redundand Array of Independent Disks (Redund. Array of Inexpensive Disks) RAID 0, 1, 2, 3, 4, 5. RAID 10 (1+0)

106 = + Macierz RAID 0 : Macierz bez nadmiaru :
większe pojemności i szybkość ... Blok A = Dane: Blok B Blok C Blok D Blok A Blok B 2 Dyski: Blok C + Blok D Blok E Blok E Blok G itd. ...

107 = + Macierz RAID 1 : Macierz nadmiarowa (100%) :
mirror - (lustro) - tylko szybciej i bezpieczniej Blok A = Dane : Blok B Blok C Blok D Blok A Blok A 2 Dyski: Blok B + Blok B Blok C Blok C Blok D Blok D

108 = Macierz RAID 3 (4?) : + + Macierz nadmiarowa (+ 1 dysk) :
z parzystością Blok A = Dane : Blok B Blok C Blok D Blok E Blok A Blok B Kod kontr. + + Blok C Blok D Kod kontr. 3 dyski (lub więcej) Blok E Blok F Kod kontr. Blok G Blok H Kod kontr.

109 = Macierz RAID 5 : Macierz nadmiarowa (+ 1 dysk) :
rozrzucona parzystość Blok A = Dane : Blok B Blok C Blok D Blok E Blok A Blok B Kod kontr. Blok C Kod kontr. Blok D. Kod kontr. Blok E Blok F Blok G Blok H Kod kontr.

110 Macierz JBOD : Just Bunch of Disks (po prostu kilka/ /trochę dysków ...) min. 2 dyski o dowolnej pojemności ... Połączona pojemność wszystkich dysków szybkość, niski koszt, łatwa rozbudowa ...

111 = Macierz RAID 10 (1+0) : + lustro Wiele dysków + 100% lustra Blok A
Dane: Blok B Blok C Blok D RAID 0 RAID 0 Blok A Blok A Blok C + lustro Blok C Blok E Blok E Blok G Blok G Blok B Blok B RAID 1 Blok D Blok D Blok E Blok E itd. ... itd. ...

112 Macierze : Kiedyś - tylko sprzętowe, tylko SCSI (chociaż Novell NetWare - lustro programowe) Dziś - sprzętowe SCSI i IDE Dziś - także software’owe IDE (M/B)...

113 Organizacja logiczna dysków :
Dysk twardy - 3 parycje M. B R Part. A Part. B Part C Partycja FAT-nn B FAT1 FAT2 R DANE Tablice alokacji ROOT katalog główny Boot rekord (boot sektor)

114 Przygotowanie dysku do pracy:
Formatowanie fizyczne (???) - producent FDISK (lub inny) - strefy/partycje (HDD!) stworzenie partycji/ podział na partycje Format - logiczne formatowanie dysku komenda np. format - weryfikacja całego dysku twardego ...

115 !!!! UWAGA !!! Komenda FORMAT na dysku twardym nie zapisuje niczego w obszarze DANYCH !!! Po zakończeniu formatowania zapisywane są - puste tablice alokacji - FAT1 i FAT2 oraz pusty katalog główny - \ (root) (to może zaszkodzić ...) Jeśli ją przerwiemy przed dojściem do 100%, dane nie będą utracone ...

116 Narzędzia do zarządzania FS :
DOS - komendy, NC, VC, FC, DN, DOS-Shell, Xtree, 4DOS, Windows - komendy, Eksplorator, NC32, WinCommander/TotalCommander, Linux - komendy, Midnight Commander

117 Komendy DOS-a : Dir, type, print, md, cd, rd, tree
del/erase, ren(ame), copy, xcopy fdisk, format, defrag, sys, unformat, undelete, chkdsk, scandisk, backup, restore mem, memmaker dosshell,

118 Aplikacje systemowe : PCTools, Norton Utilities, Norton Integrator
DT, BE, Speedisk, NDD, ScanDisk, SideKick myszka, SmartDrive PC Anywhere ... menu, help, Win 3.x, ....

119 Norton Commander (v. 4.0 ang.)

120 DOS Shell :

121 Eksplorator :

122 A może tak ???

123 Win/Total Commander :

124 Aplikacje do zarządzania FS :
Fdisk, format, sys apl. katalogowe..... Chk, ScanDisk, defrag, panel sterowania, sieć, system,

125 Ochrona danych: ... Kopie danych ... (zapasowe !!!) ... (BackUp) ...
Archiwizacja (czym się różni od kopii bezpieczeństwa ?)

126 Kopie zapasowe (backup) :
Kopia bezpośrednia -on line - stale dostępna dodatkowe przestrzenie dyskowe Kopia pośrednia (near-line) nośniki wyjmowalne (fdd, optical, jukebox ..) Kopia autonomiczna - off line: (++ !!!) małe, przenośne nośniki, z kompresją - najczęściej taśmowe - streamery

127 Rodzaje kopii zapasowych:
Kopiowanie pełne Kopiowanie różnicowe Kopiowanie przyrostowe (atrybut A) Kopiowanie codzienne „świeżych” danych - odmiana kopii przyrostowej ...

128 Wady i zalety kopii Kopia pełna: ------------------------
czas i koszty (-) , czas odtwarzania (+)

129 Wady i zalety kopii Kopia różnicowa: ----------- kopia bazowa
przyrosty ..

130 Wady i zalety kopii Kopia przyrostowa: ======== kopia bazowa -------
przyrosty różnicowe ------

131 Wady i zalety kopii Kopia codzienna (przyrostowa):
na koniec dnia pracy - wszystkie pliki z dzisiejszą datą: wymaga b. dużej dyscypliny ...

132 Po co te kopie ???? (1) +X D B +Y +Y +X C A

133 Po co te kopie ???? (2) D1 +X B D2 +Y +Y +X C A

134 Po co te kopie ???? (3) A, B, C, D - stany obiektu X, Y - zmiany ...

135 Rzeczywistość ... Serwery - raczej streamery (!!! ???) (wyłącznie - SCSI) Komputery - taśmy lub nagrywarki (!!!) dziś - CD-R lub CD-RW - niskie koszty !!! albo DVD+-R lub DVD+-RW .. A może magnetowid ?????

136 Dyski nadmiarowe: Mirroring (lustro) lub duplexing:
Macierze dyskowe - RAID programowe sprzętowe np.. HOT SWAP

137 Instalacje systemów operacyjnych:
Kiedyś - wiedza trochę tajemna ... instalacja konfiguracja Dziś - PNP - instalacja automatyczna ... (czy aby na pewno jest to wariant optymalny?)

138 Wersje systemów operacyjnych i pakietów użytkowych :
Pełne, OEM i upgrade (???) Demo (time bomb ?) MSDN (dla szkół) edukacyjne (dla użytkowników)

139 Koniec Dziękuję

140 Systemy sieciowe i oprogramowanie :

141 Ewolucja interfejsów graficznych GUI

142 Koniec ...