Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

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

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "1 Systemy Operacyjne Prowadzący: dr hab. Piotr GIZA mgr inż. Stanisław SIERPIEŃ mgr inż. Tomasz PAZIK."— Zapis prezentacji:

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

2 2 Systemy Operacyjne: Wykład -podstawy teoretyczne (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 3 Zaliczenia i egzamin : II semestr: –Zaliczenie ćwiczeń - aktywność i kolokwia –Egzamin

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

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

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

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

8 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 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 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 11 Systemy wsadowe System operacyjny Obszar programów użytkownika Pamięć operacyjna prostego systemu wsadowego

12 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 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 14 Przetwarzanie wsadowe: Program ładujący Porządkowanie zadań Interpreter kart sterujących Obszar programów użytkownika

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

16 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 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 18 Spooling - buforowanie Dysk twardy CPU Czytnik kart Drukarka wierszowa

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

20 20 Przetwarzanie wsadowe: A: Assembler1 Fortran1 Cobol1 Fortran2 assembler2 Cobol2 Fortran3

21 21 Przetwarzanie wsadowe: A: uszeregować >>> B: Assembler1Assembler1 Fortran1Assembler2 Cobol1Fortran1 Fortran2Fortran2 assembler2Fortran3 Cobol2Cobol1 Fortran3Cobol2

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

23 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 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 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 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 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 28 Współbieżność: Systemy z podziałem czasu muszą umożliwiać też działanie współbieżne (wieloprocesorowość), a to wymaga odpowiednich metod przydziału procesora;

29 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 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 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 32 System Operacyjny dla PC... Ochrona plików - nie jest konieczna Modem, LAN - wielodostęp - ochrona plików / zasobów Brak ochrony - ułatwienie dla programów złośliwych

33 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 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 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 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 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 38 Początki epoki komputerów: Lata : –pojedyncze komputery, minikomputery –drogie (dziesiątki/setki tysięcy $), –rozproszone, brak łączności

39 39 Systemy scentralizowane: Komp. Centralny Terminal

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

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

42 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 43 Komputer pojedynczy (PC) : Jeden procesor Jeden użytkownik brak komunikacji/łączności ? Maszyna do pisania ???

44 44 Systemy rozproszone : Komp. ???

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

46 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 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 48 Cele decentralizacji : Optymalizacja kosztów (cena), ekonomia... Decentralizacja przetwarzania... (np. sieć supermaketów i lokalne zaopatrzenie ) wspomagana komp. zespołowa praca ludzi (albo graczy komputerowych...)

49 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 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 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 52 Systemy rozproszone - systemy wieloprocesorowe Wiele różnych klasyfikacji.... Najczęściej cytowana: Flynn (1972), za istotne uznał dwie cechy: –liczba strumieni instrukcji –liczba strumieni danych

53 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 54 Systemy MIMD : Komputery równoległe i rozproszone Wieloprocesory (pamięć wspólna - dzielona) Multikomputery (pamięć prywatna) Ściśle powiązane Luźno powiązane szynoweprzełączalneszynoweprzełączalne Sequent, Encore Ultracomputer stacje robocze transputer w sieci LAN superkomputery

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

56 56 Hierarchia pamięci : Rejestry CPU Pamięć podręczna Pamięć operacyjna Dysk elektroniczny (SSD/RAM-/flash) Dysk magnetyczny (HDD/FDD) Dysk optyczny (CD, DVD, MO) Taśmy magnetyczne (Tape/ FDD ??) KOSZTKOSZT SZYBKOŚĆSZYBKOŚĆ ULOTNOŚĆULOTNOŚĆ

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

58 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 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 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 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 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 63 Funkcje systemowe : Nadzorowanie procesów operacje na plikach operacje na urządzeniach utrzymywanie informacji (przechowywanie) komunikacja

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

65 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 66 Struktura systemu UNIX : Sterowniki terminali Terminale Sterowniki pamięci Pamięć operacyjna Sterowniki urządzeń Dyski i Taśmy Interfejs między jądrem a sprzętem Sygnały System plików Planowanie Obsługa terminali Wymiana Przydziału procesora System znakowegoSystem blokowego Zastępowanie stron we-wy we-wyStronicowanie Moduły sterujaceModuły sterującena żadanie terminali dysków i taśmPamięć wirtualna Interfejs funkcji systemowych jądra (interfejs programisty) Powłoki i polecenia Kompilatory i interpretery Biblioteki systemowe Użytkownicy... (interfejs użytkownika) JĄDROJĄDRO

67 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 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 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 70 Struktura warstw systemu OS/2 (IBM) Moduł sterujący urządzenia Moduł sterujący urządzenia Moduł sterujący urządzenia Moduł sterujący urządzenia Jądro systemu : - zarządzanie pamiecią - ekspediowanie zadań - zarządzanie urządzeniami Podsystem Interfejs programowania aplikacji (API)Rozszerzenie API Aplikacja

71 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 72 Maszyna wirtualna : Sprzęt Jądro API Procesy Maszyna zwykła Maszyna wirtualna Sprzęt Maszyna wirtualna Jądro API Procesy

73 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 74 Java - JVM : (Sun Microsystems) Kompilator Javy wytwarza kod pośredni... JVM działa na wielu różnych maszynach (platformach sprzętowych) oraz w przeglądarkach internetowych...

75 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 76 Procesy - stany procesów: Nowy Aktywny [tylko 1 !!!] Gotowy [kolejka] Czekający [kolejka] Zakończony Decyzja ^ planisty krótkoterminowego Przerwanie Przyjęcie Wyjście Oczekiwanie na zdarzenie lub na operację WE-WY Obsłużenie zdarzenia lub operacji WE-WY Planista ==>> długoterminowy Swap file..

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

78 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 79 Kontekst - przełączanie kontekstu Przełączanie procesora do innego procesu wymaga przechowania stanu starego procesu i załadowania przechowanego stanu nowego procesu (context switch)...

80 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 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 82 Planowanie przydziału procesora oraz Synchronizowanie procesów do samodzielnego zapoznania się...

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

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

85 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 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 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 88 Typy plików (popularne) : czy system ma je rozróżniać ??? Wykonywalne exe, com, bin, cmd, nlm wsadowe bat, sh,... (skrypty) źródłowepas, c, f77, asm, a, bas, z80,... Wynikoweobj, o,... Biblioteczne lib, a,... dll, tekstowetxt, doc, edytora...Wp, tex, doc, rtf, tag, chi,... Druk, obrazprn, jpg, tif, bmp, ps, pcx,..... Multimediamp3, mov, avi, vid, Archiwalnybak, arc, zip, tar, arj, rar, Inne......Dwg, res, chk, ddi, fnt, ttf,

89 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 90 Operacje na katalogach : Odnajdywanie pliku tworzenie plików usuwanie plików wyprowadzanie katalogu (dir/ls) przemianowanie plików przegląd oraz kopia zakładanie, usuwanie katalogów...

91 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 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 93 Systemy plików : DOS/Win A:\ C:\Dane D:\TXT UNIX /home /mnt/floppy /mnt NFS \\host\zasób

94 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 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 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-512 MB - 8GB –cl. 8 kB-8-16 GB –cl. 16 kB MB –cl. 32 kB MB –cl. 64 MB GB

97 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 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 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

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

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

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

103 103 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 8. szt (4 kontrolery...) –dziś : nawet więcej niż 8, oraz macierze...

104 104 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 Dziś - (listopad 2003) GB EIDE/SATA, Ultra wide SCSI - U3W, U320

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

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

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

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

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

110 110 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...

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

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

113 113 Organizacja logiczna dysków : BFAT1FAT2 Dysk twardy - 3 parycje DANE M. B R Part. APart. B Part C Partycja FAT-nn Boot rekord (boot sektor) Tablice alokacji R ROOT katalog główny

114 114 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...

115 115 !!!! 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...

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

117 117 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,

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

119 119 Norton Commander (v. 4.0 ang.)

120 120 DOS Shell :

121 121 Eksplorator :

122 122 A może tak ???

123 123 Win/Total Commander :

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

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

126 126 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

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

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

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

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

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

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

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

134 134 Po co te kopie ???? (3) A, B, C, D - stany obiektu X, Y - zmiany... A B C -X +Y -Y +X D A2

135 135 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... ?????

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

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

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

139 139 Koniec Dziękuję

140 140 Systemy sieciowe i oprogramowanie :

141 141 Ewolucja interfejsów graficznych GUI

142 142 Koniec...


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

Podobne prezentacje


Reklamy Google