Operációs rendszerek - Tankönyvi szám: 55011.

Összefoglaló

Jegyzet azonosító: 55011
ELŐSZÓ
Bevezetés A jegyzet a Budapesti Műszaki Egyetem Villamosmérnöki Karának Informatika szakán 1991 őszi félévében elhangzott Rendszerprogramozás című tárgy előadásainak alapján készült. A jegyzet már így is elég nagy terjedelme miatt nem törekedhetett teljességre, nem közlünk mindenhol részletes magyarázatokat. Inkább előadásvázlatnak szánjuk, az előadásokon szóban elhangzottak kiegészíthetik az itt leírtakat, értelmezhetik, magyarázhatják a gyakran szűkszavú vázlatpontokat. Ennek ellenére reméljük, hogy hasznos és hiánypótló jegyzetet adhatunk a hallgatóság kezébe, amely nem csak a jegyzet megszületését inspiráló Rendszerprogramozás, hanem a Villamosmérnöki karon oktatott egyéb tárgyak anyagához is kapcsolódik. Vissza
TARTALOM
Bevezetés 6
1. Az operációs rendszerekről általában 7
2. Az operációs rendszerek története 9
2.1. Korai rendszerek 9
2.2. A perifériás műveletek gyorsítása 10
2.3. Multiprogramozás 12
2.4. Napjaink rendszerei 12
2.4.1. Korszerű kötegelt rendszerek 12
2.4.2. Időosztásos rendszerek 13
2.4.3. Elosztott operációs rendszerek 13
2.4.4. Valósidejű rendszerek 14
3. Az operációs rendszerek feladata, szerkezetük 15
3.1. Rétegszerkezet 15
3.2. Rendszerhívások 16
3.3. Fontosabb rendszermodulok 16
3.4. Szolgáltatások 18
3.5. Rendszerprogramok 19
4. Folyamatok 20
4.1. Folyamatkezelés multiprogramozott rendszerekben 20
4.2. Átkapcsolás egyik folyamatról a másikra (környezetváltás) 24
4.3. Folyamatleírók 25
4.4. Szálak 25
4.5. A megszakítások kezelése 26
5. Folyamatokból álló rendszerek 28
5.1. Az együttműködő folyamatok használatának indokai 28
5.2. Szinkronizáció 29
5.3. Kölcsönös kizárás 29
5.4. Információcsere 34
5.4.1. A folyamatok megnevezése 34
5.4.2. Implicit szinkronizáció 35
5.4.3. Átviteli hibák kezelése 36
5.5. Példa a Mach operációs rendszerből 37
6. Holtpont 39
6.1. A holtpont kialakulásának feltételei 39
6.2. A holtpont kezelése 41
6.2.1. A holtpont megelőzése 41
6.2.2. A holtpont elkerülése 42
6.2.3. A holtpont felismerése 45
6.2.4. A holtpont felszámolása 46
6.3. Kombinált stratégiák 46
7. Ütemezés 48
7.1. CPU ütemezés 48
7.2. Az ütemezési algoritmusok alapjai 49
7.3. Ütemezési algoritmusok
7.3.1. Egyszerű algoritmusok
7.3.2. Prioritásos algoritmusok 52
7.3.3. Többszintű algoritmusok
7.4. Többprocesszoros ütemezés
7.5. Az algoritmusok értékelésének módszerei 55
8. Tárkezelés 56
8.1. A program címeinek kötése 56
8.2. Társzervezési elvek 59
8.2.1. Egy partíciós rendszer 59
8.2.2. Több partíciós rendszer 60
8.2.3. Tárcsere 61
8.2.4. Szegmensszervezés 63
8.2.5. Lapszervezés 64
8.2.6. Kombinált szegmens- és lapszervezés 66
9. Virtuális tárkezelés 68
9.1. Általános elvek 68
9.2. A betöltendő lap kiválasztása 69
9.3. Lapcsere stratégiák 70
9.4. A folyamatok lapigénye 72
9.5. Egyéb tényezők 74
10. Háttértár kezelés 76
10.1. A lemezegység fizikai szervezése 76
10.2. A lemezműveletek ütemezése 78
10.2.1. A fejmozgás optimalizálása 78
10.2.2. Az elfordulási idő optimalizálása 79
10.2.3. Egyéb szervezési elvek a teljesítmény növelésére 79
10.3. Az adattárolás megbízhatósága 80
10.4. A számítógéprendszerek tárhierarchiája 81
11. Állományok 82
11.1. Alapfogalmak 82
11.2. Az állományok tárolása a lemezen 83
11.2.1. A szabad blokkok nyilvántartása 83
11.2.2. A lemez blokkjainak allokációja 84
11.3. Állományok 86
11.3.1. Az állományok belső szerkezete 86
11.3.2. Hozzáférési módok 87
11.4. Könyvtárak 88
11.4. í. Nyilvántartás bejegyzések 88
11.4.2. A könyvtárak hierarchiája 89
11.5. Műveletek 91
11.5.1. Műveletek állományokon 91
11.5.2. Műveletek könyvtárakon 92
11.6. Oszlott állománykezelés 93
11.7. A hozzáférés szabályozása 94
12. Az operációs rendszerek biztonsági kérdései 95
12.1. Belső biztonság 96
12.1.1. Statikus védelmi tartomány 96
12.1.2. Dinamikus védelmi tartomány 98
12.1.3. A hozzáférés vezérlésének problémája 99
12.1.4. A hozzáférési jogok visszavonása 100
12.2. Külső biztonság 101
12.2.1. A felhasználók azonosítása 101
12.2.2. A veszélyeztetett pontok figyelése 101
12.2.3. Aktivitás naplózás 102
12.2.4. Rejtjelezés 102
12.3. A rosszindulatú programok jellemrajza 102
13. Elosztott rendszerek 104
13.1. Motivációk 104
13.2. Kommunikációs hálózatok 104
13.2.1. A hálózatok topológiája 104
13.2.2. A hálózatok típusai 107
13.2.3. Forgalomirányítás 107
13.2.4. Az állomások kapcsolódásának módjai 108
13.2.5. Osztott csatornahasználat, versengés 109
13.2.6. A hálózati rendszerek szerkezete 109
13.3. Az elosztott operációs rendszerek típusai 110
13.3.1. Hálózati operációs rendszerek 110
13.3.2. Elosztott operációs rendszerek 110
13.4. Az elosztott rendszerek tervezésének szempontjai 111
14. Elosztott állománykezelés 113
14.1. Az állományokra hivatkozás 114
14.1.1. Az állományok nevei 115
14.1.2. Megnevezési módszerek 114
14.1.3. Elosztott állománynévrendszer implementációja 115
14.2. Az ügyfelek kéréseinek kielégítése 116
14.2.1. Távoli szolgáltatások igénybevétele 116
14.2.2. Műveletek helyi átmeneti tárban 117
14.2.3. A két módszer összehasonlítása 118
14.3. A szolgáltató implementációja 119
14.4. Az állományok többszörözése 120
15. Az operációs rendszerek kezelői felülete 121
15.1. A kommunikáció eszközei 121
15.2. Különböző felhasználói igények 121
15.3. Az X Window ablakozó rendszer 122
15.3.1. Az ügyfél-szolgáltató modell 122
15.3.2. Egymást fedő ablakok hierarchikus rendszere 124
15.3.3. Eszközíuggetlenség 125
15.3.4. Az X programozása 127
15.3.5. A kezelői felület szintjei 128
Irodalomjegyzék 130