Основы программирования

19. Общедоступная лицензия GNU

GNU стремится гарантировать свободу в распространении и изменении свободно распространяемых программ.

GNU дает возможность, свободно распространять копии, свободно распространять программы и получать за эту работу плату.

Для защиты прав, необходимо наложить ограничения, которые запрещают, кому бы то ни было нарушать эти права или просить вас отказаться от этих прав.

Эти ограничения накладывают определенную ответственность, если вы распространяете копии программ или модифицируете их.

Права защищаются в два этапа

1) защита программ;

2) передача лицензии на легальное копирование, распространение и модифицирование программ.

Для защиты каждого автора на свободно-распространяемые программы отсутствуют гарантии.

Если программа кем-то модифицирована и передана дальше, необходимо чтобы получатели знали что это не оригинал.

Условия копирования, распространения и модификации.

Эта лицензия применима к любой программе или другой работе, которая содержит уведомление о том, что она может распространяться в соответствии с требованиями генеральной общедоступной лицензии, другая деятельность отличная от копирования, распространения и модификации не попадает под действие этой лицензии.

1) вы можете копировать и распространят точные копии исходных текстов программы на любом носителе, который снабжен заметным уведомлением об отсутствии гарантии. Записи относящиеся к лицензии отсутствии гарантии изменять нельзя.

2) вы можете модифицировать свою копию программы.

20. Система прерываний

Система прерываний предназначена для того, чтобы центр. процессор, выполняя свою работу имел возможность реагировать на события, наступление которых не предполагается. Прерывания бывают внутренними - программные и аппаратурные; и внешними - поступающие от внешних источников. Внутренние прерывания вызываются событиями, которые связаны с работой процессора и являются синхронными с его операциями (пример: возник из-за арифметического переполнения, при сложении и вычитании чисел с фиксированной точкой, при попытке деления на ноль). Внеш. прерывания вызываются асинхронными событиями, кот. происходят вне прерывания процесса (пример: прерывание от таймера или от системы вв/в). Обработка прерываний. Вне которого фиксирует ячейку, заносятся характеристики произошедшего прерывания. Запоминается состояние прерванного процесса. Это состояние определяется значением счетчика команды словом состояния процессора. В счётчик команд заносится адрес, который является уникальным для каждого типа прерываний. Всего может быть 256 видов прерываний, каждая из которых имеет свой номер 2-х разрядное 16-ричное число. 4 Обраб-ся прерывание. 5 Возобновляется нормальная работа. Шаги 1-3 обычно реализ-ся аппаратной частью, 4-5 - ОС. Прерыв-я бывают аппаратур-е, логич-ие и программные. Аппар-е выраб-ся устройствами, требующими внимания микропроцессора. Запросы на лог. прерывания выраб-ся внутри микропроцессора при появлении внештатных операций. Запрос на прогр-е прерывания формир-ся по команде INTn, где n- номер вызываемого прерывания. Первым действием проги обраб-ки прерываний явл. запоминание той части состояния процесса, кот. еще не была заполнена. Затем прога обработки прер-я д. идентифицировать прер-е , т.е. определить, какое прер-е поступило. Затем необходимо выполнить те действия, кот. соответ. прерыванию. После обработки прер-я необход-о обеспечить возобновление нормальной работы. При наличии нескольких источников запросов прерывания, часть из нихм. поступать одндвременно, поэтому устан-ся опред. порядок или приоритет обслуж-я поступаюш. запросов. Сущ. возможность разрешать или запрещать прер-я опред. видов.

21. Структура сетевой ОС

При описании операционной системы часто указываются особенности ее структурной организации и основные концепции, положенные в ее основу.

К таким базовым концепциям относятся:

Структура сетевой операционной системы

Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети. Каждый компьютер в сети в значительной степени автономен, поэтому под сетевой операционной системой в широком смысле понимается совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам - протоколам. В узком смысле сетевая ОС - это операционная система отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети.

В сетевой ОС отдельной машины можно выделить несколько частей:

- Средства управления локальными ресурсами компьютера: функции распределения оперативной памяти между процессами, планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами в мультипроцессорных машинах, управления периферийными устройствами и другие функции управления ресурсами локальных ОС.

- Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование - серверная часть ОС (сервер). Эти средства обеспечивают, например, блокировку файлов и записей, что необходимо для их совместного использования; ведение справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных; управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам.

- Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования - клиентская часть ОС (редиректор). Эта часть выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей, при этом запрос поступает от приложения в локальной форме, а передается в сеть в другой форме, соответствующей требованиям сервера. Клиентская часть также осуществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат, так что для приложения выполнение локальных и удаленных запросов неразличимо.

- Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети. Эта часть обеспечивает адресацию и буферизацию сообщений, выбор маршрута передачи сообщения по сети, надежность передачи и т.п., то есть является средством транспортировки сообщений.

22. ОС разделения времени, ОС реального времени

Системы разделения времени призваны исправить основной недостаток систем пакетной обработки - изоляцию пользователя-программиста от процесса выполнения его задач. Каждому пользователю системы разделения времени предоставляется терминал, с которого он может вести диалог со своей программой. Так как в системах разделения времени каждой задаче выделяется только квант процессорного времени, ни одна задача не занимает процессор надолго, и время ответа оказывается приемлемым. Если квант выбран достаточно небольшим, то у всех пользователей, одновременно работающих на одной и той же машине, складывается впечатление, что каждый из них единолично использует машину. Ясно, что системы разделения времени обладают меньшей пропускной способностью, чем системы пакетной обработки, так как на выполнение принимается каждая запущенная пользователем задача, а не та, которая "выгодна" системе, и, кроме того, имеются накладные расходы вычислительной мощности на более частое переключение процессора с задачи на задачу. Критерием эффективности систем разделения времени является не максимальная пропускная способность, а удобство и эффективность работы пользователя.

Системы реального времени применяются для управления различными техническими объектами, такими, например, как станок, спутник, научная экспериментальная установка или технологическими процессами, такими, как гальваническая линия, доменный процесс и т.п. Во всех этих случаях существует предельно допустимое время, в течение которого должна быть выполнена та или иная программа, управляющая объектом, в противном случае может произойти авария: спутник выйдет из зоны видимости, экспериментальные данные, поступающие с датчиков, будут потеряны, толщина гальванического покрытия не будет соответствовать норме. Таким образом, критерием эффективности для систем реального времени является их способность выдерживать заранее заданные интервалы времени между запуском программы и получением результата (управляющего воздействия). Это время называется временем реакции системы, а соответствующее свойство системы - реактивностью. Для этих систем мультипрограммная смесь представляет собой фиксированный набор заранее разработанных программ, а выбор программы на выполнение осуществляется исходя из текущего состояния объекта или в соответствии с расписанием плановых работ.

23. Жизненный цикл процесса

Важнейшей частью операционной системы, непосредственно влияющей на функционирование вычислительной машины, является подсистема управления процессами. Процесс (или по-другому, задача) - абстракция, описывающая выполняющуюся программу. Для операционной системы процесс представляет собой единицу работы, заявку на потребление системных ресурсов. Подсистема управления процессами планирует выполнение процессов, то есть распределяет процессорное время между несколькими одновременно существующими в системе процессами, а также занимается созданием и уничтожением процессов, обеспечивает процессы необходимыми системными ресурсами, поддерживает взаимодействие между процессами.

Состояние процессов

В многозадачной (многопроцессной) системе процесс может находиться в одном из трех основных состояний:

Выполнение - активное состояние процесса, во время которого процесс обладает всеми необходимыми ресурсами и непосредственно выполняется процессором;

Ожидание - пассивное состояние процесса, процесс заблокирован, он не может выполняться по своим внутренним причинам, он ждет осуществления некоторого события, например, завершения операции ввода-вывода, получения сообщения от другого процесса, освобождения какого-либо необходимого ему ресурса; готовность - также пассивное состояние процесса, но в этом случае процесс заблокирован в связи с внешними по отношению к нему обстоятельствами: процесс имеет все требуемые для него ресурсы, он готов выполняться, однако процессор занят выполнением другого процесса.

В ходе жизненного цикла каждый процесс переходит из одного состояния в другое в соответствии с алгоритмом планирования процессов, реализуемым в данной операционной системе. Типичный граф состояний процесса показан на рисунке 2.1.

В состоянии выполнение в однопроцессорной системе может находиться только один процесс, а в каждом из состояний ожидание и готовность - несколько процессов, эти процессы образуют очереди соответственно ожидающих и готовых процессов. Жизненный цикл процесса начинается с состояния готовность, когда процесс готов к выполнению и ждет своей очереди. При активизации процесс переходит в состояние выполнение и находится в нем до тех пор, пока либо он сам освободит процессор, перейдя в состояние ожидания какого-нибудь события, либо будет насильно "вытеснен" из процессора, например, вследствие исчерпания отведенного данному процессу кванта процессорного времени. В последнем случае процесс возвращается в состояние готовность. В это же состояние процесс переходит из состояния ожидание, после того, как ожидаемое событие произойдет.

24. Общая модель файловой системы

Файловая система - это часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы обеспечить пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися на диске, и обеспечить совместное использование файлов несколькими пользователями и процессами.

В широком смысле понятие "файловая система" включает:

- совокупность всех файлов на диске;

- наборы структур данных, используемых для управления файлами, такие, например, как каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске;

- комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами, в частности: создание, уничтожение, чтение, запись, именование, поиск и другие операции над файлами.

Общая модель файловой системы

В процессе установки будет предложено создать диск аварийного восстановления. С его помощью можно восстановить работоспособность системы, если изменение каких-либо параметров привело к катастрофическому рез-ту и невозможности загрузки. Создавать диск аварийного восстановления в этот момент не имеет смысла. На этот диск, кроме настройки аппаратной части, записываются и установки ПО. Поэтому, если создать диск в процессе установки потом воспользоваться им, то все настройки ПО и сведения об установленных прогах будут потеряны. И после восстановления все проги придется переустанавливать. Нужно не забыть создать такой диск после установки основных прог.

27. Установка Win NT

Для начала установки Windows NT надо выполнить загрузку компа с первой установочной дискеты или CD-ROM. После приветствия проги и сообщения о начале установки производится анализ конфигурации компа. Прога установки производит анализ установленных в системе ж\д и выводит инф-ю о них на экран. Если имеющееся на компе устр-во не обнаружено автоматически, то его надо включить вручную. Нажмите клавишу S и выберите имеющееся у вас устр-во из предложенного списка. Если в списке ее нет, то используйте драйвер фирмы изготовителя (на дискете). После этого прога установки предложит вам полный список найденного оборудования. Далее прога предложит указать, в какой раздел (лог. диск компа) установить новую ОС. Далее нужно выбрать каталог, в кот. будут находится файлы Win NT. Затем прога установки произведёт копирование необходимых файлов предложит перезапустить комп.

28. Возможности Windows NT

Windows NT Workstation, прежде всего, может использоваться как клиент в сетях Windows NT Server, а также в сетях NetWare, UNIX, Vines. Она может быть рабочей станцией и в одноранговых сетях, выполняя одновременно функции и клиента, и сервера. Windows NT Workstation может применяться в качестве ОС автономного компьютера при необходимости обеспечения повышенной производительности, секретности, а также при реализации сложных графических приложений, например, в системах автоматизированного проектирования.

Windows NT Server может быть использован, прежде всего, как сервер в корпоративной сети. Здесь весьма полезной оказывается его возможность выполнять функции контроллера доменов, позволяя структурировать сеть и упрощать задачи администрирования и управления. Он используется также в качестве файл-сервера, принт-сервера, сервера приложений, сервера удаленного доступа и сервера связи (шлюза). Кроме того, Windows NT Server может быть использован как платформа для сложных сетевых приложений, особенно тех, которые построены с использованием технологии клиент-сервер.

Так, под управлением Windows NT Server может работать сервер баз данных Microsoft SQL Server, а также серверы баз данных других известных фирм, такие как Oracle и Sybase, Adabas и InterBase.

На платформе Windows NT Server может быть установлена новая мощная система администрирования Microsoft System Management Server, функцией которой является инвентаризация аппаратной и программной конфигурации компьютеров сети, автоматическая установка программных продуктов на рабочие станции, удаленное управление любым компьютером и мониторинг сети.

Windows NT Server может использоваться как сервер связи с мейнфреймам. Для этого создан специальный продукт Microsoft SNA Server, позволяющий легко объединить в одной сети IBM PC-совместимые рабочие станции и мощные мейнфреймы.

Наконец, Windows NT Server является платформой для нового производительного почтового сервера Microsoft Exchange.

28. Администрирование Win NT

Админ-ие дисков - прога, вызов кот. осущ-ся как ПУСК-ПРОГИ-АДМИНИСТР-ИЕ-АДМИН ДИСКОВ, использ-ся для логического разбиения ж\д, форматирования ж\д, присвоение диску др. лог. имени. После запуска проги появл-ся окно, в кот. отображена текущая конфигурация дисков компа. Привод-ся размеры дисков, их метки, название файловой системы. Диагностика компа. Для диагностики оборудования компа с Win NT использ-ся прога ДИАГНОСТИКА (ПУСК-ПРОГИ-АДМИНИСТРАТИВНЫЕ ЗАДАЧИ-ДИАГНОСТИКА). После вызова появл-ся окно, различные закладки которого позволяют увидеть текущие параметры оборудования компа.