И. Г. Алексеев, А. П. Занкович

Р

И

У

Г

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Б

а

Лабораторный пр ктикум

к

для студентов специ льности

«Информационные системы и технологии в экономике»

е

дневной формы обучения

т

о

и

л

б

и

Б

кандидат технических наук В. Н. Мухаметов

Р

И

У

Г

Б

а

к

е

т

Алексеев, И. Г.

о

А47

Операционные сис емы : лаб. практикум для студ. спец. «Инфор-

и

мационные с стемы и ехнологии в экономике» днев. формы обуч. /

л

И. Г. Алексеев, А. П. Занкович. – Минск : БГУИР, 2009. – 32 с.

ISBN 978-985-488-336-6

б

Рассмотрены основные принципы программирования в операционной системе

и

Unix/Linux, методы создания и взаимодействия процессов в операционных системах

Windows и Unix/Linux. Содержится описание шести лабораторных работ по курсу

Б

«Операционные системы».

ISBN 978-985-488-336-6

© Алексеев И. Г., Занкович А. П., 2009

© УО «Белорусский государственный университет

информатики и радиоэлектроники», 2009

2

СОДЕРЖАНИЕ

Краткие теоретические сведения

...........................................................................

4

Лабораторная работа №1. Система команд и файловая структура

ОС Unix/Linux.....................................................................................................

5

Лабораторная работа №2. Управление ОС Linux

с помощью интерпретатора BASH ...................................................................

11

Лабораторная работа №3. Основные принципы программирования

Р

в ОС Unix/Linux .................................................................................................

15

Лабораторная работа №4. Процессы ....................и потоки в ОС Unix/Linux

17

Лабораторная работа №5. Процессы .......................и потоки в ОС Windows

22

Лабораторная работа №6. Средства межпроцессного

Г

взаимодействия ОС............................................................................................

И

24

Б

Литература .............................................................................................................

У

31

а

к

е

т

о

и

л

б

и

Б

Р

организации вычислительного процесса, при котором одновременно выполня-

ется несколько программ или процессов.

доставлен новый квант процессорного времени, а на выполнение выбирается

У

новый поток или процесс из очереди готовых для выполнения.

Выделяемые кванты времени могут быть одинаковымиГ

или различными

для всех потоков или процессов. Велич

кванта обычно выбирается не-

большой (не больше 6–16 миллисекунд), чтобыБпользователь не ощущал при-

сутствия в системе одновременно

нес оль их десятков процессов. Смена ак-

тивного потока происходит, если

п т з вершился и покинул систему, про-

ина

ок

е

цессами с помощью двух чередей.

т

о

и

л

б

и

Б

Рис. Реализация системы управления процессами

с помощью двух очередей

мер

KDE или

GNOME). Причем

одновременно в системе могут работать

И

7 пользователей (6 – в текстовом режиме консоли и 1 – в графическом режиме),

переключение между пользователями осуществляется по нажатииУклавиш:

Ctrl

Alt

F1

или

. .

Г

Ctrl

Alt

F7

В табл. 1 приведены основные команды системы.

Б

а

Таблица 1

к

Команда

Аргументы/ключи

Пример

Описание

dir

Каталог

dir

Выводит на консоль

е

содержимое каталога

dir /home

ls

-all

ls -all

Выводит на консоль

и другие (см. man)

содержимое каталога

т

ps

-a

о

ps -a

Выводит на консоль

-x

список процессов

и друг е (см. man)

и

mkdir

Имя ката ога

mkdir stud11

Создает каталог

rmdir

Имя ката ога

rmdir stud11

Удаляет каталог

rm

Файл

rm myfile1

Удаляет файл

mv

Файл новое_имя

mv myfile1 myf1

Переименование файла

б

cat

Файл

cat 1.txt

Вывод файла на консоль

и

cd

Имя каталога

cd home

Переход по каталогам

grep

(см. man)

grep "^a"

Поиск строки в файле

Б

"words.txt"

kill

pid процесса

kill 12045

Уничтожает процесс

top

Выводит на консоль

список процессов

htop

Выводит на консоль

полный список

запущенных процессов

5

Окончание табл. 1

Команда

Аргументы/ключи

Пример

Описание

su

Переход в режим root

chmod

Права_доступа файл

chmod 777 1.txt

Изменение прав

доступа к файлам

mount

Устройство каталог

mount /dev/cdrom

Монтирование

/MyCD

устройств

dd

if=файл of=файл bs=n

dd if=/dev/hda1

Копирование

count=n

of=/F.bin bs=512

побайтное

count=1

ln

Файл1 файл2

ln файл1 файл2

Создать жесткую или

-l

ln –l файл1

символическую ссылку

файл2

на файл

Р

uname

-a

uname -a

Информация о системе

find

find файл

find /home a1.txt

Поиск файлов

И

man

man fgetc

Справка по системе

info

info fgetc

Справка по системе

У

Г

Linux и Windows используют различные файловые системы для хранения

изменения, которые она будет проводить, в отдельную часть файловой системы

(журнал) и только потом вносит нкобходимые изменения в остальную часть

т

файловой системы. После удачного выполнения всех транзакций записи уда-

ляются из журнала. Это

беспечивает лучшее сохранение целостности систе-

но

мы и уменьшает вер ят

с ь по ери данных. Следует отметить, что Linux под-

и

D и т. д.,

а есть то ько каталоги. В Linux различаются прописные и строчные

б

буквы в командах, именах файлов и каталогов. В Windows у каждого файла су-

ли

ществует

шьлодно имя, в Linux их может быть много. Это «жесткие» ссыл-

# include <sys / stat.h>

Р

# include <fcnt1.h>

int Fd1;

FILE *F1;

F1=fopen (“Myfile2.txt”, “w”, 644);

У

Fd1=open (“Myfile1.txt”, O_CREAT, 644);

БГ

Системные вызовы stat и fstat позволяют процессу определитьИзначения

свойств

а

int stat (const char *pathname, struct stat *buf);

int fstat (int filedes, struct stat *buf);

к

где pathname – полное имя файла, buf – стру тура типа stat. Эта структура по-

сле успешного вызова будет содержать связ нную с файлом информацию.

Поля структуры stat включают сл дующие элементы:

struct stat {

т

dev_t

st_dev;

/* логическое устройство, где находится файл */

ino_t

о

st_ino;

/* номер индексного дескриптора */

mode_t

st mode;

/* права доступа к файлу */

nlink_t

st nlink;

/* к личество жестких ссылок на файл */

uid_t

л

/* ID пользователя-владельца */

st

uid;

б

иgid; /* ID группы-владельца */

gid

t

st

dev

t

st

rdev;

/* тип устройства */

и

st_size; /* общий размер в байтах */

off

t

Б

/* размер блока ввода – вывода */

unsigned long st_blksize;

unsigned long st_blocks;

/* число блоков, занимаемых файлом */

time_t

st_atime;

/* время последнего доступа */

time_t

st_mtime; /* время последней модификации */

time_t

st_ctime;

/* время последнего изменения */

Пример: stat(“1.exe”, &st1);

Р

Для записи прав доступа служит функция chmod:

#include <sys/types.h>

И

#include <sys/stat.h>

int chmod(const char *pathname, mode_t mode);

У

Пример: chmod(“1.exe”, 0777);

Структура каталогов ОС Linux представлена в табл. 2.

спользуют сле-

дующие сокращения для имен каталогов:

∙ одиночная точка (.) обозначает текущий рабочий каталог;

Б

∙ две точки (..) обозначают родительский каталог текущего рабочего;

∙ тильда (~) обозначает домашний каталог пользователяГ

(обычно это ка-

талог, который является текущим рабочим при запуске Bash).

к

Таблица 2

ые

/

Корневойакаталог

/bin

Содержит исполня м

файлы самых необходимых для работы

ржит

системы программ. Каталог /bin не содержит подкаталогов

/boot

Здесь находя ся само ядро системы (файл vmlinuz-...) и файлы, не-

его

загрузки

обходимые для

/dev

и

файлы устройств (драйверы).

Каталог /dev с де

/etc

Это катал г к нфигурационных файлов, т. е. файлов, содержащих

информац ю о настройках системы (например настройки про-

грамм)

б

/home

Содержит домашние каталоги пользователей системы

и

/lib

Здесьлнаходятся библиотеки (функции, необходимые многим про-

граммам)

/media

Содержит подкаталоги, которые используются как точки монтирова-

ния для сменных устройств (CD-ROM, floppy-дисков и др.)

/mnt

Данный каталог (или его подкаталоги) может служить точкой мон-

Б

тирования для временно подключаемых файловых систем

/proc

Содержит файлы с информацией о выполняющихся в системе про-

цессах

/root

Это домашний каталог администратора системы

/sbin

Содержит исполняемые программы, как и каталог /bin. Однако ис-

пользовать программы, находящиеся в этом каталоге, может толь-

ко администратор системы (root)

8