Современные операционные системы

Современные операционные системы
Что такое операционная система / Оболочка

Оболочка




Операционная система представляет собой программу, выполняющую системные вызовы. Редакторы, компиляторы, ассемблеры, компоновщики и интерпретаторы команд по определению не являются частью операционной системы при всей своей важности и приносимой пользе. Рискуя внести некоторую путаницу, в этом разделе мы коротко рассмотрим и командный интерпретатор UNIX, называемый оболочкой — shell. Не являясь частью операционной системы, оболочка нашла широкое применение как средство доступа ко многим ее функциям и служит хорошим примером использования системных вызовов. Когда не применяется графический пользовательский интерфейс, она также является основным интерфейсом между пользователем, сидящим за своим терминалом, и операционной системой. Существует множество оболочек, включая sh, csh, ksh и bash. Все они поддерживают рассматриваемые далее функции, происходящие из исходной оболочки (sh).

Оболочка запускается после входа в систему любого пользователя. В качестве стандартного устройства ввода и вывода оболочка использует терминал1. Свою работу она начинает с вывода приглашения — знака доллара, сообщающего пользователю, что оболочка ожидает приема команды. Например, если теперь пользователь наберет на клавиатуре date

оболочка создаст дочерний процесс и запустит дочернюю программу date. Пока выполняется дочерний процесс, оболочка ожидает его завершения. После завершения дочернего процесса оболочка снова выведет приглашение и попытается прочитать следующую введенную строку.

Пользователь может указать, что стандартный вывод необходимо перенаправить в файл, например, date >file

Точно так же может быть перенаправлен и стандартный ввод

sort fi»e2

Эта команда вызывает программу сортировки — sort, входные данные для которой берутся из файла file 1, а выходные данные отправляются в файл file2.

Выходные данные одной программы могут быть использованы в качестве входных для другой программы путем их соединения с помощью канала. Например, следующая команда

cat filei fi1e2 file3 | sort >/dev/lp

вызывает программу cat для объединения трех файлов и отправки выходных данных программе sort, чтобы она расставила все строки в алфавитном порядке. Выходные данные программы sort перенаправляются в файл /dev/lp, которым обычно обозначается принтер.

Если пользователь после команды введет знак &, оболочка не станет ожидать ее завершения, а сразу же выведет приглашение. Следовательно, команда

cat filei file2 file3 | sort >/dev/lp &

приступит к сортировке как к фоновому заданию, позволяя пользователю во время сортировки продолжить обычную работу. Оболочка имеет и ряд других интересных свойств, рассмотреть которые нам не позволяет объем книги. Но в большинстве книг по UNIX оболочка рассматривается достаточно подробно (например, (Kernighan and Pike, 1984; Kochan and Wood, 1990; Medinets, 1999; Newham and Rosenblatt, 1998; Robbins, 1999).

В наши дни на многих персональных компьютерах используется графический пользовательский интерфейс. По сути, графический пользовательский интерфейс — это просто программа (или совокупность программ), работающая поверх операционной системы наподобие оболочки. В системах Linux этот факт проявляется явным образом, поскольку у пользователя есть выбор по крайней мере из двух сред, реализующих графический пользовательский интерфейс: Gnome и KDE. Или он может вообще не выбрать ни одну из них — воспользовавшись окном терминала из XI1. В Windows также есть возможность заменить стандартный менеджер рабочего стола (Windows Explorer) какой-нибудь другой программой путем внесения изменений в некоторые значения реестра, хотя этой возможностью практически никто не пользуется. Устройство современных цифровых счётчиков учёта электроэнергии



Полное описание: Оболочка




С этим описанием рассматриваются следующие темы:


Новые процессы
Вдобавок к процессам, созданным во время загрузки, новые процессы могут быть также созданы и после нее. Часто бывает так, что работающий процесс осуществляет системный вызов для создания одного или более новых вспомогательных процессов. Создание новых процессов особенно полезно, когда выполняемая работа может быть легко выражена в понятиях нескольких связанных друг с другом, но в остальном независимых друг от друга взаимодействующих процессов. Например, если для последующей обработки из сети выб ... Читать

Системные вызовы для управления процессами
Первая группа вызовов в табл. 1.1 предназначена для управления процессами. Начнем рассмотрение системного вызова fork. Вызов fork является единственным существующим в POSIX способом создания нового процесса. Он создает точную копию исходного процесса, включая все дескрипторы файлов, регистры и т. п. После выполнения вызова fork исходный процесс и его копия (родительский и дочерний процессы) выполняются независимо друг от друга. На момент разветвления все их соответствующие переменные имеют одина ... Читать

Системные вызовы
Мы выяснили, что операционные системы выполняют две основные функции: предоставляют абстракции пользовательским программам и управляют ресурсами компьютера. В основном взаимодействие пользовательских программ и операционной системы касается первой функции, взять, к примеру, операции с файлами: создание, запись, чтение и удаление. А управление же ресурсами компьютера проходит большей частью незаметно для пользователей и осуществляется в автоматическом режиме. Так что интерфейс между пользовательс ... Читать

Процессы
Ключевым понятием во всех операционных системах является процесс. Процессом, по существу, является программа во время её выполнения. С каждым процессом связано его адресное пространство — список адресов ячеек памяти от нуля и до некоторого максимума, откуда процесс может считывать и куда записывает данные. Адресное пространство содержит выполняемую программу, данные этой программы и ее стек. Кроме этого, с каждым процессом связан набор ресурсов, который обычно включает регистры (в том числе счет ... Читать

Windows Win32 API
До сих пор мы ориентировались в основном на UNIX. Теперь настало время взглянуть и на Windows. Операционные системы Windows и UNIX фундаментально отличаются друг от друга в соответствующих моделях программирования. Программы UNIX состоят из кода, который выполняет те или иные действия, при необходимости обращаясь к системе с системными вызовами для получения конкретных услуг. В отличие от этого программа Windows управляется, как правило, событиями. Основная программа ждет, пока возникнет какое-н ... Читать