Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Piz07 12

750 views

Published on

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Piz07 12

  1. 1. LOGO Systemy operacyjne Sposoby przetwarzania zadan. Elementy systemu operacyjnego. Uruchamianie systemu. Historia rozwoju systemów operacyjnych. Historia systemu Windows Pliki i ich parametry. Podstawowe operacje plikowe. Drzewa katalogów. UNIX i LUNUX.
  2. 2. © 2013 R. Robert Gajewski2/88 Co to jest system operacyjny … i po co? System operacyjny jest podstawowym pomostem między użytkownikiem komputera a językiem wewnętrznym maszyny, czyli innymi słowy samym komputerem. System operacyjny jest niczym innym jak programem napisanym w języku wewnętrznym lub innym zbliżonym do niego języku programowania.
  3. 3. © 2013 R. Robert Gajewski3/88 Zasadnicza rola sys. op. Zasadnicza rola systemu operacyjnego polega przede wszystkim na:  sterowaniu pracą komputera,  sterowaniu urządzeniami peryferyjnymi,  obsłudze zbiorów dyskowych. Z tak określonych zadań systemu operacyjnego bierze się popularne powiedzenie: komputer pracuje pod nadzorem systemu operacyjnego
  4. 4. © 2013 R. Robert Gajewski4/88 Lata ’40 i ’50… Systemy jednoprocesowe  Wykonanie każdego programu (job) było traktowane jako osobne zadanie  Komputer w danej chwili był w pełni pod kontrolą jednego użytkownika i realizował jeden program  Wtedy rozpoczęły swoja „karierę” systemy operacyjne Przetwarzanie wsadowe – (batch processing)  Zebranie zadań w postaci wsadu  Zadania w pamięci masowej oczekiwały w kolejce zadań (job queue)
  5. 5. © 2013 R. Robert Gajewski5/88 Kolejkowanie Kolejka (queue) to taki sposób przechowywania informacji, aby obiekty (zadania, programy) były uporządkowane w kolejności przychodzenia  Pierwszy na wejściu, pierwszy na wyjściu (First In First Out, FIFO)  Obiekty wyjmuje się w kolejności ich pojawiania się  Istnieje możliwość przypisana zadaniom priorytetów Język sterowania zadaniami (Job Control Language, JCL)  Zbiór instrukcji niezbędnych do wykonania danego zadania
  6. 6. © 2013 R. Robert Gajewski6/88 Wady przetwarzania wsadowego Użytkownik nie ma szansy na interakcję z programem po dostarczeniu do kolejki  OK. dla przetwarzania płac  Złe dla rezerwacji miejsc Przetwarzanie interakcyjne czyli konwersacyjne (interactive processing) Koordynacja między maszyną a jej środowiskiem pracy nazywa się przetwarzaniem w czasie rzeczywistym (real time processing)
  7. 7. © 2013 R. Robert Gajewski7/88 Interakcja wielu zadań Problemem jest interaktywna obsługa wielu zadań w czasie rzeczywistym  Rozwiązaniem jest podział czasu (time sharing) – system, w którym na przemian wykonywane są fragmenty różnych programów  Czas dzieli się na kwanty czasu  Każde zadanie wykonywane jest przez jeden kwant  Stosując szybkie tasowanie zadań uzyskuje się złudzenie jednoczesnego wykonywania zadań  Takich użytkowników mogło być do 30
  8. 8. © 2013 R. Robert Gajewski8/88 Wiele zadań… i użytkowników… Systemy wielozadaniowe (multitasking) sprawiają jednoczesne wykonywanie wielu zadań Systemy z wieloma użytkownikami (multiuser) pozwalają na jednoczesną pracę wielu użytkowników  Podział czasu poprawia całościowe wykorzystanie maszyny, chociaż przełączanie kosztuje sporo czasu  Bez podziału czasu czas jest marnowany jeszcze bardziej  System sekwencyjny to marnowanie czasu…
  9. 9. © 2013 R. Robert Gajewski9/88 Systemy wieloprocesorowe Koncepcja jednego wielkiego komputera obsługującego wielu użytkowników ustąpiła miejsca systemom komputerowym połączonym w sieć Użytkownicy współdzielą zasoby  Oprogramowanie  Drukarki  Urządzenia peryferyjne  Urządzenia do przechowywania danych i informacji  …
  10. 10. © 2013 R. Robert Gajewski10/88 Problemy… Problemy związane z koordynacją czynności w architekturze sieciowej są podobne do tych, które napotykają zwykłe systemy operacyjne Oprogramowanie kontrolujące sieć to… sieciowy system operacyjny Zadania sieciowego systemu operacyjnego  Koordynacja współzawodnictwa między czynnościami  Nadzorowanie przydziału czynności do procesorów  Równoważenie obciążenia (load balancing)  Skalowanie (podział na procesory zależny od ich liczby)
  11. 11. © 2013 R. Robert Gajewski11/88 Klasyfikacja oprogramowania Oprogramowanie Aplikacja System Narzędzie System operacyjny Interpreter Jądro
  12. 12. © 2013 R. Robert Gajewski12/88 Przegląd oprogramowania Programy aplikacyjne (application software)  Programy wykonujące użyteczne czynności  Wykorzystują de facto komputery Programy systemowe (system software)  Realizuje zadania, które są wspólne dla wszystkich systemów komputerowych Oprogramowanie narzędziowe (utility software)  Programy, których działanie jest istotne dla funkcjonowania systemu komputerowego
  13. 13. © 2013 R. Robert Gajewski13/88 Elementy systemu operacyjnego Fragment systemu operacyjnego, który stanowi interfejs z użytkownikiem to interpreter poleceń, czyli powłoka systemu operacyjnego (shell)  Jego zadaniem jest umożliwienie komunikacji między użytkownikiem a maszyną Nowoczesne interpretery realizują to za pomocą graficznego interfejsu użytkownika (Graphic User Interface, GUI)  Obiekty, którymi manipuluje się na ekranie są reprezentowane przez ikony
  14. 14. © 2013 R. Robert Gajewski14/88 Interpreter graficzny Jego głównym elementem jest zarządca okien (window manager)  Przydziela on fragmenty ekranu i przechowuje informacje, która aplikacja związana jest z oknem  Gdy aplikacja chce wyświetlić komunikat w oknie - informowany jest o tym zarządca  Gdy naciśniemy myszkę zarządca sprawdza położenie kursora i zawiadamia odpowiednią aplikację
  15. 15. © 2013 R. Robert Gajewski15/88 Jądro Część wewnętrzna systemu operacyjnego jest nazywana jądrem (kernel)  Jednym z elementów jest zarządca plików (file manager)  Pliki gromadzone są w pakietach zwanych katalogami (directory) lub folderami (folders)  Ta struktura może być hierarchiczna  Zarządca plików nadzoruje operacje na plikach  Podstawa to udostępnienie pliku do otwarcia – informację o tym przechowuje się w deskryptorze pliku (file descriptor)  Operacje na pliku dokonuje się zgodnie z deskryptorem
  16. 16. © 2013 R. Robert Gajewski16/88 Obsługa urządzeń Drugi element jądra to zestaw programów obsługi urządzeń (device driver)  Program komunikuje się ze sterownikami  Każdy taki program jest zaprojektowany dla danego typu urządzeń  Dzięki temu można uniezależnić obsługę urządzeń od szczegółów ich budowy  System operacyjny można uniezależnić od konkretnych urządzeń peryferyjnych  Ich obsługa będzie zależeć od sterowników
  17. 17. © 2013 R. Robert Gajewski17/88 Zarządzanie pamięcią Kolejny element jądra to zarządca pamięcią (memory manager)  Jego zadanie to koordynacja wykorzystania pamięci głównej  To łatwe zadanie, gdy jest realizowany tylko jeden program  Jeśli wymagana pamięć jest większa od dostępnej tworzona jest pamięć wirtualna (virtual memory) Moduł szeregujący lub planista (scheduler) Moduł ekspediujący lub dyspozytor (dispatcher)
  18. 18. © 2013 R. Robert Gajewski18/88 Uruchamianie systemu Jak uruchamia się system operacyjny?  Dokonuje się to za pomocą procedury ładowania początkowego lub rozruchowej (boot strapping)  Jednostkę centralną konstruuje się w taki sposób, że po włączeniu do licznika rozkazów ładuje się określoną wielkość  Ta porcja zapisana jest w pamięci stałej ROM  Proste urządzenia sterowane mikroprocesorami mają w zasadzie jedynie pamięć ROM  Wykonywany jest bowiem tylko jeden program
  19. 19. © 2013 R. Robert Gajewski19/88 Prawdziwe komputery… W ‘prawdziwych’ komputerach jedynie niewielka część pamięci to ROM Mały program, który jest tam zapisany na stałe to program ładujący lub rozruchowy (bootstrap)  Wykonuje się on automatycznie po włączeniu komputera  Jednostka centralna przenosi dane z określonego miejsca pamięci masowej (dysku) do pamięci operacyjnej RAM  Po tej operacji kontrolę przejmuje system operacyjny  Najczęściej zachodzi próba czytania systemu z… dyskietki  Można sobie wyobrazić system ładowany z CD / DVD
  20. 20. © 2013 R. Robert Gajewski20/88 Proces Rozróżnienie pojęciowe programu i czynności polegającej na wykonywaniu programu  Program to statyczny ciąg rozkazów  Wykonywanie programu to czynność dynamiczna  Ta czynność nosi nazwę procesu (process)  Proces zawiera informacje o bieżącym stanie wykonania zwane stanem procesu (process state)  Stan procesu to jakby fotografia systemu komputerowego w danej chwili
  21. 21. © 2013 R. Robert Gajewski21/88 Różnice proces - program Jeden program może być związany z wieloma procesami  Dwóch użytkowników może w tym samym czasie edytować dwa różne dokumenty wykorzystując ten sam program  System operacyjny będzie utrzymywał jedną kopię programu, z której będą korzystać użytkownicy w swoich kwantach czasu Koordynacja działania procesów to zadanie systemu operacyjnego Komunikacja między procesami to komunikacja międzyprocesowa (interprocess communication)
  22. 22. © 2013 R. Robert Gajewski22/88 Administrowanie procesami Koordynację procesów wykonują:  Moduł szeregujący (planista)  Moduł ekspediujący (dyspozytor) Moduł szeregujący przechowuje w pamięci tablice procesów (process table) z informacjami o wszystkich procesach Procesy mogą być w dwóch stanach  Proces jest gotowy (ready) jeśli jest w stanie, który umożliwia jego wykonanie  Proces jest oczekujący (waiting) jeśli jego wykonanie odłożono na później
  23. 23. © 2013 R. Robert Gajewski23/88 Dyspozytor Dyspozytor to część jądra, która dba o to, by były wykonywane odpowiednie procesy  Wykonanie następuje w kwantach (quantum, time slice)  Procedura zmiany aktualnie wykonywanych procesów to przełączanie procesów (process switch) Po wykonaniu kwantu system generuje sygnał zwany przerwaniem (interrupt)  Jednostka centralna przerywa działanie  Wtedy uruchamia się program obsługi przerwań (interrupt handler)  Dyspozytor znowu przejmuje kontrolę…
  24. 24. © 2013 R. Robert Gajewski24/88 Początki CP/M Zdecydowanym standardem światowym wśród komputerów 8_bitowych był i jest system operacyjny CP/M (Control Program for Microprocessors) opracowany w 1973 przez firmę Intel.  Może on współpracować z pamięcią RAM do 16kB!!! Łatwy do zaadaptowania dla wielu typów i konfiguracji mikrokomputerów dzięki modułowi BIOS (Basic Input/Output System). Składa się z 3 grup programów:  startu i wznowienia działania (restartu) systemu,  transmisji pojedynczego znaku,  wejścia i wyjścia dyskowego.
  25. 25. © 2013 R. Robert Gajewski25/88 Miłe złego początki… CCP (Console Command Processing) zapewnia łączność operatora z systemem operacyjnym. Umożliwia on czytanie, interpretację i wykonywanie dyrektyw systemu oraz ładowanie i wykonywanie programów użytkowych. W systemie CP/M wyróżnia się dwa typy dyrektyw:  rezydentne, znajdujące się w rezydentnej części systemu operacyjnego, wykonywane bez odwołania się do dysku,  nierezydentne, wykonywanie których wymaga odwołania się do dyskietki.
  26. 26. © 2013 R. Robert Gajewski26/88 Wzorzec DOS’u Sterowanie plikami jest niezależne od fizycznych urządzeń wejścia/wyjścia i jest zgrupowane w BDOS (Basic Disc Operating System) umożliwiającym zarządzanie zasobami dyskowymi poprzez dynamiczne rozmieszczenie plików i organizację dostępu do nich. Pamięć operacyjna RAM podzielona jest na następujące obszary  obszar podstawowego systemy wejścia/wyjścia BIOS,  obszar zajęty przez podstawowy system dyskowy BDOS,  obszar przetwarzania dyrektyw operatora CCP,  obszar TPA (Transient Program Area) dla programów.
  27. 27. © 2013 R. Robert Gajewski27/88 Projekt DOS’u CP/M stanowił wzorzec dla systemu DOS. DOS został zaprojektowany do prostej i podstawowej obsługi mikrokomputera z jednym miejscem pracy, na którym w danej chwili pracuje zawsze jeden program.  program ten jest przyporządkowany jednemu użytkownikowi (single user), który  przetwarza zawsze jedno zadanie (single task).
  28. 28. © 2013 R. Robert Gajewski28/88 Struktura DOS’u DOS nieco rozrzutnie udostępnia całe zasoby mikrokomputera jednemu użytkownikowi, ale dzięki temu ma prosta i nieskomplikowaną budowę.  Do wprowadzania poleceń służy prosty system obsługi (shell).  Niektórzy twierdzą, że DOS nie jest „prawdziwym” systemem operacyjnym tylko systemem ładowania i uruchamiania programów.  Według nich system operacyjny zaczyna się tam, gdzie pojawia się „walka” procesów o zasoby.
  29. 29. © 2013 R. Robert Gajewski29/88 Proces i środowisko Proces jest obiektem dynamicznym; składa się z:  programu, określającego ciąg wykonywanych instrukcji  otoczenia, zbioru obiektów (zasobów) dostępnych dla procesu zarówno fizycznie (PAO) jak i logicznie (pliki, urządzenia). Środowisko to część otoczenia, zbiór symboli i przypisanych im tekstów, którymi są najczęściej nazwy plików i katalogów. W systemie DOS w każdej chwili aktywny jest dokładnie tylko jeden proces zabiegający o czas i zasoby procesora.
  30. 30. © 2013 R. Robert Gajewski30/88 Środowisko DOS’u DOS musi pracować na sprzęcie wyposażonym w procesor Intela 80*86 o podobnej do wzorcowej architekturze.  Istniejące rozwiązania tego problemu to sprzętowe bądź programowe emulatory symulujące architekturę i środowisko IBM PC. Siłą DOS’u jest olbrzymia ilość oprogramowania.
  31. 31. © 2013 R. Robert Gajewski31/88 Części składowe DOS W publikacjach firmy Microsoft i IBM można znaleźć podział systemu operacyjnego MS DOS na następujące części:  BIOS,  rekord ładujący,  system właściwy,  procesor poleceń (polecenia wewnętrzne i zewnętrzne) BIOS, czyli Basic Input Output System jest to podstawowy system komunikacji i obsługi wejść i wyjść.
  32. 32. © 2013 R. Robert Gajewski32/88 POST Jest to program zapisany w pamięci ROM i dostarczony razem z komputerem przez producenta. Zawiera on w sobie procedury obsługi standardowych urządzeń wejścia i wyjścia, jak np. monitora. Najważniejszymi częściami BIOS'u są dwie procedury:  procedura POST,  procedura ładowania POST oznacza Power On Self Test. Jest to procedura testująca procesor centralny, pamięć RAM, sterowniki monitora, klawiatury, stacji miękkich dysków itp.
  33. 33. © 2013 R. Robert Gajewski33/88 Ładowanie W następnej kolejności wykonywana jest procedura startująca ładowanie. Sterowanie przekazywane jest do rekordu ładującego. Umożliwia to wprowadzenie pamięci tej części systemu operacyjnego, która czuwa nad dalszym procesem jego wczytywania. Rekord ładujący występuje prawie we wszystkich komputerach wyposażonych w dyski i zawiera on minimalna ilość kodu programowego niezbędnego do wczytania i wystartowania systemu operacyjnego.  Nazywany jest on często bootstrap loader lub boot.
  34. 34. © 2013 R. Robert Gajewski34/88 Rekord ładujący W systemie DOS rekord ładujący zajmuje zawsze pierwszy sektor na dysku - sektor pierwszy na ścieżce zerowej. Za każdym razem po wystartowaniu komputera procedura startująca znajdująca się w BIOS’ie wczytuje pierwszy sektor z napędu A:, B: lub C: Wielkość rekordu ładującego odpowiada jednemu sektorowi na dysku (512 bajtów). Ze względu na ograniczoną wielkość program ładujący nie może być skomplikowany.
  35. 35. © 2013 R. Robert Gajewski35/88 OS/2 - podstawy OS/2 (Operating System 2) przeznaczony był przede wszystkim dla nowej serii mikrokomputerów PS/2 (Personal System 2) firmy IBM. Najważniejsze cechy to:  możliwość wykonywania jednocześnie wielu aplikacji,  zgodność ze standardowymi aplikacjami DOS’u. Oprócz możliwości dzielenia czasu system oferuje możliwość pracy równoległej przez mechanizm wątków (threat).
  36. 36. © 2013 R. Robert Gajewski36/88 OS/2 - wieloprogramowość OS/2 - równoczesne uruchamianie wielu programów.  Zadanie podzielone na podzadania - procesy (process, task).  Zegar systemu przerywa w jednakowych odcinkach czasu działanie CPU i oblicza nowe priorytety tak, by wznowione zostało przetwarzanie następnego procesu z listy procesów oczekujących.  Każdy proces otrzymuje jednostkę czasu CPU, tylko wtedy wykonuje się.
  37. 37. © 2013 R. Robert Gajewski37/88 OS/2 - komunikacja OS/2 jest znacznie lepiej przygotowany do komunikacji między komputerami niż DOS. Zadanie to realizuje podsystem LAN- Manager (Local Area Network). Niestety nie jest w nim zapewniona przezroczystość sieci ani bezpieczeństwo danych.
  38. 38. © 2013 R. Robert Gajewski38/88 OS/2 - pliki System organizacji plików HPFS (High Performance File System) przypominający system plików UNIX’a oznacza się dużą szybkością - zastąpił znany z DOS’u FAT. Komunikację z użytkownikiem zapewnia podsystem PM (Presentation Manager), standardowa graficzna platforma użytkownika. Pracę z systemem ułatwia podobny do hipertekstu system podpowiedzi IPF (Information Prresentation Facility).
  39. 39. © 2013 R. Robert Gajewski39/88 UNIX (Linux) UNIX (Linux) jest systemem operacyjnym:  wielodostępnym (Multi User)  wielozadaniowym (Multi Tasking) Na tej samej maszynie, w tym samym czasie może pracować wielu użytkowników dzieląc zasoby komputera. Daje to obniżenie kosztów eksploatacji i optymalne wykorzystanie.
  40. 40. © 2013 R. Robert Gajewski40/88 Windows 1.0 / 2.0 Zapowiadany na 1983 rok system pojawił się w listopadzie 1985 w wersji 1.0, a w grudniu 1989 w wersji 2.0. Okna miały tę sama wielkość i nie mogły na siebie zachodzić. W wersji 2.1 dodano opcję dynamicznej wymiany danych (Dynamic Data Exchange) – DDE
  41. 41. © 2013 R. Robert Gajewski41/88 Windows 3.0 / 3.1 Windows 3.0  System narodził się w maju 1990.  Usprawniono mechanizmy posługiwania się oknami.  Praca z plikami odbywa się w sposób graficzny.  System potrafi współpracować z siecią. Windows 3.1  Narodziny w kwietniu 1992.  Poprawiono czcionki – wprowadzenie czcionek typu True Type.  Dodano obsługę dźwięków.  Udoskonalono i zwiększono wydajność Menedżera Plików.
  42. 42. © 2013 R. Robert Gajewski42/88 Windows 3.11 kontra NT Windows 3.11  Windows for Workgroups narodził się w 1992 roku  System do pracy grupowej w sieci.  Możliwość korzystania z zasobów sieci – drukarek itp.  System poczty elektronicznej oraz terminarza Windows NT  Narodziny w 1993 - New Technology?  Windows NT jest już systemem operacyjnym.  Pierwsze wersje NT były podobne do Windows 3.1.  Windows NT Workstation, Windows NT Server
  43. 43. © 2013 R. Robert Gajewski43/88 Windows 95 / 98 Windows 95  Urodziny 24 sierpnia 1995 r.  NT był zbyt drogi, 3.1 zbyt stary...  Jest już systemem operacyjnym.  Całkowita rewolucja w systemie okien.  Możliwość stosowania „długich nazw”. Windows 98  Urodziny – połowa 1998 roku.  Jest to w zasadzie w pełni zaktualizowana wersja Win’95.  Eskalacja metod internetowych.  Integracja z Internetem.
  44. 44. © 2013 R. Robert Gajewski44/88 Dziś i jutro… Windows 2000  Kontynuacja rodziny NT Windows Millenium  Kontynuacja rodziny ’95 i ’98 Windows XP – zapowiedziana unifikacja Vista, Windows 7 i co dalej? Windows 8, tablety…
  45. 45. © 2013 R. Robert Gajewski45/88 Trzy rodziny Bazująca na MS-DOSi 9x  Od 1.0 do 3.x, 95, 98, ME Bazująca na jądrze NT  3.1, 3.5, 4.0, 2000, XP  Vista, 7 Rodzina serwerowa  2003, Home Server, 2008, 2011
  46. 46. © 2013 R. Robert Gajewski46/88 Windows CE, 8? Przypomina wyglądem Win 95 ale działa jedynie na komputerach typu palmtop. Sterowanie odbywa się nie za pomocą myszy, ale plastikowego pióra którym dotyka się bezpośrednio ikon na ekranie. Istnieje możliwość wymiany danych z komputerami stacjonarnymi
  47. 47. © 2013 R. Robert Gajewski47/88 Po co i dlaczego? Istnieje niebezpieczeństwo utraty zawartości pamięci RAM po wyłączeniu komputera lub po utracie zasilania. Pamięć ta bowiem działa tylko wtedy, gdy komputer jest zasilany. Z tego powodu istnieją pamięci zewnętrzne: Inny powód ma naturę ekonomiczna. Jednostka takiej pamięci jest tańsza!
  48. 48. © 2013 R. Robert Gajewski48/88 Pamięci zewnętrzne Dyski (twarde) (hard disks) Dyski elastyczne (floppy disks), Stacje CD ROM i DVD Taśmy (tapes) współpracujące z magnetofonem (pierwsze komputery PC), Taśmy współpracujących ze streamer'em Pamięci flash
  49. 49. © 2013 R. Robert Gajewski49/88 Dyski… Urządzeniem zapewniającym przechowywanie informacji w sposób efektywny jest tzw. dysk. Dysk jest krążkiem o kształcie gramofonowej płyty pokrytym z obu stron cienką warstwą magnetyczną, podobnie jak taśma magnetofonowa. W terminologii dotyczącej pamięci dyskowych istnieją niejednoznaczności.
  50. 50. © 2013 R. Robert Gajewski50/88 Dyski… W terminologii dotyczącej pamięci dyskowych istnieją niejednoznaczności.  Dysk oznacza w zasadzie sam nośnik informacji.  Potocznie słowem tym określany jest cały mechanizm służący do zapisu i odczytu, czyli stacja dysków zwana także napędem dysku. Dwa rodzaje stacji dysków:  stacje dysków elastycznych, miękkich (floppy disc drive),  stacje dysków sztywnych, stałych (hard disc drive).
  51. 51. © 2013 R. Robert Gajewski51/88 Sposób zapisu: ścieżki Informacje zapisywane są na (dysku) dyskietce na koncentrycznie rozmieszczonych okręgach (ścieżkach) Dla zapewnienia lepszej organizacji zapisu każda ścieżka podzielona jest na sektory, wycinki ścieżki ograniczone dwoma promieniami, z których każdy ma swój unikatowy "numer".
  52. 52. © 2013 R. Robert Gajewski52/88 Sposób zapisu: sektory Sektor (ang. sector) to najmniejszy ciągły obszar na dysku lub dyskietce, oznaczony podczas formatowania niskopoziomowego i przechowujący dane komputerowe. W systemach zgodnych z IBM PC sektor zawiera zwykle 512 bajtów  Działaniem napędu kieruje kontroler dysku. Najmniejszą jednostką zapisu i odczytu jest jeden sektor
  53. 53. © 2013 R. Robert Gajewski53/88 Sposób zapisu: klaster Klaster (ang. cluster) lub jednostka alokacji pliku to niepodzielna jednostka przydziału na dysku twardym komputera lub dyskietki, w postaci jednego lub kilku sektorów tworzących jedną całość.  W przypadku gdy plik jest większy od zaplanowanej wielkości jednego klastra, to zostaje zapisany w kilku klastrach, tworzących tzw. łańcuch
  54. 54. © 2013 R. Robert Gajewski54/88 Tak to wygląda…
  55. 55. © 2013 R. Robert Gajewski55/88 FAT FAT (File Allocation Table), tablica rozmieszczenia plików to struktura, w której system operacyjny przechowuje informacje o położeniu plików na dysku, a konkretnie na jego partycji  System FAT stosowany jest głównie w DOS’ie i ma stosunkowo małe możliwości konfiguracyjne mimo wprowadzania jego rozbudowanych wersji takich
  56. 56. © 2013 R. Robert Gajewski56/88 NTFS NTFS (ang. New Technology File System) to opracowany przez firmę Microsoft system alokacji plików, zastosowany w systemie operacyjnym Windows NT  NTFS w odróżnieniu od bliźniaczych systemów FAT 16 i 32, jest znacznie szybszy, bezpieczniejszy i bardziej wydajny.  Rozbudowane atrybuty dla plików i folderów umożliwiają określanie praw dostępu dla poszczególnych użytkowników
  57. 57. © 2013 R. Robert Gajewski57/88 Dyskietki… Podobieństwa dysków i dyskietek…  Podstawowe różnice między dyskiem stałym i elastycznym dotyczą ich konstrukcji.  Dysk elastyczny się "kręcić" dopiero w chwili gdy chcemy dokonać zapisu bądź odczytu.  Dysk stały "kręci się" zawsze.  Zasady zapisu i odczytu i rozmieszczenia plików są takie same
  58. 58. © 2013 R. Robert Gajewski58/88 BHP dyskietek i nie tylko… Nie dotykaj służących do zapisu powierzchni magnetycznych widocznych przez otwory w zabezpieczającej je plastykowej kopercie. Nie łam i nie zginaj dyskietki i krążka CD. Przechowuj dyskietki w chłodnym, suchym i czystym miejscu. Przechowuj dyskietki i krążki CD w pozycji pionowej. ….
  59. 59. © 2013 R. Robert Gajewski59/88 Podstawowe funkcje Zarządzanie procesami i pamięcią System plików to logiczna hierarchia danych zdefiniowana niezależnie od fizycznych parametrów urządzenia na którym się ona znajduje.  Podstawowe logiczne jednostki magazynowania to plik i katalog (w środowisku Windows mówimy często o folderach).
  60. 60. © 2013 R. Robert Gajewski60/88 System plików Każdy z plików to ciąg bajtów, którego znaczenie określa jego twórca – człowiek bądź program komputerowy. Aby ułatwić zarządzanie plikami grupuje się je w katalogi, które tworzą hierarchiczną strukturę. System plików można porównać z biblioteką
  61. 61. © 2013 R. Robert Gajewski61/88 Informacje o pliku Nazwa pliku ma jednoznacznie identyfikować plik w danym katalogu.  W konkretnym katalogu nie mogą istnieć dwa pliki o tej samej nazwie, nawet jeśli maja różną zawartość  W różnych katalogach mogą oczywiście istnieć pliki o takich samych nazwach. Typ pliku to informacja dla systemu operacyjnego bądź użytkownika pliku dotycząca sposobu interpretacji zawartości pliku.
  62. 62. © 2013 R. Robert Gajewski62/88 Informacje o pliku Lokalizacja pliku określa urządzenie (np. dysk, pamięć flash) i miejsce pliku w drzewie katalogów – jak jest umieszczone na tym urządzeniu. Rozmiar pliku to jego wielkość wyrażona w bajtach lub wielkościach pochodnych. Atrybuty pliku to dodatkowe informacje o pliku.  Różnią się one zdecydowanie w zależności od systemu operacyjnego.
  63. 63. © 2013 R. Robert Gajewski63/88 Atrybuty… W systemie DOS, OS/2 i Microsoft Windows istnieją cztery atrybuty pliku:  r – Read-only, plik tylko do odczytu,  a – Archive, plik archiwalny,  s – System, plik systemowy,  h – Hidden, plik ukryty.
  64. 64. © 2013 R. Robert Gajewski64/88 Podstawowe operacje plikowe Istotnym elementem systemu plików są operacje, które możemy wykonywać na plikach.  utwórz plik,  skasuj plik,  otwórz plik,  zamknij plik,  przeczytaj dane z pliku,  zapisz dane do pliku,  zmień położenie wskaźnika w pliku,  dopisz dane na końcu pliku,  skasuj zawartość pliku,  zmień nazwę pliku,  skopiuj plik.
  65. 65. © 2013 R. Robert Gajewski65/88 Drzewa katalogów Katalogi i pliki mogą być umieszczone w innym katalogu. Katalog, w którym są inne katalogi określany jest mianem nadrzędnego (parent directory). Katalogi wewnątrz wybranego katalogu to podkatalogi (subdirectories).  Dlatego też system katalogów jest określany mianem drzewa katalogów (directory tree).  Katalog najwyższego poziomu określany jest czasami mianem korzenia (root directory).
  66. 66. © 2013 R. Robert Gajewski66/88 Drzewo – Linux, Windows
  67. 67. © 2013 R. Robert Gajewski67/88 Katalog roboczy Jeden z katalogów jest zawsze określany mianem bieżącego (roboczego, working directory). Z punktu widzenia systemu operacyjnego i oprogramowania istotna jest umiejętność lokalizacji położenia pliku w drzewie katalogów.  Umożliwia to podanie ścieżki dostępu (path name).
  68. 68. © 2013 R. Robert Gajewski68/88 Ścieżka Istnieją dwa sposoby podawania ścieżki dostępu, czyli lokalizacji pliku na dysku.  Ścieżka absolutna (absolute path) zaczyna się zawsze od korzenia, a następnie określa kolejne nazwy katalogów i podkatalogów.  Ścieżka względna (relative path) zawsze rozpoczyna się od bieżącego katalogu. Pewne podobieństwo do adresowania względnego i bezwzględnego
  69. 69. © 2013 R. Robert Gajewski69/88 UNIX - początki Od roku 1969 w laboratoriach AT&T Bell Labs rozwijany był system operacyjny UNIX.  Ciekawa jest historia jego nazwy.  W latach ’60 ubiegłego wieku na MIT rozwijany był system Multics (MULTiplexing Information and Computer Services).  W roku 1970 Peter Neuman nadał projektowi nazwę UNICS (UNiplexed Information and Computing Service) – system operacyjny został ostatecznie nazwany UNIX.
  70. 70. © 2013 R. Robert Gajewski70/88 Twórcy UNIX’a Twórcami tego systemu byli między innymi Denis Ritchie i Brian Keringhan. Początkowo UNIX był napisany w asemblerze. W roku 1973 został przetłumaczony na język C stworzony także w AT&T.
  71. 71. © 2013 R. Robert Gajewski71/88 20 lat później… Dwadzieścia lat później w 1991 roku fiński programista Linus Thorvalds opublikował uniksopodobny system operacyjny dla procesorów z rodziny „i” firmy Intel (i386 i i486). Nazwa tego systemu pochodzi z połączenia dwóch słów:  imienia LINus i  nazwy systemu UniX.
  72. 72. © 2013 R. Robert Gajewski72/88 Skąd nazwa? Nazwa ta jest także tłumaczona w inny sposób: Linux Is Not UniX.  W języku polskim dopuszczalna jest zarówno pisownia Linux jak i Linuks.  W najprostszej wersji komunikacja z systemem Linux odbywa się za pomocą interfejsu wiersza poleceń i komend CLI (Command Line Interface).  Bardziej złożone dystrybucje Linuxa oferują interfejs graficzny.
  73. 73. © 2013 R. Robert Gajewski73/88 Prawa dostępu Prawa dostępu w systemie Linuks umożliwiają określenie uprawnień do plików i katalogów dla poszczególnych użytkowników. Prawa dostępu podzielone są na trzy kategorie:  User – prawa dla użytkownika, który jest właścicielem pliku,  Group – prawa dla grupy, do której należy właściciel pliku,  Other – prawa dla pozostałych użytkowników.
  74. 74. © 2013 R. Robert Gajewski74/88 Prawa dla plików Dla każdej z tych kategorii są trzy prawa dostępu:  read – odczyt,  write – zapis i  execute – wykonywanie. Znaczenie tych praw dla zwykłych plików jest intuicyjne.
  75. 75. © 2013 R. Robert Gajewski75/88 Prawa do katalogów… W przypadku katalogów…  jeżeli użytkownik ma prawo x do katalogu, to może do niego "wejść",  jeżeli użytkownik ma prawo r do katalogu, to może wyświetlić jego zawartość,  jeżeli użytkownik ma prawo w do katalogu, to może w nim tworzyć i kasować pliki/katalogi.
  76. 76. © 2013 R. Robert Gajewski76/88 Polecenia systemowe Polecenia systemu operacyjnego Linux można podzielić na kilka kategorii:  zarządzanie plikami i systemem plików,  zarządzanie procesami, użytkownikami i systemem,  przetwarzanie tekstu,  operacje wejścia i wyjścia. Największa grupa obejmuje zarządzanie plikami i systemem plików.
  77. 77. © 2013 R. Robert Gajewski77/88 Podstawowe operacje ls – wypisuje pliki z podanego katalogu cp – kopiuje plik mv – zmienia nazwę pliku („przenosi” plik) rm – usuwa plik ln – tworzy dowiązanie do pliku
  78. 78. © 2013 R. Robert Gajewski78/88 ls ls [opcje] [pliki_lub_katalogi]  Bez argumentów wypisuje pliki z bieżącego katalogu  Z argumentem z podanych katalogów lub pasujące do nazw wieloznacznych  opcja –l to długa lista, która wymienia:  Atrybuty plików (typ i rodzaj dostępu)  Właściciela i grupę  Rozmiar w bajtach  Czas ostatniej modyfikacji
  79. 79. © 2013 R. Robert Gajewski79/88 cp cp [opcje] plik_1 plik_2 …  Kopiuje plik cp [opcje] plik_1 [plik_2 […]] katalog  Kopiuje plik(i) do katalogu Opcja –a kopiuje rekursywnie hierachię katalogów z zachowaniem plików specjalnych Opcja –i to tryb interaktywny: pyta o pozwolenie przy nadpisywaniu plików docelowych
  80. 80. © 2013 R. Robert Gajewski80/88 mv mv [opcje] plik_old plik_new  Zmienia nazwę pliku mv [opcje] plik_1|kat_1 [plik_2|kat_2 […]] katalog  Przenosi plik(i) lub katalog(i) do katalogu  Opcja –i to tryb interaktywny: pyta o pozwolenie przy nadpisywaniu plików docelowych  Opcja –f to tryb wymuszony: nadpisuje plik docelowy
  81. 81. © 2013 R. Robert Gajewski81/88 rm – usuwa plik rm [opcje] plik_1 [plik_2 [...]]  usuwa plik(i) rm -r [opcje] katalog_1 [katalog_2 [...]]  usuwa katalog(i) wraz z zawartościa˛ (rekursywnie)  -i tryb interaktywny: pyta o pozwolenie przy nadpisywaniu plików docelowych;  -r rekursywne usuwanie katalogu i jego zawartości.
  82. 82. © 2013 R. Robert Gajewski82/88 Operacje na katalogach cd zmienia bieżący katalog, pwd wypisuje nazwę bieżącego katalogu, mkdir tworzy katalog, rmdir usuwa pusty katalog, rm -r usuwa niepusty katalog wraz z zawartością
  83. 83. © 2013 R. Robert Gajewski83/88 cd cd (Change Directory) – polecenie, które służy do przemieszczania się między katalogami.  Polecenie cd bez parametru powoduje przejście do katalogu domowego.  (Katalog domowy w systemie Linuks to podstawa hierarchii katalogów użytkownika, gdzie może on umieszczać swoje dane.)
  84. 84. © 2013 R. Robert Gajewski84/88 cd cd [sciezka]  zmienia bieżący katalog roboczy użytkownika na podaną ścieżkę ;  jeżeli ścieżka nie jest podana, katalogiem bieżącym zostaje katalog domowy użytkownika. cd -  powraca do poprzedniego katalogu roboczego.
  85. 85. © 2013 R. Robert Gajewski85/88 cd cd (Change Directory) – polecenie, które służy do przemieszczania się między katalogami.  Polecenie cd nazwa przenosi do katalogu nazwa podrzędnego do danego.  Polecenie cd ../ przenosi do katalogu nadrzędnego w stosunku do danego, a  cd – przenosi do poprzedniego katalogu bieżącego.
  86. 86. © 2013 R. Robert Gajewski86/88 pwd pwd  (Print Working Directory) wykonuje wydruk aktualnego (bieżącego), katalogu roboczego.  Możliwa jest oczywiście zmiana katalogu roboczego.
  87. 87. © 2013 R. Robert Gajewski87/88 mkdir mkdir [opcje] katalog_1 [katalog_2 [...]]  tworzy katalog(i) o podanych nazwach.  -p jezeli podana jest cała ścieżka, tworzone są wszystkie konieczne katalogi nadrzędne;  -m tryb tworzy katalog z podanymi uprawnieniami
  88. 88. © 2013 R. Robert Gajewski88/88 rm rmdir [opcje] katalog_1 [katalog_2 [...]]  usuwa puste katalog(i) o podanych nazwach. -p jeżeli podana jest cała ścieżka, usuwane są wszystkie konieczne katalogi nadrzędne (muszą być puste); Jeśli chcemy usunąć katalog z zawartością musimy komendę użyć parametru –r umożliwiającego rekurencyjne usunięcie katalogu wraz z jego zawartością.

×