Замятин А.В., Сущенко С.П. Операционные системы

Учебное пособие. — Томск: Национальный исследовательский Томский государственный университет (ТГУ), 2020. — 220 с. — ISBN 978-5-94621-935-8.В учебном пособии изложены особенности функционирования, назначения и архитектуры современных операционных систем (ОС). Отражены понятие и эволюция операционных систем, архитектурные особенности и классификация ОС по различным критериям, особенности управления процессами и памятью, основы организации файловых систем и некоторые их конкретные примеры, рассмотрены консолидированные серверные системы хранения данных большого объема RAID, основы организации мультипроцессорных ОС.
Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений.Понятие и эволюция операционных систем
Основные понятия, назначения и функции ОС
Эволюция вычислительных и операционных систем
История развития ОС
Основные функции ОС
Особенности современного этапа развития ОС
Архитектурные особенности ОС. Классификация ОС
Архитектурные особенности ОС
Монолитное ядро
Микроядерная архитектура
Многоуровневые системы
Виртуальные машины
Смешанные системы
Классификация ОС
Управление процессами
Мультипрограммирование
Мультипрограммирование в системах пакетной обработки
Мультипрограммирование в системах разделения времени
Мультипрограммирование в системах реального времени
Мультипрограммирование при мультипроцессорной обработке
Роль прерываний при мультипрограммировании
Планирование процессов и потоков
Понятие процесса и потока
Создание процессов и потоков
Управляющие структуры процессов и потоков
Состояния процесса
Критерии планирования
Цели и свойства алгоритмов планирования
Виды планирования
Алгоритмы планирования
Взаимодействие и синхронизация процессов и потоков
Независимые и взаимодействующие вычислительные процессы
Цели и средства синхронизации
Пример необходимости синхронизации
Механизмы синхронизации
Проблемы синхронизации
Механизмы межпроцессного взаимодействия
Управление памятью
Основные положения
Задачи по управлению памятью
Типы адресации
Распределение памяти
Общие принципы управления памятью в однопрограммных ОС
Особенности организации управления памятью в мультипрограммных ОС
Распределение фиксированными разделами
Распределение динамическими разделами
Распределение перемещаемыми разделами
Сегментное распределение
Страничное распределение
Особенности эффективного использования таблиц страниц
Сегментно-страничное распределение
Файловые системы
Физическая организация жесткого диска
Принципы построения файловой системы
Интерфейс файловой системы
Функциональная схема организации файловой системы
Типовая структура файловой системы на диске
Способы выделения дискового пространства
Управление дисковым пространством
Размер логического блока
Особенности загрузки ОС
Файлы и файловая система
Цели и задачи файловой системы
Типы файлов
Атрибуты файла
Доступ к файлам
Операции над файлами
Иерархическая структура каталогов
Операции над директориями
Особенности организации некоторых файловых систем
FAT
VFAT
NTFS
HPFS
UFS
Дисковые массивы RAID
Мультипроцессорные ОС и средства виртуализации
Организация мультипроцессорных ОС
Коммуникационные средства многомашинных систем уровня пользователя
Средства виртуализации