Многопользовательские операционные системы
.
Покупка
Издательство:
Издательский Дом НИТУ «МИСиС»
Авторы:
Широков Андрей Игоревич, Лесовская Ирина Николаевна, Мурадханов Сергей Эдуардович, Никифоров Сергей Васильевич
Год издания: 2014
Кол-во страниц: 153
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-87623-820-7
Артикул: 753126.01.99
Лабораторный практикум предназначен для изучения системного программного обеспечения. Выполняя первую и вторую лабораторные работы, студенты осваивают элементы интерфейса пользователя компьютера с операционной системой семейства UNIX/Linux. В третьей и четвертой лабораторных работах исследуют некоторые команды работы с файловой системой и управление процессами - двумя основными функциями операционной системы. Пятая работа посвящена языку сценариев оболочки UNIX/Linux. Выполнение этих работ служит хорошей базой для понимания методов и средств администрирования программных комплексов семейства UNIX/Linux. Материал практикума соответствует учебному плану курса «Многопользовательские операционные системы», который преподается студентам специальности «Прикладная математика» НИТУ «МИСиС» и курса «Операционные системы и среды», который преподается студентам всех специально стей института ИТАСУ НИТУ «МИСиС».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 09.03.01: Информатика и вычислительная техника
- 09.03.02: Информационные системы и технологии
- 09.03.03: Прикладная информатика
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» № 2366 Кафедра инженерной кибернетики Многопользовательские операционные системы Лабораторный практикум 3-е издание, переработанное и дополненное Рекомендовано редакционно-издательским советом университета Москва 2014
УДК 004.45 М73 Р е ц е н з е н т канд. экон. наук, доц. М.Ю. Гладков (МГУПС (МИИТ)) А в т о р ы : А.И. Широков, И.Н. Лесовская, С.Э. Мурадханов, С.В. Никифоров М73 Многопользовательские операционные системы : лаб. практикум / А.И. Широков [и др.]. – М. : Изд. Дом МИСиС, 2014. – 153 с. ISBN 978-5-87623-820-7 Лабораторный практикум предназначен для изучения системного программного обеспечения. Выполняя первую и вторую лабораторные работы, студенты осваивают элементы интерфейса пользователя компьютера с операционной системой семейства UNIX/Linux. В третьей и четвертой лабораторных работах исследуют некоторые команды работы с файловой системой и управление процессами – двумя основными функциями операционной системы. Пятая работа посвящена языку сценариев оболочки UNIX/Linux. Выполнение этих работ служит хорошей базой для понимания методов и средств администрирования программных комплексов семейства UNIX/Linux. Материал практикума соответствует учебному плану курса «Многопользовательские операционные системы», который преподается студентам специальности «Прикладная математика» НИТУ «МИСиС» и курса «Операционные системы и среды», который преподается студентам всех специальностей института ИТАСУ НИТУ «МИСиС». УДК 004.45 ISBN 978-5-87623-820-7 © Коллектив авторов, 2014
СОДЕРЖАНИЕ Введение....................................................................................................5 Лабораторная работа 1. Операционная система Linux в графическом режиме (задания 1–9) .....................................................9 1.1. Изучение элементов начального экрана Xfce и программы получения информации о системе в графическом режиме ..............9 1.2. Знакомство с авторами и правами использования интегрированной среды Xfce и других программ ...........................17 1.3. Изучение работы файлового менеджера Thunar......................19 1.4. Сохранение в виде графического файла содержимого экрана...................................................................................................26 1.5. Освоение программы создания архивов в графическом режиме Linux.......................................................................................29 1.6. Использование простого текстового редактора для подготовки командного файла – сценария................................30 Контрольные вопросы........................................................................32 Лабораторная работа 2. Основы использования командной строки (задания 10–25)...........................................................................34 2.1. Выполнение первых действий в командном режиме...............35 2.2. Изучение команд, сообщающих информацию о программно-аппаратном комплексе компьютера.........................43 2.3. Изучение команды echo ............................................................50 2.4. Изучение запуска исполнимых файлов в командном режиме .................................................................................................51 2.5. Изучение системы помощи в командном режиме семейства UNIX/Linux .......................................................................54 2.6. Изучение термина команда.........................................................60 2.6.1. Рассмотрение типов команд ................................................60 2.6.2. Рассмотрение параметров командной строки....................63 2.6.3. Использование нескольких опций одной команды...........67 2.7. Использование специальных символов оболочки....................71 2.8. История набранных команд и средства редактирования командной строки...............................................................................79 2.9. Использование текстового редактора vim................................80 2.10. Использование программы Midnight Commander...................81 Контрольные вопросы........................................................................83 Лабораторная работа 3. Файловая система семейства UNIX/Linux (задания 26–34)..................................................................85
3.1. Изучение иерархической файловой системы............................86 3.2. Рассмотрение прав доступа к файлам........................................88 3.3. Рассмотрение типов файлов .......................................................90 3.4. Примеры файлов разного типа...................................................91 3.5. Изучение команд работы с каталогами .....................................93 3.5.1. Изучение команд создания каталогов.................................95 3.5.2. Изучение действий по удалению каталогов.......................98 3.5.3. Изучение действий по копированию и перемещению файлов и каталогов.......................................................................100 3.5.4. Изучение возможностей выполнения операций над каталогами с разными правами доступа..............................101 3.6. Рассмотрение использования ссылочных файлов..................103 3.7. Изучение понятия таблицы индексных дескрипторов (inode).................................................................................................105 3.8. Изучение команд less и more ...............................................106 3.9. Рассмотрение сортировки содержимого файлов....................106 3.10. Изучение команды grep ........................................................110 3.11. Изучение команды diff ........................................................112 3.12. Изучение команды find ........................................................113 Контрольные вопросы......................................................................116 Лабораторная работа 4. Процессы и пользователи в Linux (задания 35–41) .....................................................................................117 4.1. Рассмотрение классификации процессов Linux .....................118 4.2. Изучение команд получения информации о загруженности системы и активных пользователях................................................120 4.3. Ознакомление с командами top и ps.....................................122 4.4. Рассмотрение работы программ в фоновом режиме..............125 4.5. Рассмотрение управления приоритетами процессов .............130 4.6. Изучение простых возможностей обмена информацией между пользователями.....................................................................133 4.7. Рассмотрение средств управления ресурсами пользователя......................................................................................133 Контрольные вопросы......................................................................135 Лабораторная работа 5. Сценарии в операционной системе Linux (задание 42).................................................................................136 Библиографический список.................................................................149 Приложение. Перечень команд, употребляемых в практикуме.......150
ВВЕДЕНИЕ Тот факт, что наиболее распространенной является операционная систем (ОС) Windows, является неоспоримым. Но семейство Linux также интересно разным пользователям персональных компьютеров и мобильных устройств. Благодаря доступности исходных тестов, использование этой операционной системы при обучении специалистов в области информационных технологий очень эффективно. В лабораторном практикуме содержится пять работ. Современные системы UNIX обеспечивают работу пользователей в двух режимах: графическом (выполняемые в лабораторной работе 1 действия предполагают его использование) и командном (его основы рассмотрены в лабораторной работе 2). Основным назначением операционных систем является эффективное управление ресурсами компьютера. Эта задача реализуется прежде всего через две важнейшие подсистемы. Выполняя описанные в пособии действия, обучаемые на практике изучат утилиты управления файлами (лабораторная работа 3) и процессами (лабораторная работа 4). Системное администрирование компьютера, управляемого ОС семейства UNIX/Linux, требует многих знаний и навыков. Выполняя лабораторную работу 5, студенты освоят один из ключевых инструментов настройки и управления таких операционных систем – сценарии (еще имеющие название скрипты, от англ. script). Семейство ОС Linux многочисленно, реализовано во множестве дистрибутивов. Они постоянно изменяются, что и является одной из причин появления третьей редакции пособия. Первые две редакции основывались на версии ASP Linux. Результаты всех действий обучаемого, приведенные в этом лабораторном практикуме, соответствуют другой версии – ALT Linux 7 Live CD. Если использовать данное пособие с другими дистрибутивами Linux, то некоторые скриншоты графического режим или результаты выполнения системных утилит в командном режиме могут отличаться от того, что приведено в практикуме. Информацию о версии, используемой в практикуме, можно получить по следующим адресам Интернета: http://www.altlinux.org / Simply_Linux_7.0 и http://simplylinux.ru/. Особенностью версии ОС в варианте Live CD является то, что не требуется переносить ее файлы на жесткий диск. До начала выпол
нения работ надо сделать следующее. Поставьте диск с системой и перезагрузите компьютер, сделав устройство чтения CD/DVD дисков первым загрузочным. Заметим, что версия ALT Linux 7 Live CD требует для своей работы устройство чтения DVD дисков. Задания, которые необходимо выполнить для закрепления приобретаемых навыков, не вынесены после текста лабораторных работ, а располагаются внутри него. По мнению авторов, это облегчает и улучшает усвоение материала. По каждой работе практикума студенты составляют отчет. Он формируется на основе выделенных в тексте заданий, имеющих сквозную нумерацию. Сам файл отчета должен содержать следующие элементы: – тексты заданий; – пояснения о порядке выполнения действий; – результаты их выполнения. В некоторые задания следует включить выводы. Сделаем замечание о том, как можно в текст отчета вставлять результаты выполнения действий. Для этого можно применить два приема. Первый предполагает получение снимков экрана (скриншотов), что можно достигнуть комбинацией клавиш <Print Screen> или выбрав соответствующую команду (см. далее п. 1.4). После этого на экране появляется диалоговое окно с названием «Снимок экрана», в котором можно выбрать следующие настройки: 1. Область захвата (Весь экран; Активное окно; Выделить область). 2. Задержка перед выполнением (в секундах). 3. Захватывать курсор мыши. Этот прием удобно применять при выполнении лабораторной работы 1 и других работ, если используется программа «Терминал». Для заданий, выполняемых в командном режиме, можно применять второй прием – добавление результатов выполнения команд в текстовый файл, который далее станет основой отчета. Такой файл получаем, если после изучаемой команды поставить два символа «>>» и имя файла результата. Приведем пример. Две такие команды data >> file ls >> file помещают в файл с именем file, в который записываются текущая дата и список файлов из активной директории.
Замечание. Напомним, что два символа больше (>) означают, что результат работы команды будет перенаправлен в файл, а если он не существует – он сначала будет создан. Лабораторный практикум не является справочником, где все данные о конкретной команде сосредоточены в одном месте. Это можно сделать, изучая техническую документацию. Авторы ставили целью не изучение отдельных, конкретных утилит, а общих правил их использования. Однако в конце практикума в приложении содержится перечень всех упомянутых утилит с указание страниц, где разбирается способ их использования. Замечание. Переход на русский язык клавиатуры осуществляется комбинацией клавиш <Ctrl>+<Shift>. Опишем, как получить доступ к режиму главного администратора системы (root) в версии ALT Linux Live CD 7. В графическом режиме активизируется сеанс пользователя altlinux. Вызвав программу Терминал (команды Система-Эмулятор терминала или в контекстном меню Рабочего стола) и набрав в командной строке su root пользователь получает возможность исполнять команды в режиме главного администратора. На приведенном снимке экрана (рис. В1) показано, что выводится при выполнении следующих команд: su root – переход в режим, в котором задаваемые команды выпол няются в режиме пользователя root; w – вывод информации о зарегистрированных в системе пользователях (обращаем внимание, что выдаваемая информация фиксирует пользователя altlinux); who – команда, похожая на w, но выводящая аналогичную информацию по-другому; cd / root – переход в домашний каталог главного администратора системы; ls > list – вывод в файл (list) информации о содержимом текущего каталога (домашний для пользователя root). Разрешение записи в этот каталог имеет только его пользователь; ls – подтверждение, что в текущем каталоге появился новый файл; exit – прекращение режима исполнения команд от имени пользователя root.
Рис. В1. Выполнение команд в режиме root Второй способ получения доступа к командам, выполняемым только в режиме главного администратора Linux, состоит в следующем. Если открыть для работы один из 6 виртуальных терминалов (используя команды <Ctrl>+<Alt>+F1, ..., <Ctrl>+<Alt>+F6), то можно зарегистрировать сеанс пользователя root, который в версии Live CD доступен без пароля. Напомним, что вернуться к графическому режиму следует командой <Ctrl>+<Alt>+F7. В тексте практикума приняты следующие соглашения о выделении шрифтами: Courier New – имена команд (например, dir); Courier New – результаты выполнения команд (например, /home/altlinux); Arial – элементы интерфейса, такие как название диалоговых окон, панелей, имена значков программ (например, Свойства программы).
Лабораторная работа 1 ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА Linux В ГРАФИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ (задания 1–9) В начале лабораторной работы напомним, что ее выполнение, как и всех остальных, предполагает использование, прежде всего, версии ALT Linux Live CD. Она не требует установки на компьютер. Операционные системы семейства UNIX/Linux позволяют изучать свои элементы в командном или графическом режиме. Цель работы – знакомство с графическим интерфейсом пользователей этих ОС. Он очень похож на Windows, но есть и отличия, на которые будет обращено внимание по ходу изложения материала. Для семейства UNIX графический режим обеспечивается системой XWindow. В ранних версиях Linux популярность завоевала другая – XFree86, которая является реализацией графического интерфейса XWindow для аппаратной платформы Intel. Сегодня решений в этом случае много, но наиболее распространенным является использование интегрированных графических сред. Наиболее популярными из них являются KDE и GNOME. В версии ALT Linux Live CD 7.01, которой в точности соответствуют результаты приведенных в практикуме команд, загружается интегрированная графическая среда Xfce. Она не так популярна, как KDE и GNOME, а на сайте Википедии относится к категории облегченных, но обладает полными функциональными возможностями, которые будут раскрыты далее. 1.1. Изучение элементов начального экрана Xfce и программы получения информации о системе в графическом режиме Как и другие системы, обеспечивающие GUI, Xfce поддерживает метафору рабочего стола. Для начала кратко познакомимся с элементами последнего. Они представлены на снимке экрана (рис. 1.1), который соответствует изображению на мониторе, появляющемуся сразу после включения компьютера и загрузки операционной системы.
Рис. 1.1. Начальный экран графической среды Xfce 4 ALT Linux Live CD 7 В нижней части Рабочего стола располагается «Панель рабочей среды Xfce». Она аналогична тому, что появляется на Рабочем столе большинства версий Windows. Эта панель соответствует программе xcfe4-panel 4.10.1. Перечислим элементы этой панели. Группа из четырех элементов расположена слева: 1. Меню приложений. 2. Показать рабочий стол (Скрыть окна и показать рабочий стол/Восстановить скрытые окна). 3. Веб-браузер. 4. Переключатель рабочих мест. Справа занимают места значки следующих элементов Панели: 5. Переключатель раскладки клавиатуры. 6. Менеджер настройки Compiz Fusion. 7. Настройка сети. 8. Регулятор громкости. 9. Часы. 10. Переход. 11. Завершение сеанса. В зависимости от типа компьютера могут появляться и другие элементы. Например, при работе на ноутбуке, это такие: 12. Апплет Blueman (управление Bluetooth соединением). 13. Менеджер управления питанием.