Вычислительные системы, сети и телекоммуникации.-1
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра автоматизации обработки информации (АОИ) Ю. Б. Гриценко Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации» Для студентов направления подготовки Программная инженерия (квалификация (степень) «бакалавр»)
Корректор: Осипова Е. А. Гриценко Ю. Б. Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации». Для студентов направления подготовки Программная инженерия (квалификация (степень) «бакалавр»). — Томск: Факультет дистанционного обучения, ТУСУР, 2015. — 35 с. © Гриценко Ю. Б., 2015 © Факультет дистанционного обучения, ТУСУР, 2015
3
| Введение. | 4 | |
| 1 | Интерфейс командной строки ОС Unix . | 5 |
| 2 | Задание к лабораторной работе . | 30 |
| 3 | Варианты заданий на выполнение. | 31 |
4 ВВЕДЕНИЕ Настоящие методические указания соответствуют требованиям Фе- дерального Государственного образовательного стандарта высшего про- фессионального образования (ФГОС ВПО) третьего поколения и содержа- нию рабочих программ по дисциплине «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации». Целью дисциплины «Вычислительные системы, сети и телекомму- никации» является формирование у студента профессиональных знаний по теоретическим основам построения и функционирования компьютеров вычислительных систем, телекоммуникационных вычислительных сетей и коммуникаций, их структурной и функциональной организации, про- граммному обеспечению, эффективности и перспективам развития. В рамках изучения дисциплины необходимо выполнить одну лабора- торную работу. Выбор варианта лабораторной работы осуществляется по общим правилам с использованием следующей формулы: V = (N × K) div 100, где V — искомый номер варианта, N — общее количество вариантов, div — целочисленное деление, при V= 0 выбирается максимальный вариант, K — код варианта. Варианты заданий представлены в разделе 3 методических указаний.
5 1 ИНТЕРФЕЙС КОМАНДНОЙ СТРОКИ ОС UNIX Большинство версий операционной системы Unix имеют графиче- ский интерфейс, подобный интерфейсу, используемому на компьютерах Macintosh и впоследствии в IВМ-совместимых компьютерах с операцион- ной системой Windows. Однако интерфейс командной строки до сих пор остается популярным среди программистов. Изучение команд Unix-подобных операционных систем можно вести, установив систему на жесткий диск своего компьютера или загрузив Unix (Linux) с компакт-диска (CD) без инсталляции на жесткий диск. Удобно воспользоваться эмулятором Unix для операционной системы Windows. Эмулятор можно легко найти в Интернете (любая поисковая система нахо- дит различные эмуляторы по поисковому запросу: «эмулятор Unix»). Приглашение к вводу команды в Unix может выглядеть по-разному: # — это приглашение для суперпользователя (root), вошедшего в систему; $ или [имя@lосаlhоst имя]$ — для обычных пользователей. Помощь по командам Unix можно получить, набрав man и через пробел — имя коман- ды, например: man gnome. Вход в систему производится в диалоге, когда система запрашивает имя пользователя и его пароль. Выход из системы может производиться по-разному. Для выхода из системы служит команда logout, по которой прекращается сеанс работы с данным пользователем, но система не завершает свою работу. Прекратить текущий сеанс работы можно также, нажав одновременно три клавиши Ctrl+Alt+Backspace. Для полного завершения работы нажимается Ctrl+Alt+Del. Перечень команд. В состав Unix входит более трехсот команд. Дан- ная операционная система обладает более богатыми методами управления ресурсами, чем ОС Windows.
6 При изучении системы команд Unix необходимо иметь в виду, что многие команды операционных систем MS DOS и Windows совпадают по имени и, частично, по функциям с командами Unix (табл. 1.1). Таблица 1.1 — Список команд Unix
| at | Выполнение команд и запуск программ по расписанию |
| cat | Вывод на экран содержимого файлов |
| cd | Выбор имени либо смена текущей папки |
| chmod | Изменение атрибутов прав доступа к файлам |
| cmp | Поиск различий между файлами (до первого различия) |
| cp | Копирование одного или нескольких файлов в другое место |
| date | Вывод текущей даты |
| df | Определение свободного пространства диска |
| diff | Поиск всех различий в файлах |
| du | Определение занятого пространства диска |
| ed | Вызов текстового редактора |
| exit | Выход из системы |
| kill | Послать сигнал процессу. Завершить процесс. |
| ls | Вывод списка файлов в каталоге |
| Вызов почтового клиента | |
| man | Вызов помощи по командам |
| Окончаниеmesg | Установка табл. 1.6 режима запрета или разрешения сообщений |
| mkdir | Создание каталога |
| mv | Перенос файлов |
| news | Запуск клиента новостей |
| nice | Запуск программы с пониженным приоритетом |
| nohup | Выполнение программы после отключения терминала |
| pr | Распечатка файла по 66 строк |
| ps | Получение списка процессов |
| pwd | Определение своего рабочего каталога |
| rm | Удаление файла |
| rmdir | Удаление каталога |
| sh | Переход в порожденный командный процессор (shell) |
| tail | Вывод на экран содержимого файлов c конца |
| time | Информация о времени выполнения команды |
| touch | Заменяет время модификации файла на настоящее |
| uname | Информация о системе |
| wc | Подсчет числа строк, слов и символов в файле |
| who | Вывод активных пользователей |
| who am i | Вывод собственного имени |
| write | Установка связи с другим пользователем |
7 Файлы и процессы , являются центральными понятиями операцион- ной системы UNIX. Файловая подсистема управляет файлами, размещает записи файлов в отведенные для них места, управляет свободным про- странством, доступом к файлам и поиском данных для пользователей. Работа с файлами ведется с помощью команд. Команда представляет собой имя исполняемого файла (двоичного или текстового, так называемо- го скрипта, написанного на одном из специальных командных языков) или имя внутренней команды самого процессора. При активизации каждой та- кой команды операционная система создает процесс. Процессы взаимодей- ствуют с подсистемой управления файлами и с аппаратными средствами, используя для этого совокупность специальных команд, таких как open (для того, чтобы открыть файл на чтение или запись), close , read , write , stat (запросить атрибуты файла). Подсистема управления процессами ядра ОС отвечает за синхрони- зацию процессов, их взаимодействие, распределение памяти и планирова- ние выполнения процессов, По характеру выполнения процессы могут быть фоновыми и привилегированными. Любой запускаемый процесс по умолчанию будет выполняться как привилегированный ( foreground ). Это значит, что такой процесс постоянно связан с терминалом ЭВМ и делает невозможным выполнение еще каких-либо действий с системой, пока не завершится. Фоновый процесс ( background ) после запуска освобождает терминал и позволяет перейти к другой задаче, не дожидаясь его завершения. Фоно- вая обработка наиболее пригодна для процессов, которые долго выполня- ются. Программы, выполняющиеся в виде фоновых процессов, называются демонами ( daemon ). В любой момент времени в системе существуют де- сятки процессов, которые были запущены при старте операционной систе-
8 мы, вызваны ядром для обслуживания каких-либо событий, добавлены пользователем при запуске какой-либо задачи. Обычно большинство процессов находится в состоянии ожидания — сна (sleep), не мешая остальным и дожидаясь сигнала для активизации. Кроме того, в системе можно найти процессы, закончившие работу, но еще не получившие разрешения на выгрузку из основной памяти, — эти про- цессы называются зомби. В ядре операционной системы находится табли- ца процессов, каждая запись которой описывает состояние одного из про- цессов. Основное отличие файловой системы Unix от файловой системы Windows заключается в том, что в Unix отсутствует такое понятие, как ло- гическое устройство. При указании пути к файлу в Unix имя устройства не упоминается. Дерево каталогов Unix «растет» из одного корня. Корневой каталог имеет предопределенное имя / (слэш). Этот же символ применяет- ся и для разделения подкаталогов. Полный путь к файлу в Unix выглядит следующим образом: /каталог1/каталог2/каталог3/ . /файл . Физически разные компоненты дерева каталогов Unix могут разме- щаться на разных дисках, но логически они принадлежат одной древовид- ной структуре с одним корневым узлом. Для объединения файловых си- стем различных устройств в одну структуру используется операция монти- рования. Сущность этой операции заключается в том, что каждое физическое устройство можно рассматривать, как свою собственную файловую систе- му (файловую систему устройства) с корневым каталогом / . Если этот раз- дел диска объявлен в операционной системе как корневой раздел (root), его каталог становится корневым каталогом всей файловой системы (файловой
9 системы ЭВМ). Файловые системы остальных устройств должны быть смонтированы в каталогах файловой системы ЭВМ. Операция монтирования связывает корневой каталог монтируемого раздела (устройства) с выбранным каталогом файловой системы ЭВМ — точкой монтирования. В результате монтирования корневой каталог фай- ловой системы устройства получает имя каталога, являющегося точкой монтирования, благодаря чему файловая система устройства «привязыва- ется» к файловой системе ЭВМ в точке монтирования. Таким образом, для монтирования файловой системы устройства в файловой системе ЭВМ необходимо сначала в файловой системе ЭВМ со- здать каталог, который будет точкой монтирования, а затем соединить две файловые системы командой mount . После монтирования сменных носителей их нельзя извлекать из устройства без демонтирования файловой системы. Для этой цели служит команда umount . При просмотре содержимого каталога можно увидеть, что информа- ция о файле начинается с кода, содержащего 10 символов: -rwxrwxrwx , или drwxrwxrwx , и lrwxrwxrwx . Первый символ кода указывает тип файла: – символ — означает, что это обычный файл, текстовый или двоич- ный, содержащий данные или программу; – символ d указыет, что данный файл является каталогом; – символ l указывает на то, что данный файл является символьной ссылкой. Символы rwx определяют права доступа к файлу. Доступ к файлу могут иметь три категории пользователей: – владелец файла;
10 – выделенная группа пользователей; – остальные пользователи (не являющиеся владельцами файла и не входящие в выделенную группу). Всем им могут быть установлены следующие права: – символ r — разрешено чтение файла; – символ w — разрешена запись в файл; – символ х — разрешен запуск файла на исполнение. Эти права всегда перечисляются подряд в порядке: rwx . Если какое- либо право не предоставлено, вместо соответствующего символа ставится — . Например, r — — означает, что разрешено только чтение; -wx означает, что разрешены запись в файл и его исполнение. Поскольку права определяются для трех видов пользователей, ука- занная триада повторяется трижды и образует запись из 9 символов, пер- вые три из которых относятся к владельцу, вторые — к группе и третьи — к остальным пользователям. Например, запись rwx—xr— означает, что вла- дельцу файла разрешено все, выделенной группе — только запуск на ис- полнение, остальным пользователям — только чтение. Иногда указанные девять символов кодируются числом. Ключ к расшифровке цифрового кода приведен в виде таблицы 1.2. Таблица 1.2 — Ключ расшифровки цифрового кода прав доступа
| 4 | 2 | 1 | 4 | 2 | 1 | 4 | 2 | 1 |
| r | w | x | r | w | x | r | w | x |
| 1 цифра | 2 цифра | 3 цифра | ||||||
| 4+2+1=7 | 4+2+1=7 | 4+2+1=7 | ||||||
Установка и изменение режима доступа к файлу производятся с по- мощью команды chmod . Формат команды chmod (change mode) для установки режима: chmod