После этого файл можно вызвать на выполнение командой

$ text.sh

Для отладки командных файлов используют команду sh с оп­циями –xv:

- x - трассировка, то есть при выполнении скрипта на экран выводятся команды и аргументы;

- v - вывод на экран команды перед ее выполнением.

$sh – text.sh

Также в процессе отладки широко применяется команда echo для выдачи трассировочных сообщений.

Среда программирования UNIX и

подсистема управления процессами.

Подсистема ввода-вывода

поддержка сети в ОС UNIX.

OC WINDOWS 95

Развитие операционных систем идет в направлении создания ОС, которая могла бы работать на любой аппаратной платформе, быть совместимой со всем существующим программным обеспече­нием и одинаково хорошо работать и на отдельном персональном компьютере и на сервере локальной сети. К тому же она должна поддерживать различный сервис: настройку аппаратуры, подключе­ние сети, мультимедиа и т.п.

ОС Windows является одной из ступенек на пути создания та­кой системы.

По существу, Windows 95 отличается от MS-DOS двумя мо­ментами:

1. Новая графическая оболочка, позволяющая избежать ввода ко­манд в командной строке. Это упрощает использование компью­тера, так как не нужно помнить сотни команд операционной сис­темы.

2. Возможность использования различных режимов работы: реаль­ного – для работы на компьютере PC XT, стандартного – для ра­боты с процессором 80286 и расширенного (защищенного) – для работы с 80386 и выше.

Обычно также отмечают следующие особенности Win 95:

а) 32 – разрядная архитектура.

Нижний уровень ядра Windows 95 (Kernel) является полностью 32 – разрядным.

б) Многозадачность.

32-х разрядные приложения выполняются в W 95 в режиме вы­тесняющей многозадачности. 16-разрядные приложения для W 95 и MS-DOS – программ выполняются под W 95 в режиме кооператив­ной многозадачности.

в) плоская (несегментированная) модель памяти W 95. Система ис­пользует адресуемую память 386-го процессора, при этом для при­кладных программ может быть отведен общий объем памяти (физи­ческой и виртуальной) до 2 Гбайт, и еще 2 Гбайта W 95 может ис­пользовать для собственных нужд. Файл виртуальной памяти W 95 может динамически менять свой размер и не требует непрерывно­сти.

г)Файловая система.

Файловая система W 95 VFAT (Virtual FAT) полностью поддер­живает файловую систему DOS FAT. VFAT реализована в ядре рас­ширенного режима, благодаря чему система не должна переклю­чаться в реальный режим для обращения к файлам. Кроме того, VFAT позволяет 32-разрядным приложениям пользоваться длин­ными (до 255 символов) именами файлов.

д) Поддержка драйверов устройств.

ОС W 95 обеспечивает:

1. Поддержку разнообразных звуковых плат, приводов CD-ROM и других мультимедиа – устройств (вместо MS-DOS – драйверов производителей этих устройств);

2. Поддержку файловой системы компакт – дисков.

3. Ускорение доступа к дискам (вместо SMARTDrive) и дина­мическое сжатие данных.

4. Полную поддержку работы станции в NovellNetWare и ло­кальных сетях Microsoft (то есть не нужно загружать рези­дентные программы для работы в этих сетях)

5. W 95 поддерживает автоматическую настройку множества моделей устройств ввода-вывода в том числе на основе протокола Plug and Play.

е) Интерфейс.

Современный пользовательский интерфейс унифицирует доступ по всем объектам, будь то программы, документы, сетевые ресурсы или инструменты настройки системы. W 95 предоставляет такие возможности, как создание ярлыков для быстрого доступа к необхо­димым приложениям и документам. Выполнение многих действий автоматизировано при помощи специальных программ – мастеров.

Windows 95 включает в себя все необходимые компоненты MS – DOS и не требует отдельной копии последней. Пользователь может покинуть оболочку W 95 для работы с программами MS – DOS в реальном режиме с возможностью возврата в графическую оболочку по команде EXIT. Этот режим официально именуется режимом эмуляции MS –DOS.

W 95 является одноранговой сетевой операционной системой, без установки дополнительного программного обеспечения работает с Novell NetWork, а так же сетевыми OC Microsoft NT. Все клиентское программное обеспечение 32 –разрядное. Система может работать с несколькими типами сетевых плат. К числу поддерживающих протоколов добавлен TCP/IP, без которого немыслима работа в Internet.

В системы передачи сообщений W 95 пользуется сервисом клиента системы Microsoft Exchange 4.0, поставляемого с Windows 95. При помощи Exchange использовать электронную почту Microsoft Mail, система Microsoft Fax, электронную почту системы Microsoft Net Work, электронную почту Internet (для этого используется система Microsoft Internet Explorer).

С Windows 95 поставляется средство подключения компьютера к сети по телефонной линии с помощью модема – Dial- UP Networking (удаленный доступ к сети). Удаленным доступом можно воспользоваться для подключения к канальной сети и обычной работой с ней. Удаленный доступ применяется и для подключения к Internet.

Средство под названием "Сетевое окружение" позволяет просматривать все доступные сетевые ресурсы – компьютеры, принтеры, рабочие группы.

Утилита (Direct Cable Connection) "Прямое соединение". Позволяет подключить ПК без сетевой платы в качестве сетевого клиента при помощи обычного параллельного или сериального) кабеля, что позволяет использовать сетевые ресурсы – дисковые накопитель, принтеры и факс-модемы.

Всего существует 5 версий W95 – американская, панъевропейская, восточно-азиатская, ближневосточная и тайская. Главной версией является американская использующая кодовую страницу 1252. Она выпущена на английском, немецком, итальянском, норвежском, португальском, датском и финском языках. Работу с русским языком эта версия не поддерживает.

Базовая панъевропейская версия имеет англоязычный интерфейс и выпущенный на языках Греции, России, Польши, Венгрии, Чехии, Турции, Словении и позволяет выбрать кодовую страницу при установке системы. Панъевропейская и Русская версии W95 абсолютно одинаковы функционально.

После появления W 95 фирма Microsoft стала делать все больший акцент на продвижение системы Windows NT, рекламируя ее как лучшую систему и для переносных компьютеров, и для настольных и как систему наиболее соответствующую потребностям разработчиков ПО, не говоря уже о применениях, требующих повышенной секретности, наивысшей степени надежности и поддержки многопроцессорных систем.

Однако для большинства индивидуальных пользователей, для малых офисов основной ОС пока остается Windows 95.

Windows 95 – операционная система, внутренняя функция ко­торой очень тесно связана с особенностями процессоров, совмести­мых с Intel 80386. Поэтому при изучении этой ОС необходимо зна­ние некоторых принципов функционирования процессоров 80386.

Режимы работы процессора Intel 80386.

1. Реальный режим.

Точная копия режима, в котором работали процессоры 8086 и 8088, адресуя 1 Мбайт оперативной памяти. Все регистры внутри процессоров имеют 16-разрядную внутреннюю архитектуру, а ад­ресная шина содержит 20 линий, что соответствует адресному про­странству в 1 Мбайт. Для того чтобы с помощью 16-разрядных адре­сов обращаться в любую точку 20-разрядного адресного простран­ства в микропроцессорах предусмотрена сегментная адресация па­мяти с помощью четырех сегментных регистров.

2. Режим процессора 80286.

Этот процессор является усовершенствованным вариантом МП 8086, дополненным схемами управления памятью и ее защиты. 286 процессор работает с 16-разрядными данными, но имеет 24-разряд­ную адресную шину, что соответствует адресному пространству 16 Мбайт. Однако сегментный способ адресации памяти не позволяет выйти за пределы 1 Мбайта. Для преодоления этого ограничения в 286 процессоре, также как и 386 используется два режима работы: реального адреса и виртуального защищенного адреса, или просто защищенный режим. В реальном режиме 286 функционирует факти­чески также, как 8086 с повышенным быстродействием и может об­ращаться лишь к 1 Мбайту адресного пространства. В защищенном режиме по прежнему используются сегменты и смещения в них, од­нако начальные адреса сегментов не вычисляются путем умножения на 16 содержимого сегментных регистров, а извлекаются из таблиц сегментных дескрипторов, индексируемых теми же сегментными ре­гистрами. Каждый сегментный дескриптор занимает 6 байтов, из ко­торых 3 байта (24 двоичных разряда) отводится под сегментный ад­рес. Тем самым обеспечивается полное использование 24-разрядного адресного пространства.

В каждом сегментном регистре под индекс таблицы сегмент­ных дескрипторов отводится 14 двоичных разрядов. Полный логи­ческий адрес адресуемой ячейки памяти состоит из 14-разрядного номера (индекса) сегмента и 16-разрядного относительного адреса. Это позволяет каждой программе использовать до 2¹⁴⁺¹⁶=2³⁰=1 Гбайт логического, или виртуального пространства, которое, таким обра­зом, в 64 раза превышает максимально возможный объем физиче­ской памяти. Операционная система виртуальной памяти хранит все сегменты выполняемых программ в дисковом пространстве, автома­тически загружая в оперативную память те или иные сегменты по мере необходимости.

3. Защищенный режим.

Этот режим является для 386 процессора естественным основным. Этот процессор имеет 32-разрядную внутреннюю архитектуру и 32-разрядные шины данных и адреса. Этот процессор, также как и 286 может работать в реальном и защищенном режимах. В последнем случае, МП позволяет адресовать до 2³²=4 Гбайта физической па­мяти и 2¹⁴⁺³²=2⁴⁶=64 Гбайт виртуальной памяти.

Поскольку МП поддерживает многозадачность, он обладает средствами защиты программ.

4. Режим виртуального процессора 8086 или V86.

Этот защищенный режим, в котором 386 процессор эмулирует работу процессора 8086, не переходя при этом в реальный режим. В 286 процессоре при его переключении в реальный режим происходит путем горячей перегрузке, затрачивалось много времени, что снижало производительность всей вычислительной системы.

В виртуальном режиме несколько «экземпляров» DOS или других операционных систем могут работать одновременно, используя свои защищенные области памяти. При сбое или зависании программы в одной области остальные части системы не пострадают. Испорченный «экземпляр» можно программным образом перегрузить отдельно. Таким, образом, ПК с 386 МП можно программным образом превратить в несколько IBM PC.

Процессор 386 может создать несколько разделов или «отсеков» памяти размером в 1Мбайт с полным набором функциональных возможностей DOS, и каждый из них будет функционировать как отдельный ПК. Такие «отсеки» часто называют виртуальными машинами. Таким образом, этот режим V86разработан для выполнения программ DOS в многопользовательской среде защищенного режима, без перехода в реальный режим.

Перечисленным режимам работы процессора 386 соответствуют следующие режимы работы ОС Windows:

1. Реальный режим. Необходим для обеспечения работы тысяч программ, написанных для MS DOS в 80 годы. (режим МП 286)

2. Стандартный режим. ОС Windows 95 не поддерживается, в отличие от W3.1. Этот режим не позволяет использовать виртуальную память. Программы DOS используют стандартную память и переключают процессор в реальный режим. Поддерживаются ОС Windows 3.x.

3. Расширенный режим. (соответствует защищенному режиму МП 386). Он работает только на процессоре 80386 и выше позволяет использовать виртуальную память для всех программ. Программы DOS выполняются в собственных виртуальных машинах и переключают МП в режим виртуального ПМ 8086 т.е. V86.

В этом режиме Win95 создает на жестком диске файл подкачки страниц памяти.

Процессоры, совместимые с Intel 80386 поддерживают четыре уровня или кольца привилегированности, обеспечивающие различные степени защиты и привилегий необходимые операционной системе, чтобы защиту и сохранность наиболее важных участков кода системы.

Системные программы W95 используют нулевое кольцо защиты процессоров Intel. Эти программы непосредственно работают с аппаратурой, и обладают наивысшим приоритетом. Никакая другая программа не может помешать работе программ, работающих с нулевым уровнем защиты. Таким приоритетом обладают файловая система защищенного режима, диспетчер виртуальных машин и аппаратно-ориентированные драйверы, написанные производителями аппаратного обеспечения. Эти компоненты ОС должны быть тщательно проверены и отлажены, поскольку ошибка в такой программе выведет из строя всю систему.

Прикладные программы и многие части операционной системы выполняются только в третьем кольце защиты МП386. Они не могут напрямую работать с устройствами компьютера и вынуждены обращаться к драйверам устройств, выполняющихся в нулевом кольце. Поэтому они относительно безопасны для системы в целом.

Таким образом, в W95 реализуется двухуровневая модель защиты, которую в литературе иногда называют моделью «ядро-пользователь» или моделью «клиент-сервер».

Относительное разделение всех программ на системные с высоким уровнем приоритета и прикладные с низким уровнем обеспечивают достаточно высокую степень защиты без заметного ущерба для производительности системы. ОС W95 не использует первое и второе кольцо защиты, во всяком случае пока (чтобы не снизить производительность системы, т.к. переключение МП на другой уровень защиты требует много времени (69 тактов)).

Архитектура W95

Драйверы устройств.

Драйверы поддерживают операции с аппаратным обеспечением. Они принимают команды от ОС и переводят их в конкретные инструкции, понятные соответствующим устройствам.

Благодаря этому прикладные программы для W95 не зависят от различных устройств и пользуются указаниями ОС.

Для драйверов принтера, экрана и диска в W95 реализованы аппаратно–независимые драйверы, в дополнение к которым разработчики пишут так называемые мини-драйверы для поддержки аппаратно-зависимых операций (другое название порт драйверы).

W95 поддерживает три типа драйверов устройств

– драйверы реального времени MS-DOS (SYS – файлы, загружаемые командами файла CONFIG.SYS).

– 16-разрядные драйверы для W3.x (DRV – файлы)

– 32-разрядный виртуальные драйверы для расширенного режима (VXD – файлы).

Драйверы защищенного режима обеспечивают более быструю работу устройств и разделяемый доступ к ним. При установке W95 VXD – драйверы копируются в подкаталог SYSTEM\VMM32 каталога Windows, а затем служат строительным материалом для файла VMM32.VXD в каталоге SYSTEM, самого главного файла W95. При добавлении в систему новых виртуальных драйверов устройств файл VMM32.VXD перекомпонуется, поэтому на различных ПК он имеет различный размер.

Многие стандартные драйверы W95 являются 16 разрядными, например, System.drv (системный драйвер), keyboard.drv (клавиатура), mouse.drv (мышь), VGA.DRV (видеоадаптер), COMM.DRV (коммуникационный порт).

Драйверы реального режима приходится использовать для специфических MS-DOS приложений (вроде переключателей клавиатуры) и для поддержки некоторых аппаратных средств (например, сканеров). Каждое обращение к драйверу реального режима вынуждает процессор переключаться в режим V86. Поскольку в течение каждой операции ввода-вывода посредством драйвера реального режима системе приходится делать достаточно много переключений в режим V86 и обратно, это требует дополнительного процессорного времени и сказывается на скорости операций.

Функции ОС

Встроенные функции ОС W95 находятся в DLL – динамически загружаемых модулях (dynamic link library). Модуль DLL – это разделенные библиотеки процедур, к которым по мере необходимости обращаются исполняемые программы. Основой системных программ W95, выполняемых в третьем кольце защиты процессора, служат модули KERNEL USER и GDI. Каждый из них состоит из 2-х частей – 32-разрядной и 16-разрядной. ОС W95 использует 16-разрядный код для совместимости или если 32-разрядное кодирование нецелесообразно, поскольку увеличило бы расход памяти без заметного увеличения производительности. 16-разрядные функции W95 написаны в основном на Ассемблере.

32-разрядная часть модуля KERNEL отвечает за базовые операции – файловый ввод-вывод, управление памятью, загрузку и выполнение программ, поддержку сетевой и файловой системы. Имя файла 32 разрядного модуля Kernel – KERNEL32.DLL. 16-разрядная часть Kernel с именем KRNL386.exe используется для инициализации 32-разрядной части этого модуля. GDI управляет графическими операциями W95 и печатью. 32-разрядный модуль GDI32.DLL отвечает за подсистему буферизацию входных и выходных потоков, подсистему печати, отображение шрифтов TrueType и основных операций рисования – включение и выключение пикселей, прорисовкой линей, закраской областей и т.д. Операции управления окнами выполняем 16 разрядный GDI.EXE.

Модуль USER управляет пользовательским вводом-выводом, включая операции с клавиатурой, мышью, звуковым драйвером, системными часами и портами ввода-вывода. User обеспечивает пользовательский интерфейс W95, поддерживает отображение и перемещение окон, меню, и знаков. 16-разрядная часть этого модуля называется файл USER.EXE, 32-разрядная часть (файл USER.DLL) используется для трансформации вызовов 32-разрядных приложений и переадресация 16-разрядному блоку.

В ОС W95 реализованы и некоторые другие функции, например, модуль WinNet, обеспечивающий аппаратно-независимый уровень поддержки сетевых функций.

Модуль Multimedia, содержащий интерфейс для мультимедиа-драйверов, функций ввода-вывода и обеспечивающий алгоритмы сжатия и синхронизации звука и видео.

Модуль OLE, включающий механизмы хранения и совместного доступа к данным.