Εργαστήριο Λειτουργικών Συστημάτων Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής και Πολυμέσων ΤΕΙ Ηρακλείου, Κρήτη.

Παρουσίαση με θέμα: "Εργαστήριο Λειτουργικών Συστημάτων Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής και Πολυμέσων ΤΕΙ Ηρακλείου, Κρήτη."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Εργαστήριο Λειτουργικών Συστημάτων Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής και Πολυμέσων ΤΕΙ Ηρακλείου, Κρήτη

2 Λειτουργικά Συστήματα από την Θεωρία στην Πράξη Ήδη στα λειτουργικά συστήματα έχουμε ενσωματώσει εφαρμογές όπως Remote Desktop Administration, File Sharing, Network File System Administration. Κοινή διαχείριση συσκευών όπως ο εκτυπωτής. Ακολούθησαν τα λειτουργικά συστήματα όπως αυτά των Windows Vista. Εκτός αυτών υπάρχουν και τα λειτουργικά ανοικτού κώδικα λογισμικού. Τα οποία και συγκεντρώνουν εφαρμογές όπως Compilers κ.α.

3 Διεργασίες Χρονοπρογραμματισμός εκ Περιτροπής. Preemptive Scheduling (Χρονοπρογραμματισμός προεκχώρησης) NonPreemptive Scheduling (Μη προεκχωρητικός χρονοπρογραμματισμός) Εκτέλεση μέχρι τέλους Χρονοπρογραμματισμός προτεραιοτήτων Διαχείριση Πόρων του Συστήματος

4 Ορισμένα Πρακτικά Θέματα στα Λειτουργικά Συστήματα Διαχείριση πόρων όπως είναι η CPU, η μνήμη RAM. 1.1 Λειτουργικά Συστήματα 1.1.1 Δημιουργία Περιοχών Χρηστών 1.1.2 Διαμοιρασμός Αρχείων 1.1.3 Δημιουργίας ενός τοπικού δικτύου (Local Area Network) 1.1.4 Απομακρυσμένη Πρόσβαση (Remote Desktop Administration) 1.1.5 Ταξινόμηση αρχείων κατά όνομα, μέγεθος, τύπο και Ημερομηνία Τροποποίησης 1.2 Εφαρμογές Λειτουργικών Συστημάτων 1.2.1 Έλεγχος Υλικού 1.2.2 Έλεγχος Λογισμικού (Εγκατάσταση – Απεγκατάσταση Προγραμμάτων) 1.2.3 Τείχος προστασίας, χρήση Antivirus. 1.4 Χρήση του Πίνακα Ελέγχου του Λειτουργικού Συστήματος

5 Λειτουργικό Σύστημα Unix πολύ-επεξεργαστικό (multi-tasking), δηλ. επιτρέπει την ταυτόχρονη εκτέλεση πολλών διεργασιών χωρίς η εκτέλεση μιας διεργασίας να εμποδίζει την εκτέλεση των άλλων. επιτρέπει την ταυτόχρονη σύνδεση στο σύστημα σε περισσότερους από έναν χρήστες (multi-user), οι οποίοι μπορούν να χρησιμοποιούν ακόμη και τα ίδια ακριβώς προγράμματα, χωρίς οι ενέργειες του ενός χρήστη να επηρεάζουν τις ενέργειες των άλλων λογαριασμός (account)  όνομα χρήστη (user name ή login name), συνθηματικό (password) κάθε χρήστης ανήκει σε ένα ή και περισσότερα group

6 Το σύστημα αρχείων του UNIX Κάθε κλαδί του δέντρου είναι ένας κατάλογος (directory) που περιέχει αρχεία (files) και άλλους καταλόγους (subdirectories). Ο κατάλογος που βρίσκεται στην κορυφή του δέντρου ονομάζεται κατάλογος ρίζα (root directory) Η προτροπή (prompt) του UNIX Ένα τμήμα του λειτουργικού συστήματος που ονομάζεται κέλυφος (shell) δέχεται τις εντολές που πληκτρολογούμε, τις ερμηνεύει και εκτελεί κάποια ενέργεια βασιζόμενος σε αυτές. Το πρόγραμμα αυτό είναι επομένως ο "διερμηνέας" των εντολών μας. id -- Εμφανίζει το όνομα χρήστη μας (login name) και το όνομα του group στο οποίο ανήκουμε. who -- Για κάθε χρήστη που είναι αυτή τη στιγμή συνδεδεμένος στο σύστημα εμφανίζει τις ακόλουθες πληροφορίες: το όνομα του χρήστη, το τερματικό στο οποίο είναι συνδεδεμένος, την ημερομηνία και ώρα που συνδέθηκε στο σύστημα και σε περίπτωση τηλεσύνδεσης, το όνομα του υπολογιστή από τον οποίον συνδέθηκε ο χρήστης.

7 Βασικές Έννοιες στα Λειτουργικά Συστήματα Με τον όρο Λειτουργικό Σύστημα εννοούμε μια ομάδα από προγράμματα υπολογιστή, που δίνουν την δυνατότητα στον άνθρωπό να εκμεταλλευτεί τους hardware πόρους που διαθέτει ο υπολογιστής. Ιδιαίτερη έμφαση θα δώσουμε σε λειτουργικά συστήματα που χειρίζονται servers και βάσεις δεδομένων. Κυρίως θα απεικονίσει γραφήματα στην οθόνη, θα κάνει υπολογισμούς, θα δημιουργήσει μια βάση δεδομένων ή ακόμα και θα παίξει κάποιο παιχνίδι. Είναι λογικό να υπάρχει ένα πρόγραμμα που να είναι υπεύθυνο για το χειρισμό της οθόνης. Είναι λογικό να υπάρχει ένα πρόγραμμα που να κάνει τους ήχους να ακούγονται. Πρέπει να υπάρχει ένα πρόγραμμα που να είναι αρκετά εξειδικευμένο ώστε να μπορούν να γίνουν όλα σωστά.

8 Εξειδικευμένα Προγράμματα Έναντι Γενικευμένων Λειτουργικών Συστημάτων Μια δυνατότητα που θα μπορούσε υπάρχει, θα ήταν το κάθε πρόγραμμα (ένα παιχνίδι, ένα πρόγραμμα μουσικής κλπ), να ήταν σχεδιασμένο έτσι ώστε να έχει από μόνο του μια ομάδα από τέτοια εξειδικευμένα προγράμματα και να εκτελείται αυτόνομα χωρίς την ανάγκη ενός Λ.Σ. Αυτό όμως θα οδηγούσε μοιραία (αν λάβει κανείς υπ' όψιν του την πρόοδο που υπάρχει στις δυνατότητες που έχουν οι υπολογιστές) στο σχεδιασμό τεράστιων προγραμμάτων μόνο και μόνο για να ελέγξουν τον υπολογιστή, πόσο μάλλον για να κάνουν και την δουλειά για την οποία προορίζονται. Σκοπός των λειτουργικών συστημάτων είναι η καλύτερη αξιοποίηση των πόρων. Η ανάγκη που οδήγησε στην δημιουργία ενός Λ.Σ από μέρους τους, ήταν ότι χρειάζονταν ένα τρόπο να μπορούν πολλοί διαφορετικοί άνθρωποι να χρησιμοποιούν ένα υπολογιστή. Να μπορεί κάποιος να κάνει πολλά διαφορετικά πράγματα την ίδια στιγμή, να μην σταματάει η λειτουργία του για κάποιο λόγο και να δίνει την δυνατότητα σε πολλούς διαφορετικούς ανθρώπους να ανταλλάσσουν μεταξύ τους δεδομένα. multi-user, multi-tasking environment, stability, network and connectivity.

9 Δομή και Αρχιτεκτονική ενός Λ.Σ kernel: πρόκειται για το πιο βασικό τμήμα του Λ.Σ και είναι το software εκείνο που αναλαμβάνει τη βασική διαχείριση του υπολογιστή (κάρτες οθόνης, περιφερειακά, σκληρούς δίσκους κλπ). Όλα τα προγράμματα που χρησιμοποιούν κάποια τμήματα του υπολογιστή, συνεργάζονται με τον kernel προκειμένου να χρησιμοποιήσουν κάποιο κομμάτι του hardware. Shells και GUIs: είναι ένα σετ από προγράμματα που έχουν σαν σκοπό να δώσουν στον χρήστη του Η/Υ την δυνατότητα να “επικοινωνήσει” με το Λ.Σ και κατά συνέπεια με το hardware του υπολογιστή. Στο UNIX γενικά, ο όρος shell έχει να κάνει με προγράμματα που περιμένουν ο χρήστης να πληκτρολογήσει κάποιες εντολές για να εκτελεστούν, ενώ με τον όρο GUI εννοούμε προγράμματα που εκτελούν εντολές με την χρήση γραφικής απεικόνισης. Για παράδειγμα, αν θέλουμε να ξεκινήσουμε ένα πρόγραμμα αναπαραγωγής μουσικών CDs, ένα GUI θα εμφανίζει πάνω στην οθόνη ένα κουμπί που όταν πατηθεί θα ξεκινήσει το πρόγραμμα που “παίζει” CD. Σε ένα UNIX shell αντίθετα, θα πρέπει να θυμάται ο χρήστης το όνομα του προγράμματος και να το πληκτρολογήσει προκειμένου να εκτελεστεί το πρόγραμμα που τον ενδιαφέρει.

10 Λειτουργίες και Προγράμματα Εφαρμογών System Utilities / Daemons: είναι προγράμματα που επιτελούν μερικές βασικές διεργασίες σε ένα UNIX σύστημα. Ένα άλλο που ελέγχει αν το hardware του υπολογιστή λειτουργεί σωστά. Application Programs: είναι προγράμματα που επιτελούν μερικές από τις πιο συνηθισμένες λειτουργίες ενός υπολογιστή. Για παράδειγμα στην κατηγορία αυτή ανήκει ένα πρόγραμμα που χρησιμοποιείται για τη συγγραφή κειμένων ή την επεξεργασία εικόνων.

11 Χρήστες – Περιοχές Χρηστών και Κωδικοί Πρόσβασης Ξεκινάμε με την έννοια του χρήστη (user). Η εισαγωγή στο σύστημα γίνεται με την χρήση των κωδικών (passwords) Εκτός από το username που έχει ο κάθε χρήστης ένα άλλο χαρακτηριστικό του είναι και η ομάδα (group) στο οποίο ανήκει. Ο λόγος που υπάρχει η έννοια του group είναι ότι υπάρχουν περιπτώσεις που χρειάζεται για μια συγκεκριμένη δουλειά, να χειριστεί το λειτουργικό σύστημα ένα σύνολο από χρήστες με κάποια κοινά χαρακτηριστικά. Είναι απλούστερη η διαδικασία όταν αυτοί οι χρήστες είναι ομαδοποιημένοι σε κάποιο group. Κάθε υπολογιστής έχει κάποιες μονάδες αποθήκευσης στις οποίες κρατάει δεδομένα που αφορούν το Λ.Σ, αλλά και τα δεδομένα των χρηστών. Κάθε χρήστης ενός UNIX συστήματος έχει μια προσωπική περιοχή στις μονάδες αποθήκευσης του υπολογιστή μέσα στην οποία μπορεί να κρατά τις πληροφορίες που τον αφορούν. Στις περισσότερες περιπτώσεις ο χώρος που είναι διαθέσιμος στον κάθε χρήστη είναι περιορισμένος και το μέγεθος της περιοχής που διαθέτει εξαρτάται από την συνολική χωρητικότητα των αποθηκευτικών μονάδων.

12 Σύστημα Αρχείων στο Unix file (αρχείο) directory (κατάλογος) Tο filesystem. Στην αντιστοιχία που έχουμε κάνει ως τώρα, το filesysystem είναι η βιβλιοθήκη που περιέχει τα (directories) που με την σειρά τους περιέχουν τα (files).

13 Είσοδος – Έξοδος Διασύνδεση Ελεγκτή – συσκευής Μονάδες δίσκων εκτυπωτής Αρτηρία συστήματος

14 Είσοδος – Έξοδος Η εντολή tee χρησιμοποιείτε για την ανάγνωση της εισόδου του χρήστη η οποία γίνεται από το πληκτρολόγιο. Εκείνο που κάνει η εντολή tee είναι να διαβάζει το πληκτρολόγιο, και στη συνέχεια να εμφανίζει στην οθόνη του υπολογιστή την είσοδο που διάβασε, γράφοντας την παράλληλα και στο εν λόγω αρχείο. Έτσι, εάν γράψουμε tee readme.txt και πατήσουμε το Enter, οτιδήποτε γράψουμε στο πληκτρολόγιο από εκεί και πέρα, θα το δούμε να εμφανίζεται στην οθόνη μας. Εάν μετά τον τερματισμό της εντολής - που γίνεται πατώντας το συνδυασμό πλήκτρων Ctrl- C καλέσουμε την εντολή ls για να δούμε τα περιεχόμενα του προσωπικού μας καταλόγου, θα διαπιστώσουμε ότι εχει δημιουργηθεί ένα καινούριο αρχείο με όνομα readme.txt, και το οποίο περιέχει τις γραμμές που γράψαμε κατά τη χρήση της εντολής tee. Η προεπισκόπηση των περιεχομένων του αρχείου, μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας μία από τις εντολές ανάγνωσης αρχείων, όπως είναι η more, η less, και η cat. Στο παραπάνω παράδειγμα, εάν το αρχείο readme.txt είναι ένα υπάρχον αρχείο - υπάρχει δηλαδή στο σκληρό δίσκο

15 Η εντολή append Υπάρχει όμως η δυνατότητα να μην καταστρέψουμε το αρχείο αλλά απλά να το ενημερώσουμε, προσθέτοντας τη νέα είσοδο του χρήστη στο τέλος του (append). Για να το κάνουμε αυτό καλούμε την εντολή με το διακόπτη -a (append). Έτσι, εάν γράψουμε tee readme.txt -a, το αρχείο readme.txt δεν καταστρέφεται, αλλά ενημερώνεται με τη νέα είσοδο του χρήστη. Με την εντολή tar μπορούμε να δημιουργήσουμε γρήγορα και εύκολα ένα αρχείο αρχειοθέτησης από τα περιεχόμενα ενός οποιουδήποτε καταλόγου. Η επόμενη εντολή χρησιμοποιεί την επιλογή -c και δημιουργεί ένα αρχείο αρχειοθέτησης με το όνομα mydir.tar για όλα τα περιεχόμενα του καταλόγου mydir. # tar -c mydir > mydir.tar tar -xvf mydir.tar

16 Η εντολή gzip και gunzip Η εντολή gzip δέχεται ως είσοδο το όνομα ενός ή περισσοτέρων αρχείων, και προχωρά στη συμπίεση τους, αντικαθιστώντας τις αρχικές εκδόσεις των αρχείων με τις συμπιεσμένες εκδόσεις τους, οι οποίες ας σημειωθεί έχουν το ίδιο όνομα με εκείνο του αρχικού αρχείου, με επιπλέον κατάληξη «.gz». Η εντολή διατηρεί τις χαρακτηριστικές ιδιότητες του αρχείου, όπως για παράδειγμα ~ δικαιώματα πρόσβασης και δεν έχει τη δυνατότητα συμπίεσης αρχείων για τα οποία υπάρχουν σύνδεσμοι (links). Εάν επιχειρήσουμε να συμπιέσουμε ένα τέτοιο αρχείο, η εντολή θα εκτυπώσει ένα μήνυμα λάθους. Η αποσυμπίεση των αρχείων που έχουν συμπιεστεί με την εντολή gzip, μπορεί να γίνει με τη χρήση των εντολών gunzip, ενώ το ίδιο μπορεί να γίνει εάν χρησιμοποιήσουμε την ίδια την εντολή (gzip) αλλά συνοδευόμενη από το διακόπτη -d (decompress).

17 Προσδοκώμενα αποτελέσματα να εκτελείτε εντολές διαχείρισης αρχείων στη γραμμή εντολών του Linux, να εκτελείτε εντολές παρακολούθησης διεργασιών στη γραμμή εντολών του Linux, να γράφετε και να εκτελείτε απλά και σύνθετα scripts χρησιμοποιώντας τη γλώσσα συγγραφής scripts του Linux, να εφαρμόζετε τα φίλτρα grep και sed πάνω σε ένα αρχείο κειμένου για διόρθωση και επεξεργασία, να εφαρμόζετε τα φίλτρα sed και awk πάνω σε σύνθετες ακολουθίες χαρακτήρων και κανονικές εκφράσεις για επεξεργασία και μετατροπές, να εφαρμόζετε τα φίλτρα grep, sed και awk σε συνδυασμό με άλλες εντολές του κελύφους του Linux (π.χ. sort, date κ.ά.), για να δομείτε και να διαχειρίζεστε καταλόγους εγγραφών και αρχεία δεδομένων, να γράφετε και να εκτελείτε σύνθετα scripts αναζήτησης των δικαιωμάτων πρόσβασης αρχείων.

18 Εντολή Sed, Γράψτε μία εντολή sed η οποία θα τυπώνει στην οθόνη μόνο τις γραμμές εκείνες του αρχείου που περιέχουν τις διευθύνσεις των πελατών. Παράδειγμα αρχείου Basileios Mamalis Age 29 Address Eyripidou 2, Ano Xaraygi, 17236, Dafni, Athina Phone 01–9738383 Nikolaos Papadopoulos Age 76 Address Filolaou 45, Pagkrati, 17564, Athina Phone 01–6854321 Γράψτε μία εντολή sed η οποία θα μετατρέπει το παραπάνω αρχείο έτσι, ώστε να περιέχονται σε αυτό μόνο τα ονοματεπώνυμα των πελατών της εταιρείας.