Методические указания и задания к лабораторным работам для студентов направления подготовки



Pdf просмотр
страница1/5
Дата04.11.2016
Размер1.71 Mb.
Просмотров471
Скачиваний0
ТипМетодические указания
  1   2   3   4   5

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЫСШЕЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ
"НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра геоинформационных систем
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Методические указания и задания
к лабораторным работам
для студентов направления подготовки
6.050101 Компьютерные науки
Днепропетровск
НГУ
2013

Операционные системы. Методические указания и задания к лабораторным работам для студентов направления подготовки 6.050101 Компьютерные науки / И.Н. Гаркуша. – Д. : Национальный горный университет, 2013. – 79 с.
Автор
І.М. Гаркуша, канд. техн. наук, доцент.
Затверджено до видання редакційною радою ДВНЗ "НГУ" (протокол № 1 від 29.03.2013) за поданням методичної комісії напряму підготовки
6.050101 "Комп'ютерні науки" (протокол № 4 від 18.01.2013).
Методичні матеріали призначено для використання іноземними студентами напряму підготовки 6.050101 Комп'ютерні науки під час виконання лабораторних робіт i підготовки до модульних контролів за їх результатами з нормативної дисципліни "Операційні системи".
Розглянуто теоретичні відомості про команди Unix/Linux-подібних операційних систем, командний процесор Bash, а також особливості використання потужного засобу керування в новітніх операційних середовищах
Microsoft – Windows PowerShell.
Рекомендацiї до кожної лабораторної роботи мiстять практичну частину та опис звіту, який студенти подають викладачевi на захист.
Матерiали включають список додаткової літератури, а також додатки, зміст яких сприяє швидкому оволодiнню прийомами роботи в Unix/Linux- подібних операційних системах.
Рекомендації орієнтовано на активізацію виконавчого етапу пізнавальної навчальної діяльності іноземних студентів.
Відповідальний за випуск завідувач кафедри геоінформаційних систем, д-р техн. наук, проф. Б.С. Бусигін.









3
С О Д Е Р Ж А Н И Е
Стр.
Введение ………………………………………………………………….. 4
Лабораторная работа № 1
Установка и настройка ОС в среде Oracle Virtual Box ……………….... 5
Лабораторная работа № 2
Система помощи в Unix-подобных ОС ……..………………………….. 11
Лабораторная работа № 3
Основные консольные команды Unix-подобных OC …………………... 15
Лабораторная работа № 4
Командный процессор Bash ….................................................................. 20
Лабораторная работа № 5
Microsoft Windows PowerShell ….............................................................. 32
Список литературы ….………………………………………………..... 49
Приложение А
Популярные Internet-адреса серверов Unix/Linux ……………….......... 50
Приложение Б
Быстрое введение в основы Unix/Linux ………………………….......... 52
Приложение В
Некоторые консольные команды Unix/Linux …………………….......... 66 ls ………………………………………………………………........... 66 cd, pwd, which, touch, cp …………………………………………..... 67 mkdir, mv, rmdir, rm, cat, more ………………………………........... 68 less, ln, chmod, chown, chgrp, uname, eject ……………………....... 69 startx, logout, reboot, halt, df, du …………………………………..... 70 free, last, find ……………………………………………………….... 71 grep …………………………………………………………………... 72 sed ……………………………………………………….................... 73 sort, head, tail, tar …………………………………………………….. 74 lscpu, lspci, lsusb, lsmod, lsblk, lsof ………………………………..... 75 modinfo, awk ………………………………………………………..... 76 3

4
ВВЕДЕНИЕ
Операционная система (ОС; operating system, OS) – комплекс управляющих и обрабатывающих программ, выступающих в роли интерфейса между устройствами вычислительной системы и прикладными программами.
Она предназначена для управления устройствами и вычислительными процессами с учетом эффективного распределения вычислительных ресурсов, организации надежных вычислений и защиты данных пользователей.
Разработчикам программного обеспечения, ОС позволяет абстрагироваться от деталей реализации и функционирования устройств, предоставляя определенный набор функций.
Безусловным лидером среди настольных ОС является семейство систем компании Microsoft – Windows. Однако спектр существующих современных ОС достаточно широк и, например, в области серверных технологий Internet по оценкам ряда аналитиков в 2012 году лидером являлась ОС CentOS на базе
Linux-ядра. Также множество серверных систем построены на базе различных
Unix-подобных ОС, например, свободной FreeBSD или корпоративных коммерческих системах, таких как, HP-UX или IBM AIX. Более того, в последние несколько лет получили широкое развитие свободно распространяемые Linux-совместимые ОС.
Второе место после Windows среди настольных ОС по популярности занимает ОС компании Apple – OS X. За ними идут различные Linux- совместимые ОС, наиболее известные из которых: Ubuntu, Fedora, Mint, Mageia, openSUSE, Debian, Arch.
Поскольку ситуация на мировом рынке ОС изменилась и является очевидным тот факт, что знание только одной ОС значительно сужает профессиональные границы деятельности будущих специалистов, является актуальным изучение альтернативных ОС и их инструментов.
Лабораторный практикум направлен на начальное изучение работы с
Linux-подобной ОС, а также изучение передовых технологий Microsoft по управлению ОС Windows. В ходе практикума предлагается изучить необходимые команды Unix/Linux, командный процессор Bash. Рассмотрена тема использования мощного средства управления в новых ОС Microsoft –
Windows PowerShell, пришедшего на смену устаревшим командным процессорам Microsoft.
В конце методических указаний представлен список рекомендуемой литературы для повышения уровня знаний студентов.
Практикум разделен на два модуля. Первый включает выполнение и защиту студентом 1 – 3 лабораторных работ, второй – 4 и 5 работ.
Для выполнения лабораторного практикума студент кроме теоретической составляющей каждой работы обязан владеть знаниями, полученными из лекционного курса.

5
Лабораторная работа № 1
Установка и настройка ОС в среде Oracle Virtual Box
Цель работы: приобрести навыки в установке и настройке Linux- совместимых ОС при помощи среды Oracle Virtual Box.
Теоретическая часть
Oracle Virtual Box является программным продуктом виртуализации для
ОС MS Windows, Linux-совместимых и Unix-подобных.
Изначально программа разработана компанией Innotek, затем приобретена
Sun Microsystems и после поглощения корпорацией Oracle успешно развивается и распространяется как Open Source Software под лицензией GNU GPL ver.2.
Виртуализация является общим термином, охватывающим абстракцию ресурсов для различных аспектов вычислений. Выделяют программную виртуализацию (динамическую трансляцию, паравиртуализацию), аппаратную виртуализацию, виртуализацию на уровне ОС.
Виртуальная машина Virtual Box создает окружение, представляемое для "гостевой" ОС, как аппаратное. Однако на самом деле это программное окружение эмулируется ПО хостовой (основной) системы. Такая эмуляция должна быть достаточно надежной, чтобы драйверы гостевой системы могли стабильно работать. При использовании паравиртуализации, виртуальная машина не эмулирует аппаратное обеспечение, а, вместо этого, предлагает использовать специальное API.
Рассмотрим процесс установки и настройки ОС в среде виртуальной машины Virtual Box (далее VBOX) на примере ОС RFRemix (русский ремикс
Fedora, Russian Fedora Remix).
Примечание: рассматриваемая версия VBOX – 4.2.6-82870.
Fedora (ранее название Fedora Core) – это дистрибутив ОС GNU/Linux, спонсируемый компанией Red Hat и поддерживаемый сообществом. По сути, проект Fedora является полигоном для тестирования новых технологий, включаемых в дальнейшем в продукты Red Hat и других производителей.
Существует большое количество дистрибутивов основанных на Fedora. К ним относится и RFRemix – Russian Fedora. Дистрибутив подключается к репозиториям ПО, содержащим специфичные для российского пользователя программы, некоторые исправленные версии, не включенные в Fedora и несвободные (проприетарные) программы и драйверы. Например, различные мультимедийные кодеки.
Сайт проекта RFRemix: http://russianfedora.ru/
Сайт проекта VBOX: http://www.oracle.com/technetwork/server-storage/virtualbox/downloads/index.html

6
Для создания новой виртуальной машины в среде VBOX выполните следующие действия:
1.
Запустите Oracle VM VirtualBox менеджер.
2.
Откройте меню Файл \ Настройки и выберите слева общие настройки.
Укажите путь к папке для виртуальных машин, которая будет всегда доступна. Нажмите на кнопку OK.
3.
Нажмите на кнопку Создать в главном окне программы.
4.
В качестве имени новой виртуальной машины укажите Fedora17 и нажмите копку Next.
5.
В качестве объема памяти укажите значение 1536 MB и нажмите на кнопку Next.
6.
Укажите опцию Не подключать виртуальный жесткий диск и нажмите на кнопку Создать. Подтвердите создание виртуальной машины без жесткого диска.
7.
В списке виртуальных машин выберите Fedora17 и нажмите на кнопку
Настроить.
8.
В списке настраиваемых опций нажмите на Система и уберите флажок с опций загрузки Дискета и Жесткий диск.
9.
Включите опцию IO APIC. Перейдите к закладке Процессор и укажите в качестве количества 2 процессора.
10.
Перейти к опциям Дисплей и указать в качестве объема видео памяти значение 64 MB. Установить опцию включения 3D-ускорения.
11.
Перейти к опциям Носители, нажать на иконке оптического диска. Из правого списка приводов указать Первичный мастер IDE и, нажав на кнопку справа, выбрать образ оптического диска. Например:
C:\Install\VBOX\RFRemix-17-i686-Live-XFCE.iso
12.
Выбрать пункт Контроллер: IDE и нажать на кнопку добавления привода оптических дисков. В диалоговом окне нажать на кнопку
Выбрать образ. В качестве образа указать файл:
C:\Install\VBOX\
AddonRFRemix17.iso
13.
Нажать на кнопку OK окна настроек.
После выполнения основных настроек можно приступить к запуску виртуальной машины. Для этого укажите требуемую виртуальную машину (в данном примере Fedora17) и нажмите на кнопку Запустить главного окна менеджера или осуществите двойной щелчок курсором мыши на названии виртуальной машины.
Когда ОС RFRemix 17 с графической оболочкой XFCE загружена, экран будет выглядеть так, как представлен на рис. 1.1 (на рисунке представлено запущенное приложение Терминал).

7
Рис. 1.1. Окно виртуальной машины с загруженной
LiveCD-версией ОС RFRemix 17 XFCE
Интерфейс графической оболочки XFCE достаточно прост и интуитивно понятен. По умолчанию в верхней части экрана находится панель с меню приложений, кнопками управления и перечислением запущенных задач. В нижней части экрана находится вторая вспомогательная панель запуска (может отсутствовать в зависимости от настроек). Большую часть экрана занимает рабочий стол, с расположенными на нем значками запуска.
Узнать версию XFCE можно через меню приложений, выбрав пункт
Документация \ О Xfce 4.
Для завершения работы в ОС выбирают из меню приложений пункт
Выйти \ Выключить.
Состояние виртуальной машины может быть оперативно сохранено для последующего запуска. Для этого нужно нажать на кнопку закрытия окна виртуальной машины и в диалоге закрытия выбрать опцию Сохранить
состояние машины.

8
Практическая часть
1. Выполните установку и настройку виртуальной машины с версией ОС
RFRemix 17, как объясняется в теоретической части работы.
2. Измените настройку виртуальной машины таким образом, чтобы к контроллеру SATA был добавлен новый динамический виртуальный жесткий диск VDI (VirtualBox Disk Image). Для ускорения загрузки в дальнейшем с этого диска используйте в качестве места для хранения каталог C:\Install\VBOX. В качестве размера диска укажите 8 ГБ, в качестве имени диска используйте
Fedora17 (настройки выполнять в группе опций Носители при предварительно полностью выключенной виртуальной машине).
3. В группе опций Система установите опцию Жесткий диск.
4. Перезапустите виртуальную машину.
5. Используйте значок запуска с рабочего стола Установить на жесткий
диск. При установке обязательно выполните следующие настройки.
Имя узла:
host
Часовой пояс:
связан с городом Киев
Системные часы:
не используют UTC
Пароль администратора:
gisroot
Схема размещения данных:
собственная (стандартные разделы):
Точка монтирования:
/
Файловая система: ext4
Размер:
6144 MB
Основной
Точка монтирования:
/home
Файловая система: ext4
Размер:
1024 MB
Основной
Точка монтирования: нет
Файловая система: swap
Размер: все доступное пространство
Основной
6. После выполнения установки и перезагрузки виртуальной машины, приостановите ее начальную загрузку с LiveCD, нажав, например, клавишу перемещения курсора вниз. Отключите опцию загрузки с CD. Для этого закройте окно виртуальной машины без сохранения, перейдите к ее настройкам опций Система и отключите опцию загрузки с CD/DVD-ROM. В группе опций
Носители выберите iso-образ ОС и в секции атрибутов укажите Изъять диск из
привода. Повторите загрузку виртуальной машины.
7. Добавьте нового пользователя с именем user и паролем user (указать при этом, что он является sudo-пользователем). Проверьте правильность установленного системного времени и продолжите загрузку с подтверждением

9 об не отправке профиля установленной ОС.
8. После загрузки системы войдите под профилем пользователя user.
9. Установите дополнительное программное обеспечение с диска Addon.
Для этого дважды щелкните по значку на рабочем столе AddonRFRemix17. В открывшемся файловом менеджере, в правой части где отображено содержимое
Addon-диска, нажмите на свободном поле правую кнопку мыши и выберите пункт меню Открыть терминал. В терминале введите команды и дождитесь завершение установки пакетов программ (пакет kernel-devel устанавливается достаточно длительное время): su пароль администратора (пароль не отображается!) sh ./setup-c-devel.sh
10. После успешной установки дополнительных программ, перейдите к пункту меню в окне виртуальной машины Устройства \ Установить
дополнения гостевой ОС. Когда появится в окне файлового менеджера новый диск, откройте его одним кликом мыши. Также как и в первом случае, откройте окно терминала для текущего каталога и выполните команды перехода в режим суперпользователя и запуска добавления дополнений для гостевой ОС: su пароль администратора
./VBoxLinuxAdditions.run
Дождитесь завершения процесса установки.
11. Перейдите в первую открытую консоль и выполнить команду exit, а затем команду: sh ./setup-share.sh
12. Закройте все окна в XFCE.
13. Выберите в окне виртуальной машины пункт меню Устройства \
Общие папки и с правой стороны нажмите на кнопку Добавить общую папку.
Укажите путь к своей папке. В качестве имени папки укажите слово share.
Включите опцию создания постоянной папки. Закройте диалог по кнопке OK.
14. Проверьте работу обмена данными через общую папку share, выполнив в окне терминала команду ./mountshare.sh. Все содержимое папки должно отображаться в каталоге share. Для размонтирования share используйте вызов скрипта ./umountshare.sh в окне терминала.
При защите работы представить установленную ОС на виртуальный жесткий диск, дать правильные ответы на следующие вопросы.
1. Что такое виртуальная машина?

10 2. Каким образом в VBOX осуществляется управление очередностью загрузки с носителей?
3. Какими способами в XFCE вызвать программу эмуляции терминала?
4. Как устанавливать расширения для гостевой ОС?
5. Как сохранять состояние виртуальной машины?
6. Как создавать собственное разбиение на разделы при установке ОС
RFRemix 17?

11
Лабораторная работа № 2
Система помощи в Unix-подобных ОС
Цель работы: изучить основные возможности команды man по получению справочной информации в Unix-подобных ОС.
Теоретическая часть
Изучение теоретической части и выполнение задания, производятся в установленной, в ходе работы №1, ОС RFRemix. Описываемые в работе команды, вводятся в окне программы эмулятора терминала (см. работу №1).
Для получения детальной справочной информации по какой-либо команде (программе) Unix/Linux предназначена команда man (сокращение от
“manual”). В простейшем виде ее вызов выглядит следующим образом: man команда/функция/программа где команда/функция/программа – название любой команды, функции или же программы OC. Пробел между именем команды ОС и ее параметром
(параметрами) обязателен.
Если справка по указанной информации установлена в одном из разделов справочной документации (как правило, это каталоги /usr/share/man,
/usr/local/man, /usr/local/share/man, /usr/man и др.), то пользователю будет выдан результат.
При помощи следующей команды пользователь может всегда узнать, в каких каталогах файловой системы расположена документация команды man: manpath
Если выводимая командой man информация не помещается в окне консоли, то, как правило, ее дальнейший вывод прерывается и может быть продолжен нажатием клавиши пробела. Выход из программы man осуществляется командой q (необходимо просто нажать на клавишу q).
Весь справочный материал разбит на разделы, порядок и названия которых различны для разных версий ОС. В табл. 2.1 перечислены традиционные разделы и их названия для двух основных ветвей Unix: BSD и
System V. Часто во многих ОС эти разделы совпадают. Как правило, список разделов и их номера, а также всю информацию о команде man можно узнать, введя команду:
man man
При изучении справочной документации с использованием команды man, встречаются ссылки на другие команды, программы, описания файлов

12 конфигураций, функции языка C и разделы в следующем формате:
команда(номер). Например: getcwd(3). В данном случае это означает, что возможно получение справки по функции getcwd в разделе 3 следующим образом: man номер_раздела команда/функция/программа
Например: man 3 getcwd
Таблица 2.1
Название разделов справки

Содержание раздела
BSD UNIX
UNIX System V
Прикладные утилиты
1 1
Системные вызовы
2 2
Библиотечные функции
3 3
Специальные файлы, драйверы устройств и аппаратное обеспечение
4 7 или 4
Форматы различных конфигурационных и системных файлов и протоколов
5 4 или 5
Игры
6 6
Различные материалы, например, о типах файловых систем, определение типов данных и т.д.
7 5 или 7
Административные утилиты
8 8
У большинства программ/команд имеются ключи (параметры), которые можно указать во время запуска программ/команд. Так, весьма полезными ключами самой команды man являются ключи -f и -k. Многим программам с ключами соответствуют готовые командные файлы (командные скрипты или просто скрипты). Так, например, команде man -f соответствует скрипт whatis, команде man -k – скрипт apropos.
Команда whatis или man -f производит поиск краткого описания в базе данных whatis по каждому из указанных ключевых слов и отображения одной строки описания в окне терминала для каждого соответствия. Эта команда производит поиск только полностью совпадающих слов.
Если пользователю необходимо высветить все страницы справочного руководства, которые содержат указанное им слово, например, какую-либо команду, то для этих целей в Unix/Linux предназначена команда apropos или
man -k. Команда производит поиск перечисленных строк в записях базы данных программы whatis и выдачу результатов в окно терминала. Команда apropos производит поиск строк, а не отдельных слов.
Примеры использования: whatis chown whatis passwd man -f chown passwd apropos passwd man -k passwd single splash

13
Графической разновидность команды man является команда xman (по умолчанию может отсутствовать в системе).
Получить краткую справку по какой-либо команде Unix/Linux возможно при использовании ключа --help в составе нужной команды. Например: mkdir --help
Команда info является GNU-средством просмотра гипертекста: отображает оперативную документацию, предварительно созданную из исходных файлов Texinfo. Информационные файлы (info-файлы) имеют иерархическую структуру, содержат меню и подтемы.
Примечание 2.1. В Linux большая часть программ предоставлена проектом GNU, развивающимся под управлением Фонда свободно распространяемого программного обеспечения. GNU – это рекурсивная аббревиатура: «GNU's not Unix» (GNU – это не Unix). Часто чтобы подчеркнуть эту особенность говорят не "Linux", а "GNU/Linux".
Примечание 2.2. Существуют и другие программные решения для отображения справочной документации, например, браузер Konqueror, входящий в состав графической оболочки KDE или программа gnome-help, входящая в состав другой графической оболочки GNOME. Например, следующая команда выведет в графическом окне справку по команде pwd:
gnome-help man:pwd
Кроме приведенных выше возможностей получения справки, пользователь также может использовать страницы документации, которые в большинстве Unix-подобных ОС располагаются в следующих каталогах:
/usr/doc
/usr/doc/Linux-HOWTOs
/usr/doc/Linux-mini-HOWTOs
/usr/doc/Linux-FAQs
/usr/src/linux/Documentation
/usr/local/doc
/usr/share/doc
/usr/share/info
/usr/local/share/doc
/usr/local/share/info
Возможно и другое расположение в системе. Кроме того, страницы руководств HOWTO (от английского how to – как сделать) и/или FAQ
(Frequently Asked Question(s), часто задаваемые вопросы) могут отсутствовать.
Это зависит от того, установил их суперпользователь (администратор, root) или нет.

14
Для чтения документации могут быть использованы различные программы-ридеры, в том числе, консольные. Например, можно использовать известную команду less для вывода информации из текстовых файлов на консоль с возможностью прокрутки текста: less /usr/share/doc/wine-core-1.5.16/README.ru
В случаях, когда пользователь имеет доступ к глобальной сети Internet, то весьма полезными для него может оказаться ряд специализированных ресурсов, список которых представлен в приложении А.
Практическая часть
1. Запустить VBOX, а в нем, установленную ранее, Linux ОС.
2. Войти в систему под именем/паролем: user / user.
3. В запущенной ОС, открыть окно терминала.
4. Ознакомиться с различными способами получения справочной информации на примерах, рассмотренных в теоретической части.
При защите работы дать правильные ответы на следующие вопросы:
1. Какие способы получения справки существуют в Unix/Linux?
2. Как получить справку, используя команду man?
3. Как получать справку из определенного раздела?
4. Какие изученные ключи команды man расширяют возможности поиска и каково назначение этих ключей?
5. Как получить короткую справку по команде?
6. В каких каталогах OC Unix/Linux необходимо искать справочную документацию?

15


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал