Операционная система ос2000

Операционная  система поддерживает локальные  файловые системы VFAT и TAR, а также  удаленные файловые системы NFS и FTP.

Файловая  система VFAT

Файловая  система VFAT может использоваться для  локальных устройств, предназначенных  для хранения информации и обеспечивающих прямой доступ. Обмен данными (чтение/запись) между устройством и оперативной  памятью производятся драйверами блочных  устройств, входящих в состав ППМ. Единицей обмена является блок. С точки зрения файловой системы устройство представляет собой последовательность блоков данных постоянной длины. Такие устройства называются блочными. Таким образом, номенклатура устройств, поддерживаемых файловой системой VFAT на данном компьютере, определяется ППМ.

Жесткий (несменный) магнитный диск может  содержать один или несколько  разделов. При инициализации системы  для каждого раздела диска  может быть создано отдельное (логическое) устройство, на которое может быть установлена файловая система. Имя  логического устройства состоит  из имени физического устройства (диска), за которым следует номер  раздела.

Перед (первым) использованием (логического) устройства его необходимо форматировать. При форматировании на устройстве создаются  основные структуры файловой системы. К ним в первую очередь относятся  таблица FAT и корневой каталог.

Файловая  система TAR

Данные  файловой системы типа TAR располагаются  в области оперативной памяти или флэш-памяти. Эта область памяти должна сдержать tar-архив, то есть архив созданный (на инструментальной машине) командой tar. Напомним, что в архив можно поместить не только отдельные файлы, но и каталоги. При этом в архиве хранятся (относительные) маршрутные имена помещенных в архив файлов и каталогов.

Файловая  система NFS

Файловая  система NFS (Network File System - сетевая файловая система) предоставляет доступ к файлам на удаленном компьютере. Удаленный компьютер, который предоставляет доступ к своим файлам, называется сервером. Компьютер, на котором установлена файловая система NFS, является клиентом. Взаимодействие между клиентом и сервером происходит по NFS-протоколу.

На сервере  указываются каталоги, к которым  возможен доступ по NFS-протоколу (в случае Линукса для этого используется файл /etc/exports), а также компьютеры, которым разрешен, и которым запрещен доступ (в случае Линукса для этого файлы etc/hosts.allow и /etc/hosts.deny).

При установке  файловой системы NFS указывается: адрес  сервера, имя каталога на сервере, точка  установки.

При установке (монтировании) файловой системы создается  каталог (соответствующий точке  монтирования), который содержит файлы  и каталоги, находящиеся в указанном  каталоге на удаленном компьютере (NFS-сервере).

Файловая  система типа NFS может использоваться как чтения, так и для записи данных.

Файловая  система FTP

Файловая  система FTP предоставляет доступ к  файлам на удаленном компьютере. Для  передачи данных файловая система использует протокол FTP (File Transfer Protocol - протокол передачи файлов). Имя и пароль, указывается при установке (монтировании) файловой системы.

При установке (монтировании) файловой системы создается  каталог (соответствующий точке  монтирования), который содержит файлы  и каталоги, находящиеся в исходном каталоге пользователя (home directory) на удаленном компьютере (FTP-сервере).

Файловая  система типа FTP может использоваться только для чтения (но не для записи) данных.

Взаимодействие  с сетью

Сетевое программное обеспечение базируется на использовании семейства протоколов TCP/IP, применяемого для передачи данных в сети Интернет.

Важная  особенность семейства протоколов TCP/IP - обеспечение межсетевого взаимодействия. Они позволяют интегрировать  разнородные сети, содержащие различные  компьютеры, работающие под управлением  различных операционных систем. Для  передачи данных из одной сети в  другую используются шлюзы (gateways) - компьютеры, подключенные одновременно к двум или большему числу сетей. Другими словами протоколы семейства TCP/IP дают возможность объединить несколько различных (локальных) сетей в одну общую сеть.

Основные  протоколы

Адресация

Для идентификации (определения) компьютера в сети протоколы  семейства TCP/IP используют IP-адрес (сетевой адрес) - 32-битное (4-байтное) целое число. Для представления IP-адресов используют также точечную десятичную нотацию. В этом случае значение каждого байта адреса записывается в виде десятичного числа от 0 до 255. Числа отделяются друг от друга символом "точка". Например, 172.16.10.2.

IP-адрес  состоит из номера сети и  номера компьютера в сети. Если  компьютер подсоединен одновременно  к нескольким сетям, то он  имеет несколько IP-адресов (по  одному для каждой сети). Иначе  говоря, адресом обладает каждый  интерфейс (например, карта Ethernet) компьютера с сетью. Сетевой адрес компьютера (IP-адрес) определяется на этапе конфигурирования ОС.

Протокол ARP

При передаче данных от одного компьютера к другому  в начале проверяется, принадлежат  ли принимающий и посылающий компьютер  к одной сети. Для этого используется номер сети в IP-адресе компьютера.

Непосредственная  передача данных от одного компьютера к другому возможна только в пределах одной сети (иначе требуется посредничество одного или нескольких шлюзов). В  этом случае для передачи используются физические адреса (MAC-адреса), а не логические (IP-адреса). Так как логические адреса назначаются, вообще говоря, независимо от MAC-адресов (MAC-адреса назначаются производителями аппаратуры), то для передачи данных нужно уметь преобразовывать IP-адреса в MAC-адреса. Для этой цели и предназначен ARP-протокол (Address Resolution Protocol).

Маршрутизация

Для доставки данных по сети используется адрес  получателя. Процесс определения  пути к получателю называется маршрутизацией. Если получатель данных находится в  той же сети, что и компьютер, пересылающий данные, то пакет данных может быть непосредственно доставлен получателю. В этом случае говорят о прямой маршрутизации.

Если  отправитель и получатель находятся  в разных сетях, то используется косвенная маршрутизация. В этом случае данные пересылаются из одной сети в другую, пока не достигнут сети получателя. Для этой цели используются шлюзы (gateway, router) - компьютеры, подключенные одновременно к двум или большему числу сетей. Маршрутизация проводится на пошаговой основе, то есть каждый раз определяется следующий компьютер, которому можно переслать пакет данных (а не формируется маршрут передачи данных целиком).

При маршрутизации  используются так называемые маршрутные таблицы. В этих таблицах содержится информация о шлюзах, которые следует  использовать для доставки пакетов  в ту или иную сеть. Эта информация используется, если прямая маршрутизация  невозможна. Используемый по умолчанию  шлюз, указывается при конфигурировании системы.

Протокол IP

Протокол IP обеспечивает передачу пакетов данных по сети. Он позволяет объединить различные (локальные) сети, соединенные шлюзами, в единую сеть. Передача данных осуществляется без установления (даже логического) соединения, каждый пакет пересылается независимо от остальных. Протокол IP не гарантирует доставку пакетов.

Протокол UDP

Протокол UDP (User Datagram Protocol - протокол пользовательских датаграмм) также как и протокол TCP, является надстройкой над протоколом IP. Так при разработке протокола UDP ставилась задача сократить накладные расходы, то отличия протоколов UDP и IP не столь уж велики. Протокол UDP также не гарантирует доставку пакетов и передает данные без установления соединения (каждый пакет пересылается независимо от остальных). Прикладная программа должна сама обеспечивать надежную доставку данных своими средствами (если это требуется).

Используемый UDP адрес получателя состоит из адреса компьютера и номера порта (16 бит), который  определяет конкретного получателя на указанном компьютере. При использовании  точечной нотации порт указывается  после адреса компьютера через двоеточие, например, 183.232.171.241:8080.

Протокол TCP

Протокол TCP (Transmission Control Protocol) также как и протокол UDP, является надстройкой над протоколом IP. Он обеспечивает надежную передачу данных с установлением логического соединения между источником и получателем в виде потока данных (а не в виде пакетов).

Большие возможности TCP (по сравнению с IP и UDP) требуют большой производительности процессора и большой пропускной способности сети. Внутренняя структура модуля TCP гораздо сложнее структуры модуля UDP.

Протокол TCP использует тот же формат для адреса получателя и отправителя, что и UDP, а именно адрес состоит из адреса компьютера и номера порта (16 бит), который определяет конкретного получателя на указанном компьютере.

После установления соединения протокол TCP обеспечивает дуплексную связь. Это означает, что  каждая из сторон может, как передавать, так и получать данные, причем передача и прием почти не зависят друг от друга. Таким образом, создается  не один, а два противоположно направленных потока данных.

Программный интерфейс

Сокеты  обеспечивают программный интерфейс  с протоколами семейства TCP/IP. Они  позволяют посылать и принимать  данные по сети. Сокеты являются конечными  точками путей, по которым пересылаются пакеты или потоки данных. Имеется  два тип сокетов - потоковые сокеты и дейтаграммные сокеты. Потоковые сокеты используют протокол TCP и называются также TCP-сокетами, дейтаграммные сокеты используют протокол UDP и называются также UDP-сокетами.

Прикладные  протоколы

Протокол  Telnet

Протокол  Telnet предназначен обеспечения доступа к удаленному компьютеру по сети. Он обеспечивает интерфейс между терминалом и программой, ориентированной на работу с терминалом. Протокол Telnet представляет собой надстройку над протоколом TCP. При реализации протокола используется модель клиент-сервер. Telnet-клиент выполняется на компьютере пользователя, Telnet-сервер - на компьютере, к которому пользователь осуществляет доступ.

Протокол RPC

Протокол RPC (Remote Procedure Call - удаленный вызов процедур) предназначен для выполнения процедур (функций) на удаленном компьютере. Протокол разработан компанией SUN и используется в Интернете.

Протокол RPC используется сетевой файловой системой NFS, а также агентом удаленного отладчика.

При конфигурировании системы пользователь указывает, будет ли использоваться протокол RPC. Если используется файловая система NFS или удаленный отладчик, протокол RPC должен быть включен в образ системы.

Протоколы SLIP и PPP

Протоколы SLIP и PPP предназначены для передачи пакетов данных по последовательным линиям.

Протокол SLIP (Serial Line Internet Protocol - Интернет протокол для последовательных линий) более старый и не является стандартом Интернета (хотя имеется RFC1055 A non-standard for transmission of IP datagrams over serial lines). Протокол SLIP довольно прост. Он пересылает IP пакеты, отделяя их друг от друга символом END (192₁₀).

Протокол PPP (The Point-to-Point Protocol - протокол точка-точка) более новый и является стандартом Интернета (RFC1661).

Многопроцессорные системы

Операционная  система содержит средства поддержки  многопроцессорных комплексов на MIPS-совместимых  процессорах. Их можно использовать для комплексов, состоящих из нескольких плат, взаимодействующих по шине VME. Каждая плата содержит процессор  и память. Часть этой памяти доступна только данному процессору (локальная  память), другая часть - всем процессорам (общая память). Для посылки прерываний друг другу процессоры используют так  называемые "почтовые ящики" - регистры, адресуемые через шину VME. Каждый "почтовый ящик" находится на плате одного из процессоров. Запись в "почтовый ящик" вызывает прерывание соответствующего процессора.