Операционные системы (шпаргалка)

|частности, процессорного |состояние. Подобно |независимость от устройств. |

|времени: чем выше приоритет, |традиционным процессам (то |Вид программы не должен |

|тем выше привилегии, тем |есть процессам, состоящим из |зависеть от того, читает ли |

|меньше времени он будет |одной нити), нити могут |она данные с гибкого диска |

|проводить в очередях. |находится в одном из |или с жесткого диска. Другим |

|Приоритет может назначаться |следующих состояний: |важным вопросом для |

|директивно администратором, |ВЫПОЛНЕНИЕ, ОЖИДАНИЕ и |программного обеспечения |

|либо вычисляться самой ОС, он|ГОТОВНОСТЬ. |ввода-вывода является |

|может оставаться | |обработка ошибок. Вообще |

|фиксированным либо изменяться| |говоря, ошибки следует |

|во времени в соответствии с | |обрабатывать как можно ближе |

|некоторым законом. В | |к аппаратуре. Если контроллер|

|последнем случае приоритеты | |обнаруживает ошибку чтения, |

|называются динамическими. На | |то он должен попытаться ее |

|выполнение из очереди готовых| |скорректировать. Если же это |

|выбирается процесс, имеющий | |ему не удается, то |

|наивысший приоритет. | |исправлением ошибок должен |

|Существуют алгоритмы, | |заняться драйвер устройства. |

|использующие относительные и | |И только если нижний уровень |

|абсолютные приоритеты. В | |не может справиться с |

|системах с относительными | |ошибкой, он сообщает об |

|приоритетами активный процесс| |ошибке верхнему уровню. |

|выполняется до тех пор, пока | |Еще один ключевой вопрос - |

|он сам не покинет процессор. | |это использование блокирующих|

|В системах с абсолютными | |(синхронных) и неблокирующих |

|приоритетами еще и если в | |(асинхронных) передач. |

|очереди готовых процессов | |Большинство операций |

|появился процесс, приоритет | |физического ввода-вывода |

|которого выше приоритета | |выполняется асинхронно - |

|активного процесса. Алгоритмы| |процессор начинает передачу и|

|с относительными (а) и | |переходит на другую работу, |

|абсолютными (б) приоритетами.| |пока не наступает прерывание.|

| | |Необходимо, чтобы операции |

|Во многих ОС алгоритмы | |ввода-вывода были блокирующие|

|планирования построены с | |- после команды READ |

|использованием как | |программа автоматически |

|квантования, так и | |приостанавливается до тех |

|приоритетов. Например, в | |пор, пока данные не попадут в|

|основе планирования лежит | |буфер программы. |

|квантование, но величина | |Последняя проблема состоит в |

|кванта и/или порядок выбора | |том, что одни устройства |

|процесса из очереди готовых | |являются разделяемыми(диски: |

|определяется приоритетами | |одновременный доступ |

|процессов. | |нескольких пользователей к |

| | |диску не представляет собой |

| | |проблему), а другие - |

| | |выделенными(принтеры: нельзя |

| | |смешивать строчки, печатаемые|

| | |различными пользователями). |

|Вопрос 25. Файловая система. |Вопрос 26. Файловые системы. |Вопрос 27. Примеры |

|Файлы с точки зрения |Общая структура и |организации файловых систем. |

|пользователя и системы. |функционирование. |Разработчики новых |

|Логическая организация файла.|Физическая организация файла |операционных систем стремятся|

| |описывает правила |обеспечить пользователя |

|Файловая система - это часть |расположения файла на |возможностью работать сразу с|

|операционной системы, |устройстве внешней памяти, в |несколькими файловыми |

|назначение которой состоит в |частности на диске. Файл |системами. Новая файловая |

|том, чтобы обеспечить |состоит из физических записей|система имеет многоуровневую |

|пользователю удобный |- блоков. Блок - наименьшая |структуру (см. рис. 1), на |

|интерфейс при работе с |единица данных, которой |верхнем уровне которой |

|данными, хранящимися на |внешнее устройство |располагается так называемый |

|диске, и обеспечить |обменивается с оперативной |переключатель файловых |

|совместное использование |памятью. Непрерывное |систем. Он обеспечивает |

|файлов несколькими |размещение - простейший |интерфейс между запросами |

|пользователями и процессами. |вариант физической |приложения и конкретной |

|В широком смысле понятие |организации (см. рис. 1,а), |файловой системой, к которой |

|"файловая система" включает: |при котором файлу |обращается это приложение. |

|1)совокупность всех файлов на|предоставляется |Переключатель файловых систем|

|диске 2) наборы структур |последовательность блоков |преобразует запросы в формат,|

|данных, используемых для |диска, образующих единый |воспринимаемый следующим |

|управления файлами, такие, |сплошной участок дисковой |уровнем - уровнем файловых |

|например, как каталоги |памяти. Для задания адреса |систем. |

|файлов, дескрипторы файлов, |файла в этом случае | |

|таблицы распределения |достаточно указать только |Рис. 1. Архитектура |

|свободного и занятого |номер начального блока. |современной файловой системы |

|пространства на диске |Недостатки: 1)во время | |

|3)комплекс системных |создания файла заранее не |Каждый компонент уровня |

|программных средств, |известна его длина, а значит |файловых систем выполнен в |

|реализующих управление |не известно, сколько памяти |виде драйвера соответствующей|

|файлами, в частности: |надо зарезервировать для |файловой системы и |

|создание, уничтожение, |этого файла, 2)при таком |поддерживает определенную |

|чтение, запись, именование, |порядке размещения неизбежно |организацию файловой системы.|

|поиск и другие операции над |возникает фрагментация. |Переключатель является |

|файлами. |Следующий способ физической |единственным модулем, который|

|Файлы идентифицируются |организации - размещение в |может обращаться к драйверу |

|именами. Пользователи дают |виде связанного списка блоков|файловой системы. Приложение |

|файлам символьные имена, при |дисковой памяти (см. рис. |не может обращаться к нему |

|этом учитываются ограничения |1,б). При таком способе в |напрямую. Драйвер файловой |

|ОС как на используемые |начале каждого блока |системы может быть написан в |

|символы, так и на длину |содержится указатель на |виде реентерабельного кода, |

|имени. До недавнего времени |следующий блок. В этом случае|что позволяет сразу |

|эти границы были весьма |адрес файла может быть задан |нескольким приложениям |

|узкими. Так в популярной |одним числом - номером |выполнять операции с файлами.|

|файловой системе FAT длина |первого блока. Фрагментация |Каждый драйвер файловой |

|имен ограничивается известной|отсутствует. Файл может |системы в процессе |

|схемой 8.3 (8 символов - |изменяться во время своего |собственной инициализации |

|собственно имя, 3 символа - |существования, наращивая |регистрируется у |

|расширение имени). Однако |число блоков. Недостатки: |переключателя, передавая ему |

|пользователю гораздо удобнее |1)сложность реализации |таблицу точек входа, которые |

|работать с длинными именами. |доступа к произвольно |будут использоваться при |

|При переходе к длинным именам|заданному месту файла |последующих обращениях к |

|возникает проблема |2)количество данных файла, |файловой системе. |

|совместимости с ранее |содержащихся в одном блоке, |Для выполнения своих функций |

|созданными приложениями, |не равно степени двойки (одно|драйверы файловых систем |

|использующими короткие имена.|слово израсходовано на номер |обращаются к подсистеме |

|Таким образом, одной из |следующего блока) |ввода-вывода, образующей |

|важных задач становится |Рис. 1. Физическая |следующий слой файловой |

|проблема генерации |организация файла |системы новой архитектуры. |

|соответствующих коротких | |Подсистема ввода вывода - это|

|имен. При реализации нового |Популярным способом является |составная часть файловой |

|варианта FAT важной задачей |использование связанного |системы, которая отвечает за |

|была задача хранения длинных |списка индексов. С каждым |загрузку, инициализацию и |

|имен при условии, что |блоком связывается некоторый |управление всеми модулями |

|принципиально метод хранения |элемент – индекс (см. рис |низших уровней файловой |

|и структура данных на диске |1,в). Индексы располагаются в|системы. Обычно эти модули |

|не должны были измениться. |отдельной области диска (в |представляют собой драйверы |

|Файлы бывают разных типов: |MS-DOS это таблица FAT). Если|портов, которые |

|1)обычные файлы 2)специальные|некоторый блок распределен |непосредственно занимаются |

|файлы 3)файлы-каталоги. |некоторому файлу, то индекс |работой с аппаратными |

|1)Обычные файлы в свою |этого блока содержит номер |средствами. Кроме этого |

|очередь подразделяются на |следующего блока данного |подсистема ввода-вывода |

|текстовые и двоичные. |файла. |обеспечивает некоторый сервис|

|Текстовые файлы состоят из |Определить права доступа к |драйверам файловой системы, |

|строк символов, |файлу - значит определить для|что позволяет им осуществлять|

|представленных в ASCII-коде. |каждого пользователя набор |запросы к конкретным |

|Это могут быть документы, |операций, которые он может |устройствам. Подсистема |

|исходные тексты программ и |применить к данному файлу. |ввода-вывода должна постоянно|

|т.п. Двоичные файлы не |Этот список может включать |присутствовать в памяти и |

|используют ASCII-коды, они |следующие операции: |организовывать совместную |

|часто имеют сложную |1)создание файла |работу иерархии драйверов |

|внутреннюю структуру, |2)уничтожение файла |устройств. В эту иерархию |

|например, объектный код |3)открытие файла и т.д. Права|могут входить драйверы |

|программы или архивный файл. |доступа могут быть описаны |устройств определенного типа |

|2)Специальные файлы - это |матрицей прав доступа (см. |(драйверы жестких дисков или |

|файлы, ассоциированные с |рис. 2). В некоторых системах|накопителей на лентах), |

|устройствами ввода-вывода, |пользователи могут быть |драйверы, поддерживаемые |

|которые позволяют |разделены на отдельные |поставщиками (такие драйверы |

|пользователю выполнять |категории. Для всех |перехватывают запросы к |

|операции ввода-вывода, |пользователей одной категории|блочным устройствам и могут |

|используя обычные команды |определяются единые права |частично изменить поведение |

|записи в файл или чтения из |доступа. |существующего драйвера этого |

|файла. | |устройства, например, |

|3)Каталог - это, с одной | |зашифровать данные), драйверы|

|стороны, группа файлов, | |портов, которые управляют |

|объединенных пользователем | |конкретными адаптерами. |

|исходя из некоторых | | |

|соображений (файлы, | | |

|составляющие один программный| | |

|пакет), а с другой стороны - | | |

|это файл, содержащий | | |

|системную информацию о группе| | |

|файлов, его составляющих. В | | |

|каталоге содержится список | | |

|файлов, входящих в него, и | | |

|устанавливается соответствие | | |

|между файлами и их | | |

|характеристиками | | |

|(атрибутами). | | |

|Cписок вопросов | | |

|к экзамену «Операционные | | |

|системы» | | |

|Введение в операционные | | |

|системы: | | |

|Операционная система. | | |

|Определение. Функции | | |

|операционных систем. | | |

|Операционная система. | | |

|Определение. Эволюция | | |

|операционных систем. | | |

|Операционная система. | | |

|Определение. Классификация | | |

|операционных систем по | | |

|особенностям алгорифмов | | |

|управления ресурсами, | | |

|особенностям аппаратных | | |

|платформ, особенностям | | |

|областей использования. | | |

|Обзор современных | | |

|операционных систем. | | |

|Архитектура операционной | | |

|системы и ядра: | | |

|Архитектура операционной | | |

|системы. Режимы ядра и | | |

|приложений. Многослойная | | |

|архитектура. | | |

|Архитектура операционной | | |

|системы. Режимы ядра и | | |

|приложений. Микроядерная | | |

|архитектура. Достоинства и | | |

|недостатки микроядерной | | |

|архитектуры. | | |

|Архитектура операционной | | |

|системы. Режимы ядра и | | |

|приложений. Средства | | |

|программной и аппаратной | | |

|поддержки операционной | | |

|системы. | | |

|Управление памятью: | | |

|Иерархия памяти. Управление | | |

|памятью без использования | | |

|внешней памяти. | | |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8