Сделай Сам Свою Работу на 5

Логика поиска файлов в ФС S5

Пусть найти:\t\abcd

Загрузочный кластер – функционирует ли система
Супер блок – поиск информации о файле если существует, то получаем адрес в ОИД
№ ОИД -> 101
ОД – в кластер под № 101 и получаем № ОИД под № 6 – в нем сведения о том, в каком кластере содержится информация, и т.д.

 

Т.е. взаимодействие ОИД с ОД.

ФС UFS

Данная, ФС принадлежит к UNICS различия в структуре с S5:

1) Длина файлов 255 символов, а структура диска состоит из областей

a. Загрузочный кластер, который содержит инфо о носителе данных

b. Супер блок инфо о файлах и каталогах

c. Блок группы цилиндров содержит инфо о количестве индексных дескрипторов в данном супер блоке

d. Блок таблицы индексных дескрипторов

e. Блок данных

2) В зависимости от того на сколько томов разбит диск, структура UFS может состоять из нескольких супер блоков при этом БГЦ, БИД дублируются в зависимости от количества СБ.

Файловая система ext2:

Соответствует организации класса Linux и состоит из:

загрузочный блок
супер блок
описание группы блоков
битовая карта блоков
битовая карта ИД – индексные дескрипторы
таблицы ИД
ОД – область данных
дублированный супер блок со всеми другими областями(разбиение на логические диски)

 

Супер блок представляет собой сведения о диске содержащий:

1) Число ИД на диске

2) Число блоков

3) Счётчик числа свободных блоков

4) Счётчик числа свободных индексных дескрипторов

Описание ГБ может содержать:

1) Адрес битовой карты блока

2) Адрес битовой карты индексных дескрипторов

3) Счётчик числа свободных блоков

4) Адрес таблицы ИД

5) Число свободных ИД в переделах данного блока

Битовая карта представляет собой структуру, где каждый бит показывает занят или свободен тот или иной блок с файлом

Таблица ИД организуется через системные переменные:

1) L_mode – типы и права доступа к файлам

2) L_Id – идентификатор владельца файла

3) I_blok – адрес файла или адрес блоков в ОД

Дескриптор №1 – содержит информацию о корневом каталоге (корень всегда один, ФС принадлежит к сетевой структуре).



Для каждого каталога организованна структура из 4-х полей:

1) Имя файла или каталога

2) Длина имени <255

3) Длина записи о каталоге( системные переменные см. Выше)

4) № ИД

Логика поиска в файловой системе ext2

Требуется найти файл:\t\abcd

загрузочный блок
супер блок
таблица ИД
>> адрес 101
>> 15 – ОД -140
>> 37 – ОД – 154
ОД
- 101 -№ - 15 переход в ИД
- 140 – имена файлов ищем abcd и указание его адреса в ТИД – 37
- 154 данные файла abcd

 

Архитектура ОС

 

Монолитная архитектура

Любая ОС состоит, из:

1) Ядра – модули, которые выполняют все основные функции

2) Дополнительные модули, выполняющие вспомогательные функции ОС

Все модули ядра можно разделить:

1) Модули работающие с внутри системными функциями(работа с памятью, прерывание, загрузка приложений)

2) Модули, которые служат для связи с другими приложениями и создание прикладной программной среды.

Вспомогательные модули состоят из:

1) Утилиты – программы решающие проблему управления и сопровождения работы с ПК (сжатие, архивирование)

2) Системные обрабатывающие программы – компиляторы

3) Библиотеки процедур – динамические библиотеки DLL

4) Дополнительные приложения, отвечающие за поставку определённого класса услуг (калькулятор, блокнот и т.п.)

В архитектуре ОС выделяют следующие уровни:

1) Уровень привилегии

2) Уровень ОС

Существует классификация ядра ОС, в которой, выделяют:

1) Монолитную архитектуру – в котором все ядро работает в привилегированном режиме – данная архитектура обладает сложной структурой и состоит из:

a. На пользовательском уровне работают все вспомогательные приложения, а на уровне привилегий следующие компоненты ядра:

i. Средства аппаратной поддержки – которые отвечают за управление:

1. Средствами поддержки привилегированного режима

2. Системой прерываний

3. Средствами защиты памяти

 

ii. Машинно зависимые, компоненты ОС – представляют собой программные модули в которых отражается все специфика аппаратной платформы

iii. Базовые компоненты ядра – наиболее примитивные функции ядра: Диспетчеризация прерываний

a. Перемещение страниц памяти на диск и обратно

b. Переключение изменение уровня приоритетов и потоков

c. Переключение контекстов в процессах

iv. Менеджеры ресурсов отвечают за принятие решений, о возможностях управления всеми основными ресурсами ВМ

 

v. Интерфейс системных вызовов – предназначенный для работы с приложениями и системными утилитами

 

ИСВ
МР
МЗК
САП – система аппаратной поддержки

 

Д/з – недостатки монолитной архитектуры

Микро ядерная архитектура

 

В привилегированном режиме работает не все ядро а лишь его низко уровневая часть остальные компоненты ядра оформлены как обычные приложения и работают на пользовательском уровне, приложения, работающие на пользовательском режиме называют серверами.

Приложения, уровни привилегий Пользовательский уровень
Аппаратная платформа, МЗК, БКЯ Привилегированный уровень

 

БМЯ
МЗК
САП
Аппаратная платформа

 

Лекция 6

вторник, 3 апреля 2012 г.

К монолитной архитектуре относятся Windows 95, 98, MS DOS

К микро ядерной Windows NT, XP, Linux

Гибридная архитектура Windows 7, Vista

Д/з рассмотреть особенности гибридной.

Мульти программирование

- способ организации выч процса при котором на одном проце поперемнно работают сразу несколько программ, эти программы совместно могут использовать все ресурсы выч систем, а тж. результаты полученные при выполнении пред идущей программы.

Критерий эффективности работы ОС относят:

1) Пропускная способность – количество задач выполняемых ОС за единицу времени

2) Удобство работы пользователя – возможность любому пользователю эффективно и интерактивно работать со своим приложением на собственном ПК.

3) Реактивность – способность получения результата после запуска программы в течении на перед заданного времени.

В соответствии этим критериям делят ОС след классов:

1) Системы пакетной обработки данных

Основная цель данной системы минимизация простое всех устройст выч систем.

В таких системах приоритетными являются решение задач которые не требуют получения быстрого результата.

Данные системы направлены на охват и организацию работы как можно больших устройств выч систем.

2) Системы разделения времени (разделённых временем)

В данных системах любому пользователю предлагается возможность интерактивной работы с одним или несколькими приложениями за своей собственной реальной или виртуальной машиной.

В данных системах каждый пользователь и каждое приложение получает определённый квант времени (1-на мили секунда) что позволяет создавать иллюзию полновластной и непрер раб пользователем с ресурсами выч систем.

3) Системы реального времени

Данные системы используются для управления тех объектами и промежуток врем между принят реш и его реализ должен быть строго ограничен время реакции системы представ собой ключевую характеристику.

В рамках данной системы ОС должна обладать строго опред набором задач.

Чаще встречаются на производстве.

Процессы и потоки

Процессы – отдельные программы, загруженные в память и владеющие всеми необходимыми ей ресурсами и данными за исключением процессорного времени.

Для того что бы процесс работал он должен состоять хотя бы из одного потока.

Поток – независимая последовательность выч операций содержащихся в процессе.

Потоки -> процессы -> адресное пространство

потоки
     
процессы
изолированное адресное пространство

 

Процессы не пересекаются и не взаимодействуют друг с другом, а потоки внутри одного процесса вступают в активное взаимодействие для реализации поставленной задачи.

Для создания процесса необходимо:

1) Создать описатель процесса

2) Загрузить данные и код в память

3) Определить необходимые ресурсы для вып задачи

4) Сгенерировать хотя бы один поток

Описатель процесса представляет собой одну или несколько информационных структур существование которых возможно в двух видах:

1) Дескриптор процесса – инф о процессе которому необходимо ядро ОС на протяжении всего жизненного цикла процесса. ОС системой создаётся спец таблица в которой записаны все дескрипторы процессов и которая храниться в области ядра.

Дескриптор содержит следующею информацию:

a. Идентификатор процесса.

b. Тип процесса.

c. Приоритет процесса.

d. Переменное состояние.

e. Адрес защищённой зоны памяти, в которой хранится текущее значение регистров процессора.

f. Информация о ресурсах которые, необходимы для вып процесса и которыми процесс владеет.

g. Параметры времени запуска.

2) Контекст процесса – содержит менее оперативную, но более ёмкую информацию необходимую для возобновления процесса с прерванного процесса.

Состоит из:

a. Содержимое регистров процессора

b. Информация о всех открытых файлах и не завершённых операциях ввода и вывода

Для хранения контекста процесса ОС создаётся таблица которая находится в адресном пространстве процессора, но не в зоне ядра.

Планирование и диспетчеризация потоков

Планирование – определение момента времени когда можно прервать текущий поток и определение потока которому можно предоставить процессорное время.

Основные критерии при планировании являются:

1) Максимальное время для каждого потока

2) Зависимость от приоритета

Планирование бывает:

1) Статическое (определён жёсткий набор критериев) характерно для систем реального времени.

2) Динамическое планирование (в зависимости от ситуации сложившиеся в ОС могут применятся, некоторые правила переключения потоков)

Существуют несколько состояний потоков:

1) Выполнение

2) Ожидание (поток заблокирован по какой либо внутренней причине)

3) Готовность (пассивное состояние потока, поток заблокирован, по какой либо внешней причине)

Существуют алгоритмы планирования:

1) Не вытесняющий алгоритм (решение по переключению потоков принадлежит самим потокам)

2) Вытесняющий алгоритм (ОС регулирует выполнение и переключение всех потоков)

Существуют следующие виды планирование:

1) На основе квантования – каждому потоку предоставляется квант времени и смена потоков осуществляется в случаях когда:

a. Если поток завершил свою работу

b. Если произошла ошибка и выполнение текущего потока невозможна

c. Если поток перешёл в состояние ожидания

d. Если исчерпан квант процессорного времени

2) На основе приоритетов – у каждого потока определён свой приоритет относительно некоторого базового приоритета и в соответствии с этим существует обслуживание с абсолютным и относительным приоритетом.

a. Абсолют – при выполнении некоторого потока передача управлении происходит к потоку с большим приоритетом.

b. Относит – поток с большим приоритетом находится в очереди ожидания.

Для систем пакетной обработки данных характерна относительная обработка, а для систем реального времени абсолютное обслуживание (приоритет потоков могут меняться ОС).

3) На смешанных алгоритмов основанные на принципах квантования и приоритетах. Из очереди выбирается поток с наиб приоритетом ему выделятся какой либо квант времени в случае если появляется поток с большим приоритетом управление передаётся ему, в этом случае появляется две очереди, – которые не отработали свой квант времени и очередь потоков с высоким приоритетом.

Д/з Среди систем реального времени выделяют:

1) Мягкие системы

2) Жёсткие системы



©2015- 2020 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.