 |
Сегментное и комбинированное распределение.
|
|
|
|
Сенменты могут иметь переменный размер.Каждый сегмент- линейная последовательность адресов,начинающаяся с 0.
Логический адрес-упорядоченная пара v=(s,d),номер сегмента и смещение внутри сегмента.
Хранить большие сегменты неудобно.разбиваем их,итого: логический адрес из трех нолей.номер сегмента логической памяти.номер страницы внутри сегмента,смещение внутри страницы.
Используем 2 таблицы отображения-таблица сегмента,связывающая номер сегмента с таблицей страниц,и отдельная таблица страниц для каждого сегмента.
Вопрос12.
Файловая система- часть ОС,назначение которой организация эффективной работы с данными,хранящимися во внешней памяти,и обеспецивать пользователю удобный интерфейс при работе с самими данными.
Основные функции файловой системы:
1.Идентификация файлов(связывает имя с выделенным местом)
2.Разделение внешней памяти между файлами
3.Обеспечение надежности и отказоустойчивости
4.Обеспечение защиты от несанкционированного доступа
5.Обеспечение совместного доступа к файлам
6.Обеспечение высокой производительности
Файл-наименованный набор связанной информации,записанной во вторичную память
Имена файлов:
Имя+расширение (autoexec.bat)- файл содержит команды интерпретатора(команды языка)
Расширение позволяет организовывать работу прикладных программ в соответствии с заранее оговоренными соглашениями.Имя не более 255 символов.
Типы файлов:
1.Регулярные(обычные)-пользовательская информация
2.Директории(каталоги/справочники)-системные файлы
Обычные файлы-текстовая+двоичная информация
Текстовые- содержат символьные строки,кот можно распечатать
Бинарные-например архивный файл,txt,exe
|
|
|
Каталоги:
- упрощают сортировку,доступ и порядок в файловой системе
- любой каталог содержит список каталогов/файлов в нем
-каталоги имеют 1 формат,где каждому файлу отводят одну запись
-помогают создать древо структуру
-внутри имена уникальны,вне могут совпадать.
Вопрос 13. Физическая и логическая организация файла
1.Логическая.
Программист имеет дело с логической организацией файла,представляя файл в виде логических записей. Логическая запись -наименьший элемент данных,которым может оперировать программа при обмене с внешними устройствами.
Записи могут быть фиксированной/переменной длинны,могут быть последовательны или нет,может использоваться поле записи называемое ключом.
Физическая
Описывает правила расположения файла на устройстве памяти/диске.Файл состоит из блоков. Блок -наименьшая единица данных, которой внешнее устройство обменивается с ОЗУ.
1)Непрерывное размещение -простейшая организация для физической организации. Файлу дается последовательность блоков. Образующий единый участок. «-«фрагментация
2)размещение в виде связанного списка блоков памяти. В начале блока содержится указатель на следующий блок. «-«сложность доступа к произвольному месту файла.
3)Связанный список индексов. Каждому блоку привязывается индекс. Метод схож со вторым, только пропадают недостатки.
4)Перечень номеров блоков(используется в Unix).
Фиксированная длинна адреса независимо от размера файла 13 полей. Размер файла <10-номера в 10 полях адреса, >10-то в 11 поле адрес блока,где может быть еще 128 номеров блоков. Если >10+128+128,то используется 13 поле,итого 10+128+128(128+128(128(128
Вопрос 14. Общая структура файловой системы.
Нижний уровень - оборудование. Это в первую очередь магнитные диски с подвижными головками - основные устройства внешней памяти, представляющие собой пакеты магнитных пластин (поверхностей), между которыми на одном рычаге двигается пакет магнитных головок. Шаг движения пакета головок является дискретным, и каждому положению пакета головок логически соответствует цилиндр магнитного диска. Цилиндры делятся на дорожки (треки), а каждая дорожка размечается на одно и то же количество блоков (секторов) таким образом, что в каждый блок можно записать по максимуму одно и то же число байтов. Следовательно, для обмена с магнитным диском на уровне аппаратуры нужно указать номер цилиндра, номер поверхности, номер блока на соответствующей дорожке и число байтов, которое нужно записать или прочитать от начала этого блока. Таким образом, диски могут быть разбиты на блоки фиксированного размера и можно непосредственно получить доступ к любому блоку (организовать прямой доступ к файлам).
|
|
|
Непосредственно с устройствами (дисками) взаимодействует часть ОС, называемая системой ввода-вывода. Система ввода-вывода предоставляет в распоряжение более высокоуровневого компонента ОС - файловой системы - используемое дисковое пространство в виде непрерывной последовательности блоков фиксированного размера. Система ввода-вывода имеет дело с физическими блоками диска, которые характеризуются адресом, например диск 2, цилиндр 75, сектор 11. Файловая система имеет дело с логическими блоками, каждый из которых имеет номер (от 0 или 1 до N). Размер логических блоков файла совпадает или является кратным размеру физического блока диска и может быть задан равным размеру страницы виртуальной памяти, поддерживаемой аппаратурой компьютера совместно с операционной системой.
В структуре системы управления файлами можно выделить базисную подсистему, которая отвечает за выделение дискового пространства конкретным файлам, и более высокоуровневую логическую подсистему, которая использует структуру дерева директорий для предоставления модулю базисной подсистемы необходимой ей информации, исходя из символического имени файла. Она также ответственна за авторизацию доступа к файлам.
Стандартный запрос на открытие (open) или создание (create) файла поступает от прикладной программы к логической подсистеме. Логическая подсистема, используя структуру директорий, проверяет права доступа и вызывает базовую подсистему для получения доступа к блокам файла. После этого файл считается открытым, он содержится в таблице открытых файлов, и прикладная программа получает в свое распоряжение дескриптор (или handle в системах Microsoft) этого файла. Дескриптор файла является ссылкой на файл в таблице открытых файлов и используется в запросах прикладной программы на чтение-запись из этого файла. Запись в таблице открытых файлов указывает через систему выделения блоков диска на блоки данного файла. Если к моменту открытия файл уже используется другим процессом, то есть содержится в таблице открытых файлов, то после проверки прав доступа к файлу может быть организован совместный доступ. При этом новомупроцессутакже возвращается дескриптор - ссылка на файл в таблице открытых файлов.
|
|
|
. 
Вопрос 15. Физические принципы организации ввода –вывода.
Процессор,память,внешние устройства связаны большим количеством эл.соединений- линий, которые в совокупности называются локальной магистралью.
Выделяют минимум 3 шины:
1)шина данных(переда данных между ЦП,вн. устройствами, памятью)
2)Адресная шина(задает адрес ячейки памяти)
3)Шина управления(определяет поведение локальной магистрали)
Кол-во линий, входящих в шину- разрядность шины. Внешние устройства могут подключаться к локальной магистралив 1 точке или нескольких,получивших название порты ввода-вывода.
Важные моменты в современных выч.системах:
1.Устр. ввода-вывода подключаются у системе через порты
2.Могут существовать 2 адресных пространства: пространство памяти и вв/вывода
3.Порты отображаются в адресном пространстве ввода вывода, иногда в адресной пр. памяти
4.Используемые адреса определяются типом команды,вызванной ЦП,типом ее операторов
5.Физическим управление устр. ввода-вывода, передачей информации.выставлением сигналов на магистрали занимается контроллер устройства.
Структура системы ввода-вывода:
Любой контроллер представлен регистром управления и регистром данных для взаимодействия с вычислительной системой.
|
|
|
1.Регистр состояния (PS) содержит биты, значения которых определяются устройством ввода-вывода и которые допустимы только для чтения ычислительной системой(бит занятости.готовности,ошибки)
2)Регистр управления получает данные,кот получают и записывают вычислительной системой. Часть битов кодирует режим рабочего усройства, часть-код команды,бит готовности- можно начать.
3)Регистр выходных данных служит для помещения в него данных для чтения вычислительной системой,а регистр входных данных для помещения в него инфы,кот должна быть выведена на устройство. Объем/емкость этих регистров не превышает ширину линии данных.
Такой набор приблизителен,но дает представление о процессе передачи информации.
Вопрос 16. Систематизация внешних устройств и интерфейс между базовой подсистемой ввода-вывода и драйверами.
Устройства обычно принято разделять по типу интерфейса:
1.Символьные (клава,модем,терминал..)
2.Блочные (магнитные и оптические диски,ленты)
3.Сетевые (сетевые карты)
4.Другие (таймеры,дисплей,видеокамеры, телек)
Символьные предают данные последовательно, байт за байтом.
Блочные передают блок данных как единое целое.
По свое природе символьные данные умеют совершать 2 общие операции: ввести и вывести символ/байт (get и put).К ним же можно отнести принтер, звуковую карту и т.п.
Для блочных устройств естественными являются операции чтения и записи блока информации read и write,а также для устройств прямого доступа.операция поиска требуемого блока информации-seek.
Драйверы устройств представляют функции для осуществления сигнальных операций.Помимо общих операций устройства могут выполнять специальные,например у звуковой карты +/- громкость.Для выполнения таких операций в интерфейс между БПВВ и драйвером входная функция для произвольной команды с произвольными параметрами.ioctl(input output control)-в Unix.
Помимо вышеперечисленных в интерфейс включены еще другие функции:
1.Инициализации или повторной инициализации работы драйвера устройства-open
2.временного завершения работы с устройством-close
3.Опроса состояния устройства- poll
4. Остановки драйвера- halt
Эти функции характерны для большинства ОС.
|
|
|
