3. Понятие прерывания. Внутренние и внешние прерывания. Назначение приоритетов. Обычный порядок обработки прерываний

Прерывание – принудительная передача управления от выполняемой проги к ОС, а через нее к соответствующей проге обработки прерывания. Осн. цель – организация асинхронного режима работы компа и параллельной работы отдельных устройств.

Внешние – от таймера (системный, по нему идет вся работа), ПУ, в/в, по нарушению питания (сбои сети питания), с пульта оператора.

Внутренние – (связанные с самой работой компа) деление на 0, использование несуществующего адреса, переполнение, ошибка от средств контроля (обращение одного процесса к странице другого процесса, если не разрешено изменение этой страницы процессом, кот пытается к ней обратиться; обращение одного процесса к порту, кот используется другим процессом).

Поскольку сигналы прерывания происходят в произвольные моменты времени, то на момент прерывания может существовать несколько сигналов прерывания, кот могут быть обработаны только последовательно, поэтому прерываниям присваиваются приоритеты. Наивысший приоритет у схемы контроля, далее системный таймер, затем ПУ (винчестер).

Наличие сигнала прерывания не обязательно вызывает прерывание выполняемой программы. Процессор обладает средствами защиты от прерываний(отключение системы прерываний или маскирование отдельных видов прерываний).

Порядок обработки прерываний:

1.установление факта прерывания и идентификация его;

2.запоминние прерванного состояния (счетчик команд, флаги, содержимое регистра процессора);

3.передача управления проге обработки прерывания;

4.выполнение проги, связанной с обработкой прерывания;

5.восстановление инфы, относящейся к прерванной проге;

6.возврат в прерванную прогу.

4 . Файловая система fat.

Структура логического диска в FAT

1-загрузочная запись2-зарезервированные сектора

3,4-FAT

5-корневой каталог

Область данных разбивается на кластеры (минимальная адресуемая единица дисковой памяти, выделяемая файлу). Кластеры введены, чтобы уменьшить кол-во адресуемых единиц в область данных. Каждый файл занимает целое число кластеров (последний может быть занят не полностью). Большой размер кластера приводит к большой потере дискового пространства. Кластеры позволяют уменьшить фрагментацию диска. Кластеры нумеруются по порядку. Кластеры, принадлежащие одному файлу, связываются в цепочки. Для указания номера кластера в FAT16 используют 6-разрядные числа (кол-во кластеров 216).

имя файла.расширение.time.date.04(№ начал. кластера).size – заглавная запись.

04-05-09-0A-0B – цепочка кластеров файла (00-свободные, FF-конечные, F7-плохие).

При выделении нового кластера для записи файла берется первый свободный. Рекомендуемый размер кластера 512Б-4кБ. Файлы изменяются, происходит фрагментация файлов, что замедляет работу. Т.к. FAT используется интенсивно, таблица или ее наиболее часто запрашиваемые фрагменты загружается в ОП.

5. Файловая система ntfs.

Характеризуется повышенной надежностью, механизмами ограничения доступа к файлам и каталогам, расширенными функциональностью, поддержкой дисков большого объема (2⁶⁴-16ЭкзоБайт максимум). Разрешение доступа к томам, каталогам и файлам зависят от учетной записи пользователя или групп, к которым он принадлежит. Оно проверяется каждый раз по существующим спискам для данного объекта. Кол-во файлов корневого и некорневых каталогов не ограничено.

С труктура раздела: Master File Table (MFT)- общая таблица файлов - спец. файл со служебной информацией, позволяющий определить местонахождение всех остальных файлов. Состоит из записей размером 1кб (1 запись-1 файл). Механизм использования зоны MFT: когда файл нельзя записать в обычное пространство, зона сокращается, освобождая место. При освобождении места в обычной зоне она расширяется. Все полезное дисковое пространство делится на кластеры (512б-64кб (рекоменд. 2-4кб)). В MFT зону записываются 16 служебных файлов, недоступных через интерфейс ОС(метафайлы):

1. Таблица MFT ($MFT).

2. Загрузочный сектор ($Boot).

3. Файл, где записаны права пользователей.

4. Метка тома, версия файловой системы.

5. Корневой каталог и т.п.

Копия этой служебной информации хранится в середине тома. Структура каталогов – бинарное дерево. Поиск файла осуществляется методом получения двузначных ответов на вопрос о положении файла. (в какой группе относительно данного элемента находится файл - выше или ниже). Вопрос сужает зону поиска вдвое. Для поиска 1 файла из 1000 в FAT-500 сравнений, в NTFS-12. Каждый файл в NTFS содержит потоки данных. Данные, содержащиеся в файле - один из потоков. Можно прикреплять к файлу потоки с любыми данными.

Журналирование.

NTFS- отказоустойчивая система, может привести себя в корректное состояние при любых реальных сбоях. Она основана на понятии Транзакция (действие, которое совершается целиком или не совершается вовсе). При сбое незавершенные транзакции отменяются, место объявляется свободным, MTF приходит в состояние до сбоя, что гарантирует корректность системы, но не данных пользователя.