- •Введение. Основные понятия и определения.
- •Раздел 1. Организация программ.
- •1 .1. Модульный принцип разработки и организации программ
- •1.2. Связи между модулями.
- •Связь по управлению
- •Связь по данным
- •1.3. Структура объектного модуля
- •1.3.1. Принцип редактирования связей9.
- •1.4. Структура программ.
- •1. Программы простой структуры
- •2. Структуры с перекрытиями12
- •1.5. Первоначальная загрузка (Initial Program Loading) – ipl.
- •1.6. Замечание об адресных пространствах:
- •1.7. Динамическая организация программ
- •1.7.1. Загрузка модуля
- •1.7.2. Выделение памяти под загружаемый модуль
- •1.7.3. Реентерабельные14 программы
- •1.7.4. Замечание о динамических параллельных процессах:
- •Раздел 2. Организация мультиобработки
- •Типы систем обработки данных
- •Раздел 3. Управление процессами.
- •3.1 Понятие Процесс. Состояния процесса
- •3.2. Планирование процессов. Понятие очереди.
- •3.3. Взаимодействие процессов. Пользовательский уровень.
- •3.4. Планирование процессора.
- •3.4.1. Критерии планирования процессора.
- •3.4.2. Стратегии планирования процессора. Первый пришел – первый обслуживается (fifo). First Come – First Served (fcfs)
- •Стратегия наиболее короткая работа —sjf
- •Приоритетное планирование.
- •Планирование с использованием многоуровневой очереди.(Multilevel queue scheduling)
- •Планирование с использованием многоуровневой очереди с обратными связями (multilevel feedback queue sheduling)
- •3.5. Многопотоковые процессы
- •Раздел 4. Файловая система.
- •4.1. Основные понятия организации данных
- •4.2. Организация файла
- •4.2.1. Последовательная и произвольная обработка
- •4.3. Организация дисковой памяти
- •4.3.1. Диски – физическая структура
- •4.3.2. Диски – логическая структура
- •4.3.3. Распределение дискового пространства
- •4.3.4. Особенности жестких дисков
- •4.4. Древовидная файловая организация
- •4.4.1. Организация каталогов
- •4.4.2. Создание и удаление файла
- •4.5. Управление дисковым пространством и способы размещения файлов на поверхности
- •4.5.1. Непрерывное распределение
- •4.5.2. Распределение в разброс
- •2. Индексирование кластеров.
- •4.6. Связь программ с файлами.
- •4.6.1. Проблема обеспечения независимости программ от расположения и характеристик файлов
- •4.6.2. Действия open.
- •4.6.2. Действия close.
- •4.7.3. Логическая буферизация.
- •Раздел 5. Управление невиртуальной памятью.
- •5.1. Своппинг. (swapping)
- •5.2. Смежное размещение процессов.
- •5.2.1. Однопрограммный режим.
- •5.2.2 Мультипрограммный режим с фиксированными границами.
- •5.2.3. Мультипрограммирование с переменными разделами. (multiprogramming with a variable number of tasks (mvt).
- •5.2.4. Мультипрограммирование с переменными разделами и уплотнением памяти.
- •5.2.5. Основные стратегии заполнения свободного раздела.
- •5.3. Страничная организация памяти.
- •5.3.1. Базовый метод.
- •5.3.2. Аппаратная поддержка страничной организации памяти.
- •5.4. Сегментная организация памяти.
- •5.4.1. Базовый метод сегментной организации памяти.
- •5.4.2. Разделение сегмента между несколькими процессами.
- •5.4.3. Фрагментация.
- •Раздел 6. Управление виртуальной памятью.
- •6.1. Страничирование по запросу (demand paging).
- •6.2. Замещение страниц.
- •6.3.1. Fifo.
- •6.3.2. Оптимальный алгоритм.
- •6.3.3. Lru — алгоритм (least recently used)
4.3. Организация дисковой памяти
4.3.1. Диски – физическая структура
Дисковое устройство – основной тип внешней памяти, состоит из нескольких дисков, находящихся на общем приводе. Данные на дорожках записываются последовательно.
Для отделения одной записи от другой используются флаги.
Время доступа определяется рядом факторов:
позиционирование (установка на нужную дорожку)
переключение на нужную дорожку
ожидание, пока нужная запись окажется под головкой чтения.
передача данных. Скорость передачи зависит от скорости вращения и плотности записи.
Скорость обработки компьютера зависит от скорости работы дисков.
В вычислительной технике установлено понятие дисковоготома (volume)– пакет дисков или других носителей. Предполагает смену пакетов – диск со сменными томами.
Монтированный том. В системе появляется новый том. Сняли – означает удаление этого объекта из системы. ОС должна обслуживать операции с томами. Тома определенным образом организуются.
Физическая организация дискового тома.
Несмотря на то, что во многих системах тома не снимаются, для наглядности в других используются тома.
Логическая организация дискового тома.
На томе может находится некоторое количество файлов. Организация тома – это хранилище файлов. С другой стороны некоторые системы пытаются полностью скрыть структуру дискового пространства от пользователя.
Дисковый том должен иметь:
имя
метки тома – это физически фиксированное место, в него входят имя и атрибуты. Эту метку Ос может читать и распознавать.
ОС отслеживает тома по меткам. Существуют команды, которые ОС может понимать (монтировать, демонтировать).
Оглавление тома– это таблица, которая должна устанавливать связь между именем файла и его местоположением.
Каталог можно связать с отдельным томом и со всей системой. Наличие каталога на дисковом томе дает возможность доступа к файлу на томе. Наличие каталога на дисковом томе дает возможность доступа к файлу.
Оглавление является файлом и может располагаться:
на фиксированном месте диска;
в любом месте на диске – используется в IBM PC.
<имя> оглавление (адрес) оглавление целесообразно располагать в середине тома.
<метка тома>адрес оглавление <имя> Если работать со сменными томами, то при установке нового тома появляется новое оглавление, при демонтировании тома часть оглавления удаляется.
4.3.2. Диски – логическая структура
В процессе форматирования диска, кроме физического, осуществляется и логическое форматирование, при котором создается логическая структура диска. Под логической структурой подразумевается разделение общего дискового пространства (секторов) диска на фиксированные области для различных целей – запись начальной загрузки, таблица распределения дискового пространства, основной каталог и область для данных.При форматировании в эти области записывается определенная информация – закладывается основа файловой структуры диска.
Поскольку сектор – основная физическая единица, участвующая в любой дисковой операции, нужно прежде всего знать, как идентифицируется (адресуется) каждый отдельный сектор диска. Адрес включает в себя: С – цилиндр; Н – поверхность (головка); R –запись -CHR(S).
Нумерация дорожек и поверхностей начинается с нуля (самая внешняя дорожка, верхняя поверхность). Нумерация секторов начинается с 1. ДОС, как надстройка над BIOS, использует более удобный способ адресования – секторы пронумерованы последовательно от периферии к центру и сверху вниз. Нумерация начинается с 0 – это сектор 1 на поверхности 0 и дорожке 0 согласно нумерацииBIOS.Все операции ДОС с дисками и некоторые вспомогательные программы используют этот способ адресации. Специальный модуль ДОС преобразует этот адрес в соответствии с требованиямиBIOS, когда передает ему запрос на выполнение дисковой операции.