25) Стратегия управления виртуальной памяти. Рабочее множество.

Рабочее множество – это подмножество страниц, к которым процесс активно обращается.

Для обеспечения эффективного выполнения программы необходимо, чтобы её рабочее множество находилось в первичной памяти. В противном случае может возникнуть режим чрезмерно интенсивной подкачки страниц, так называемое пробуксовывание, поскольку программа будет многократно подкачивать одни и те же страницы из внешней памяти. Новые процессы можно инициировать только в случае, если в ОП имеется свободное место для размещения их рабочих множеств. В данном методе выталкивается та страница, которая не входит в рабочее множество.

26) Стратегия управления виртуальной памяти. Принцип оптимальности.

Принцип оптимальности говорит о том, что для обеспечения оптимальных скоростных характеристик и эффективного использования ресурсов следует заменять ту страницу, к которой в дальнейшем не будет новых обращений в течение наиболее длительного времени. Можно, конечно, продемонстрировать, что подобная стратегия действительно оптимальна, однако реализовать ее, естественно, нельзя, поскольку мы не умеем предсказывать будущее.

В связи с этим для обеспечения высоких скоростных характеристик и эффективного использования ресурсов мы попытаемся наиболее близко подойти к принципу оптимальности, применяя различные методы выталкивания страниц, приближающиеся к оптимальному.

27) Файловая система: назначение, функции, основные настройки.

Файловая система - это часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы обеспечить пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися на диске, и обеспечить совместное использование файлов несколькими пользователями и процессами.

В широком смысле понятие "файловая система" включает:

· совокупность всех файлов на диске,

· наборы структур данных, используемых для управления файлами, такие, например, как каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске,

· комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами, в частности: создание, уничтожение, чтение, запись, именование, поиск и другие операции над файлами.

Организация хранения информации на магнитном диске дело непростое. Требуются хорошие знания контроллера диска и работа с его регистрами. Взаимодействие с диском осуществляет система ввода-вывода ОС, называемого драйвером диска. Абстрактная модель файловой системы избавляет пользователя от сложностей взаимодействия с аппаратурой.

Работа внешней памяти состоит в следующем. ОС делит память на блоки фиксированного размера, например, 4096 байт. Файл представляет собой неструктурированную последовательность однобайтовых записей. Он хранится в виде последовательности блоков (не обязательно смежных). Каждый блок хранит целое число записей. Операционная система организует хранение информации об адресах блоков, которая может быть реализована различными способами. В MS-DOS адреса блоков, образуют связной список и вынесены в отдельную таблицу в памяти. В других системах адреса блоков данных файла хранятся в отдельном блоке внешней памяти. Данный способ хранения адресов блоков данных называется индексацией. Индекс файла состоит из списка элементов, в которых указаны номер блока в файле и сведения о местоположении данного блока. Считывание очередного байта осуществляется с текущей позиции, которая характеризуется смещением от начала файла. Зная размер блока, вычисляется номер блока, содержащего текущую позицию. Адрес нужного блока диска затем извлекается из индекса файла. Базовой операцией, выполняемой по отношению к файлу, является чтение блока с диска и перенос его в буфер, находящийся в основной памяти.

Файловая система при помощи системы справочников (каталогов, директорий) связывает уникальное имя файла с блоками вторичной памяти, содержащими данные файла. Иерархическая структура каталогов, используемая для управления файлами, является примером индексной структуры. Каталоги или папки играют роль индексов, каждый из которых содержит ссылки на свои подкаталоги. С этой точки зрения вся файловая система компьютера представляет собой большой индексированный файл.

Понятие файловая система включает в себя собственно файлы и структуры данных, используемых для управления файлами (каталоги, дескрипторы файлов, различные таблицы распределения внешней памяти), а также программные средства, производящие операции над файлами.

Основные функции файловой системы.

· Идентификация файлов. Связывание имени файла с выделенным ему пространством внешней памяти.

· Распределение внешней памяти между файлами. ОС знает, на каком магнитном диске, на какой его стороне, на каком цилиндре и в каком секторе находится файл

· Обеспечение надежности и отказоустойчивости. Стоимость информации может во много раз превышать стоимость компьютера.

· Обеспечение защиты от несанкционированного доступа.

· Обеспечение совместного доступа к файлам, так чтобы пользователю не приходилось прилагать специальных усилий по обеспечению синхронизации доступа.

· Обеспечение высокой производительности.