3.Динамічний розподіл пам'яті. Ізольовані списки вільних блоків. Проста ізольована пам'ять.

Інший важливий клас алгоритмів динамічного розподілу пам'яті зводиться до ор-

ганізації списків вільних блоків у структуру даних, що містить масив розмірів

блоків, причому кожен елемент масиву пов'язаний зі списком описувачів вільних

блоків (рис. 10.4). Пошук потрібного блоку зводиться до пошуку потрібного роз-

міру в масиві та вибору елемента із відповідного списку. Таку технологію назива-

ють технологією ізольованих списків вільних блоків (segregated free lists) або ізо-

льованою пам'яттю (segregated storage).

У разі використання цього підходу поділу більших блоків не відбувається, щоб задо-

вольнити запит на виділення блоку меншого розміру. Коли під час обслуговування

запиту на виділення пам'яті з'ясовують, що список вільних блоків цього розміру

порожній, видають запит операційній системі на розширення динамічної ділянки

пам'яті (наприклад, через системний виклик brkO). Після цього виділені сторін-

ки розбивають на блоки одного розміру, які й додають у відповідний список віль-

них блоків. У результаті сторінка пам'яті завжди містить блоки одного розміру.

Основними перевагами такого підходу є те, що немає необхідності зберігати

для кожного об'єкта інформацію про його розмір. Тепер така інформація може

бути збережена для цілої сторінки об'єктів, що особливо вигідно тоді, коли роз-

мір об'єкта малий і на сторінці таких об'єктів міститься багато.

ЕКЗАМЕНАЦІЙНИЙ БІЛЕТ № 15

Архітектура операційних систем. Архітектура Linux.

В ОС LINUX можна виділити три основні частини:

Ядро яке реалізує основні функції ОС

Системні бібліотеки, що визначають стандартний набір функцій

Системні утиліти

Linux реалізує технологію монолітного ядра. В ядрі є кілька функціональних компонент. Планувальник процесів – відповідає за реалізацію багатозадачності процесів. Менеджер пам’яті – виділяє окремий адресний простір для кожного процесу і реалізує підтримку віртуальної пам’яті. Віртуальна файлова система – надає універсальний інтерфейс для взаємодії з різними файловими системами. Драйвери – забезпечують безпосередню роботу з периферійними пристроями. Мережний інтерфейс – забезпечує доступ до реалізації мережних протоколів. Ядро Linux дає можливість завантажувати і вивантажувати окремі секції коду – модулі ядра. Це надає низку переваг– швидкість та ефективність роботи а також обмін даними між різними частинами ядра і можливість одного модуля зареєструвати кілька драйверів і т. д. Модулі можуть бути завантажені заздалегідь – під час запуску системи. Системні бібліотеки в Linux є динамічними бібліотеками які завантажуються у пам’ять тільки тоді коли в цьому є потреба. Вони виконують ф-ції: реалізація пакувальників, розширення функціональності системних викликів, службові ф-ції в режимі користувача

2.Взаємодія потоків. Семафори.

Семафор - це спільно використовуваний невід'ємний цілочисловий лічиль-

ник, для якого задано початкове значення і визначено такі атомарні операції.

♦ Зменшення семафора (dov*i): якщо значення семафора більше від нуля, його

зменшують на одиницю, якщо ж значення дорівнює нулю, цей потік перехо-

дить у стан очікування доти, поки воно не стане більше від нуля (кажуть, що

потік «очікує на семафорі» або «заблокований на семафорі»). Цю операцію

називають також очікуванням - wait. Ось її псевдокод:

void down (semaphore., t seen) {

1f (sen> > 0) sec"-:

else sleep():

}

♦ Збільшення семафора (up): значення семафора збільшують на одиницю; коли

при цьому є потоки, які очікують на семафорі, один із них виходить із очіку-

вання і виконує свою операцію down. Якщо на семафорі очікують кілька пото-

ків, то внаслідок виконання операції up його значення залишається нульовим,

але один із потоків продовжує виконання (у більшості реалізацій вибір цього

потоку буде випадковим). Цю операцію також називають сигналізацією - post.

Ось її псевдокод:

void up (semaphore^ sen») {

1f (waiting threads*)) wakeup (some thread):

} Фактично значення семафора визначає кількість потоків, що може пройти че-

рез цей семафор без блокування. Коли для семафора задане нульове початкове

значення, то він блокуватиме всі потоки доти, поки якийсь потік Його не «від-

криє», виконавши операцію up. Операції up і down можуть бути виконані будь-яки-

ми потоками, що мають доступ до семафора.