Вопрос 45

Виртуальная и физическая память состоят из наборов блоков и страниц одинакового размера. Виртуальные адреса делятся на страницы, соответствующие одному ряду физической памяти, образуя страничные кадры, а в целом система поддержки страничной ВП наз. Пейджингом.

Передача информации между памятью и диском всегда осущ. целыми страницами. Страница, в отличие от сегментов, имеют фиксированную длину. Поступившая страница может быть размещена в любой страничный кадр. Система отображения виртуальных адресов, сводится и представляет собой таблицу страниц, которая хранится в ОП.

Вопрос 46

Реализация управления при сегментной организации оперативной памяти 1)Для каждой работы существует таблица сегментов. 2)Аппаратный регистр таблицы сегментов указывает на начало таблицы сегментов текущей работы. 2)Ссылка на память имеет вид: (s, d). Прибавляя s к содержимому регистра таблицы сегментов, система определяет физическое положение элемента таблицы сегментов для сегмента, к которому идет обращение.

Элемент таблицы сегментов содержит 3 поля: -признак нахождения в ОП; -физический адрес начала сегмента; -дополнительная информация (обычно это текущая длина сегмента).

Достоинства организации памяти сегментами: -обеспечивается оверлей без вмешательства пользователя; -редактирование связей при сегментации упрощено в отличие от управления разделами. Недостатки организации памяти сегментами: -сегментация заставляет планировщика памяти перераспределять участки переменной дины как а ОП, так и на внешнем носителе; -внешняя фрагментация может быть, т.к. существуют моменты появления нового и удаления старого сегмента.

Вопрос 47 хеширование таблиц/страниц Хеш-табли́ца — это структура данных, реализующая интерфейс ассоциативного массива, а именно, она позволяет хранить пары и выполнять три операции: операцию добавления новой пары, операцию поиска и операцию удаления пары по ключу. Важное свойство хеш-таблиц состоит в том, что, при некоторых разумных допущениях, все три операции (поиск, вставка, удаление элементов) в среднем выполняются за время 0. Но при этом не гарантируется, что время выполнения отдельной операции мало́. Это связано с тем, что при достижении некоторого значения коэффициента заполнения необходимо осуществлять перестройку индекса хеш-таблицы: увеличить значение размера массива  и заново добавить в пустую хеш-таблицу все пары. Последовательности проб 1)Линейное пробирование: ячейки хеш-таблицы последовательно просматриваются с некоторым фиксированным интервалом k между ячейками 2)Квадратичное пробирование: интервал между ячейками с каждым шагом увеличивается на константу. 3)Двойное хеширование: интервал между ячейками фиксирован, как при линейном пробировании, но, в отличие от него, размер интервала вычисляется второй, вспомогательной хеш-функцией, а значит может быть различным для разных ключей.

Вопрос 48 Сигналы Сигналы – программный механизм ,аналогичный прерыванию без использования приоритета в которой информирует процесс синхронного события. Сигналы – одно из традиционных средств взаимодействия в unix ОС использует сигналы для доставки процессу уведомлений об ошибке и неисправности поведения. Исполнение процесса приостанавливается и запускается спец. программа – обработчик сигнала. Обработчики сигнала могут быть явно определены в исходном тексте исполняемой программы ,если же они отсутствуют – используется стандартный обработчик определенной ОС. У сигнала есть определенная характеристика ,несущая информацию – его номер(целое число).

Вопрос 49.Каналы. Каналы (или именованная очередь) очередь сообщений, по примеру Фифо считывает один, записывает другой поток. Канал – поток данных между 2 или несколько процессами, имеющими интерфейс аналогичный чтению или записи в файл. Бывают одно и двунаправленные. В Юникс представлены в виде файлов. Работа с ними производится через базовый файловый интерфейс открытие-закрытие, запись-чтение данных и т.д. Накапливает информацию до следующей операции чтения из канала другими процессами образуя очередь. Канал создается по запросу и существует только в ходе работы двух процессов, другие процессы не имеют к нему доступа. Плюс в простоте и удобстве. Минус в том что данные передаются в 1 направлении и последовательно, что ограничивает сферу применения каналов.

Вопрос 50 Семафоры Семафо́р — объект, ограничивающий количество потоков, которые могут войти в заданный участок кода. Определение введено Эдсгером Дейкстрой. Семафоры используются при передаче данных через разделяемую память. Семафор — это объект, с которым можно выполнить три операции. init(n): счётчик := n enter(): ждать пока счётчик станет больше 0; после этого уменьшить счётчик на единицу. leave(): увеличить счётчик на единицу. Вот некоторые из проблем, которые могут решать семафоры.

• запрет одновременного выполнения заданных участков кода;

• поочерёдный доступ к критическому ресурсу (важному ресурсу, для которого невозможен (или нежелателен) одновременный доступ).

Проблемы семафоров Во-первых, можно написать программу с «утечкой семафора», вызвав enter() и забыв вызвать leave(). Реже встречаются ошибки, когда дважды вызывается leave(). Во-вторых, семафоры чреваты взаимной блокировкой потоков.

Вопрос 51 Мьютексы Мьютекс -  — одноместный семафор, служащий в программировании для синхронизации одновременно выполняющихся потоков Мьютексы — это простейшие двоичные семафоры, которые могут находиться в одном из двух состояний — отмеченном или неотмеченном Задача мьютекса — защита объекта от доступа к нему других потоков, отличных от того, который завладел мьютексом. В каждый конкретный момент только один поток может владеть объектом, защищённым мьютексом. Если другому потоку будет нужен доступ к переменной, защищённой мьютексом, то этот поток засыпает до тех пор, пока мьютекс не будет освобождён. Цель использования мьютексов — защита данных от повреждения в результате асинхронных изменений (состояние гонки), однако могут порождаться другие проблемы — такие, как взаимная блокировка (клинч). Мьютекс отличается от семафора общего вида тем, что только владеющий им поток может его освободить, т.е. перевести в отмеченное состояние.