ОС / 3. ОС - Управление данными

Операционные системы

Управление данными

лектор: Дроздов Сергей Николаевич

доцент кафедры МОП ЭВМ ЮФУ

dr@pochtamt.ru _dr@mail.ru

Таганрог 2012 г.

2

Основные задачи управления данными

выполнение операций создания, удаления, переименования, поиска файлов, чтения и записи данных в файлы;

эффективное использование дискового пространства;

высокая скорость доступа к данным;

надежное хранение данных, восстановление в случае сбоев;

защита данных пользователя от несанкционированного доступа;

управление одновременным совместным использованием данных со стороны нескольких процессов.

Операционные системы. Управление данными

3

Примерный набор атрибутов файла

имя файла, расширение имени;

размер файла;

временные штампы:

дата/время последней модификации файла;

дата/время создания файла (изменения атрибутов);

дата/время последнего обращения к файлу;

владелец файла, группа-владелец;

атрибуты защиты (разрешение или запрет различных видов доступа для групп и для конкретных пользователей);

битовые атрибуты (только для чтения, архивный, системный, шифрованный, сжатый и т.п.);

данные о размещении файла;

версия файла;

размер записи;

предполагаемый метод доступа (последовательный, произвольный, индексированный и т.п.)

Операционные системы. Управление данными

4

Структура каталогов

Операционные системы. Управление данными

5

Непрерывное и сегментированное размещение файлов

Достоинства непрерывного размещения:

простая структура информации о размещении;

быстрый доступ к заданной позиции в файле.

Недостатки непрерывного размещения:

необходимо заранее знать размер файла при его создании;

нельзя увеличить файл без полной перезаписи.

Операционные системы. Управление данными

6

Фрагментация дискового пространства (внешняя)

Операционные системы. Управление данными

7

Дефрагментация тома

Для непрерывного размещения:

 только перемещение файлов к началу тома.

Для сегментированного размещения:

 еще и объединение сегментов файла.

Операционные системы. Управление данными

8

Секторы и кластеры

Сектор: минимальная единица обмена данными с дисковым устройством (обычно 512 байт).

Кластер: единица распределения памяти при размещении файлов.

1 кластер = 2k секторов.

Преимущества больших кластеров:

уменьшается внешняя фрагментация;

меньше места занимает информация о размещении файлов;

можно описать диск большего размера при той же разрядности номеров кластеров.

Недостаток больших кластеров:

в последнем кластере файла остается незанятое место, в среднем полкластера (эффект внутренней фрагментации).

Операционные системы. Управление данными

9

Разделение файлов между процессами

Режим доступа: права, которые процесс, открывающий файл, требует для себя («только чтение», «только запись», «чтение и запись»).

Режим разделения: права, которые он готов предоставить другим процессам, открывающим тот же файл («только чтение», «только запись», «чтение и запись», «никаких прав»).

Условия успешного открытия файла вторым процессом:

режим доступа второго процесса не противоречит режиму разделения первого процесса;

режим разделения второго процесса не противоречит режиму доступа первого процесса.

Операционные системы. Управление данными

10

Блокировка фрагментов файла

Эксклюзивная и кооперативная блокировки

Эксклюзивная: процесс разрешает себе и чтение, и запись, запрещает другим процессам все операции.

Кооперативная: процесс разрешает себе и всем другим процессам только чтение.

Обязательная и рекомендательная блокировки

Обязательная: попытка нарушить блокировку приводит к ошибке выполнения.

Рекомендательная: процесс может проверить наличие блокировки, но нарушение блокировки не приводит к выдаче ошибки.

Операционные системы. Управление данными