3. Типы записей

Запись – логический элемент файла.

• Логические записи:

• Fixed length – в записях одинаковой длины содержится в основном только полезная информация (без справочной),часто эффективность мала, т.к. записи могут быть пустыми или частично пустыми. Но ОС с ними удобнее.

• Variable length – позволяет компактно хранить файлы с большим разбросом записей по длине. В начале каждой записи помещается ДЕСКРИПТОР, обычно содержащий длину записи.

• Undefined length – похожи на файлы прямого доступа. Длина записи неопределенна и ОС не предоставляет средств для ее чтения (программа, создающая такие файлы доджна сама знать как с ними работать).

Единица хранения информации на физическом носителе – блок. В зависимости от типа записи в шаблонном (логическом) файле, связь между записью и блоком варьируется. Возможны варианты: несколько записей на одном блоке, или несколько блоков, занятые одной записью.

• Физические записи (размещение записей на внешних носителях)

  • F (фиксированные) – длина одной записи равна длине блока.

  • FB (фиксировано - блокируемые) – в одном блоке содержится несколько записей одинакового типа.

  • VS (переменно-сегментированные) – на одном блоке не менее одной записи переменной длины (не может быть такого: часть записи на одном блоке). Каждый блок снабжен дескриптором блока, содержащим информацию о количестве записей на блоке и их общей длине и методе обработки.

  • VBS (блокированные-сегментированные) – в блоке могут размещаться как целое количество записей, так и их части. (в данной организации тоже есть дескриптор блока, в который заносится часть информации необходимой для считывания, но не обработки записей).

Здесь так же можно упомянуть о наличии на диске межблокового пространства, о котором было рассказано в параграфе 2.

§6 Аппарат прерывания

Аппарат прерывания есть основа системы управлении ресурсами ОС.

Процесс (а не программа, команды которой выполняются) является единицей работы процессора. В ОС процесс – совокупность кода программы, данных, которые она обрабатывает и управляющей информации, необходимой для обслуживания процесса. В момент выполнения программа «погружается» в ОС. Процессор, выполняющий код программы, работает по следующему алгоритму:

• Выбирает команду из памяти

• Дешифрует выбранную команду

• Вычисляет адрес следующей команды

• Исполнение текущей команды

В процессе выполнения четвертого шага адрес найденный на третьем шаге может измениться. Третий шаг обычно эквивалентен прибавлению к адресу текущей команды ее длины(команды идут подряд). Вычислим этот адрес с помощью модели PSW.

PSW (Process Status Word) – статусная информация процессора – несколько регистров процессора с информацией необходимой для исполнения текущей команды (адрес хранения следующей команды и набор флагов).

Процессор обращается в PSW, извлекает адрес следующей команды, извлекает ее и т.д. Если процессор не остановить, то он будет выполнять эти шаги до бесконечности (пока не кончится программа). Чтобы этого избежать и существует прерывание.

Прерывание – аппаратно-программное средство для прерывания (приостановки) процесса, с целью начала выполнения другого процесса. Вход в прерывание – аппаратный, выход осуществляется программным путем.

Прерывания

• Синхронное (вызывается самим процессом).

• Асинхронное (вызывается извне, не зависимо от выполняемого программного процесса).

Microsoft называет прерывания в общем виде ловушками, и уточняет:

• Прерывания – асинхронные ловушки

• Исключения – синхронные ловушки

По типу прерывания различают:

• Программное (например деление на 0 и т.п.).

• Ввода / Вывода :

  • Синхронное (процесс приостановился).

  • Асинхронное (устройство известило об окончании операции В/В).

• Сервисные (по обращении за сервисом к ядру ОС).

• От схем контроля машины.

• Внешнее (например по таймеру)

В процессе выполнения прерываний может возникать асинхронные прерывания. Часть обработки кода прерываний может происходить в закрытых масках – новые прерывания либо игнорируются, либо становятся в очередь, т.е. прерывания маскируются. Процессор получает информацию из регистров. Существуют несколько слов, чтобы переключиться на нужный обработчик. Данные сохраняются в PSW. Обработчик данных сохраняет их еще в одном месте.

§7 ОС

• Однопользовательские – Однопроцессорные

• Однопользовательские – Многозадачные

• Многопользовательские – Многозадачные

Режимы функционирования ОС:

• Многозадачный (режим мультипрограммирования - в ОС находится несколько готовых к выполнению, борющихся за ресурсы программ, ранжированных по приоритетам).

• Режим разделения времени (несколько равноправных процессов в порядке очереди, каждый получает свой отрезок (квант) времени).

• Режим реального времени.

Аппаратура компьютера.