31. Управляющие программы ос – состав и функциональное назначение

Управляющие системные программы организуют корректное функционирование всех устройств системы. Основные системные функции управляющих программ: управление вычислительными процессами и вычислительными комплексами и работа с внутренними данными ОС. Как правило, они находятся в основной памяти. Это резидентные программы, составляющие ядро ОС. Управляющие программы, которые загружаются в память непосредственно перед выполнением, называю транзитными (transitive). В настоящее время системные управляющие программы поставляются фирмами-разработчиками и фирмами-дистрибьюторами в виде инсталляционных пакетов операционных систем и драйверов специальных устройств. Управляющие программы, входящие в состав ОС, подразделяются на три группы:

1. Программы управления задачами.

2. Программы управления данными.

3. Программы управления восстановлением после сбоя.

Программы управления задачами – эти программы считывают входные потоки задач, обрабатывают их в зависимости от приоритета, обеспечивают одновременное выполнение нескольких задач, вызывают процедуру и ведут системный журнал.

Программы управления данными обеспечивают способы организации, определения, хранения, католизации и выборки обрабатываемых данных. Эти программы управляют вводом и выводом данных различных типов, объединением записей в блоки и разделение блоков на записи, а также обработкой дисков и наборов данных

Программы управления восстановлением после сбоя обрабатывают прерывания от систем контроля, регистрируют сбои в процессоре и внешних устройствах, формируют записи о сбоях в журнале, анализируют возможность завершения затронутой сбоем задачи и переводят систему в состояние ожидания, если завершение задачи невозможно.

31. Программы обслуживания библиотек – определение и разновидности файлов и каталогов, основные функции файловых систем

Библиотека (library) – сборник подпрограмм или объектов, используемых для разработки программного обеспечения. С точки зрения ОС и прикладного ПО библиотеки разделяются на динамические и статические.

Динамические библиотеки – часть основной программы, которая загружается ОС по запросу работающей программы в ходе ее выполнения (Run-time), т.е. динамически (Dynamic Link Library, DLL в Windows). Один и тот же набор функций (подпрограмм) может быть использован сразу в нескольких работающих программах, из-за чего они имеют еще одно название – библиотеки общего пользования (Shared Library).

Статические библиотеки могут быть в виде исходного текста, подключаемого программистом к своей программе на этапе написания (например, для языка Fortran существует огромное количество библиотек для решения разных задач именно в исходных текстах), либо в виде объектных файлов, присоединяемых (линкуемых) к исполняемой программе на этапе компиляции. В результате программа включает в себя все необходимые функции, что делает её автономной, но увеличивает размер.

К обрабатывающим программам (входят в систему программирования) относятся также программы обслуживания библиотек и их профилактики. Эти программы представляют собой логический уровень ввода-вывода, непосредственно обращенный к пользователю. Отладчик (debugger) является модулем среды разработки или отдельным приложением, предназначенным для поиска ошибок в программе. Отладчик позволяет выполнять пошаговую трассировку, отслеживать, устанавливать или изменять значения переменных в процессе выполнения программы, устанавливать и удалять контрольные точки или условия остановки.

Файловая система (file system) – регламент, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации. Она определяет формат физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имени файла (папки), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступа или шифрование файлов. Основные функции любой файловой системы нацелены на решение следующих задач:

• именование файлов;

• программный интерфейс работы с файлами для приложений;

• отображение логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;

• организация устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;

• содержание параметров файла, необходимых для правильного его взаимодействия с другими объектами системы (ядро, приложения и пр.).

Файл – это упорядоченная совокупность данных, хранимая на диске и занимающая именованную область внешней памяти. Величина файла характеризуется объемом содержащейся в нем информации. Для того чтобы систематизировать порядок хранения файлов на дисках их объединяют в каталоги.

Разновидности файлов. Обычные (или регулярные) файлы реально представляют собой набор блоков (возможно, пустой) на устройстве внешней памяти, на котором поддерживается файловая система. Для организации иерархических систем требуется наличие файлов-каталогов, которые сопоставляют имена файлов или каталогов с их физическим описанием. Каталоги представляют собой особый вид файлов, которые хранятся во внешней памяти подобно обычным файлам, но структура которых поддерживается самой файловой системой. Специальные файлы не хранят данные. Они обеспечивают механизм отображения физических внешних устройств в имена файлов файловой системы. Жёсткая ссылка (hardlink) – в общем случае, одна и та же область информации может иметь несколько имён, указывающих на одни и те же данные. В таком случае имена называют жёсткими ссылками. В общем случае после создания хардлинка сказать, где «настоящий» файл, а где хардлинк, невозможно, так как имена равноправны. Сама область данных существует до тех пор, пока существует хотя бы одно из имён. Хардлинки возможны только на одном физическом носителе. Символьная ссылка (симлинк, софтлинк) — файл, содержащий в себе ссылку на другой файл или директорию. Может ссылаться на любой элемент файловой системы, в том числе, и расположенный на другом физическом носителе.