- •1. Понятие ос
- •2. Функции ос
- •3. Классификация ос
- •4. Загрузка программ
- •5. Управление оперативной памятью
- •6. Открытая память
- •7. Алгоритмы динамического управления памятью
- •8. Системы с базовой виртуальной адресацией
- •9. Сегментная и страничная виртуальная память
- •10. Страничный обмен
- •11. Параллельное и псевдопараллельное исполнение (планировщик)
- •12. Методы синхронизации при параллельной работе
- •13. Прерывания, сигналы и семафоры
- •14. Блокировка участков файлов
- •15. Гармонически взаимодействующие последовательные процессы
- •16. Межзадачное взаимодействие
- •17. Средства для гармонического межпроцессного взаимодействия
- •18. Трубы. Линки
- •19. Системы управляемые событиями
- •20. Многопроцессность на однопроцессных компьютерах
- •21. Кооперативная многопроцессность и вытесняющая многопроцессность
- •22. Планировщики с приоритетом
- •23. Монолитные системы и системы с микроядром
- •24. Драйверы внешних устройств и функции драйверов
- •25. Синхронный ввод/вывод в однозадачных и многозадачных системах
- •26. Асинхронный ввод/вывод
- •27. Дисковый кэш и спулинг
- •28. Файловые системы
- •29. Структуры файловых систем
- •30. Устойчивость фс к сбоям
- •31. Безопасность. Идентификация пользователя. Права доступа
- •32. Защита оперативной памяти. Кольца защиты
- •33. Взаимно недоверяющие подсистемы
- •34. Пользовательский интерфейс
- •35. Определение операционной системы
- •37. Структура сетевой ос (одноранговые, с выделенными серверами, для рабочих групп и ос для сетей масштаба предприятия)
- •38. Управление процессами (состояние, контекст и дескриптор процесса)
- •39. Алгоритмы планирования процессов (вытесняющие и невытесняющие)
- •40. Средства синхронизации и взаимодействия процессов. Нити исполнения
- •41. Управление памятью. Типы адресов
- •42. Методы распределения памяти без использования дискового пространства (разделы фиксированные, переменной величины и перемещаемые)
- •43. Методы распределения памяти с использованием дискового пространства (виртуальная память, страничное, сегметное, странично-сегментное распределение)
- •44. Иерархия запоминающих устройств (может быть исключён). Принцип кэширования данных
- •45. Аппаратная поддержка управления памятью и многозадачной среды
- •46. Средства поддержки сегментации памяти
- •47. Управление вводом-выводом. Физическая организация устройств ввода-вывода
- •48. Обработка прерываний. Драйверы устройств
- •49. Управление вводом-выводом. Независимый от устройств слой операционной системы
- •50. Пользовательский слой программного обеспечения
- •51. Фс. Имена файлов. Типы файлов.
- •52. Фс. Логическая и физическая организация файлов
- •53. Современные архитектуры фс (Олифер)
- •54. Фс. Отображаемые в память файлы
- •55. Управление распределёнными ресурсами. Способы адресации
- •56. Базовые примитивы передачи сообщений в распределённых системах
- •57. Синхронизация в распределённых системах. Логические часы. Взаимные исключения. Неделимые транзакции
- •58. Процессы и нити в распределённых системах. Понятие нити. Вопросы реализации нитей.
- •59. Распределённые фс. Интерфейсы файлового сервиса и сервиса каталогов
- •60. Распределённые фс. Семантика разделения файлов. Вопросы разработки структуры фс.
- •61. Распределённые фс. Кэширование. Репликация
- •1. Сквозная запись.
- •62. Основные подходы к реализации взаимодействия в гетерогенных сетях
- •63. Шлюзы. Мультиплексирование стеков протоколов в гетерогенных сетях
- •66. Расширяемость, переносимость, совместимость и безопасность современных ос
- •67. Структура ос: монолитные системы, многоуровневые системы
- •68. Структура ос: модели клиент-сервер и микроядра
- •69. Структура ос: объектно-ориентированный подход
- •70. Структура ос: множественные прикладные среды
52. Фс. Логическая и физическая организация файлов
Файловая система - это часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы обеспечить пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися на диске, и обеспечить совместное использование файлов несколькими пользователями и процессами.
Логическая организация файла
Программист представляет файл в виде определенным образом организованных логических записей. Логическая запись - это наименьший элемент данных. Даже если физический обмен с устройством осуществляется большими единицами, операционная система обеспечивает программисту доступ к отдельной логической записи.
Записи могут быть фиксированной длины или переменной длины, могут быть расположены в файле последовательно (последовательная организация) или в более сложном порядке, с использованием индексных таблиц, позволяющих обеспечить быстрый доступ к отдельной логической записи. Для идентификации записи может быть использовано специальное поле записи, называемое ключом. В файловых системах ОС UNIX и MS-DOS файл имеет простейшую логическую структуру - последовательность однобайтовых записей.
Физическая организация и адрес файла
Физическая организация файла описывает правила расположения файла на устройстве внешней памяти, в частности на диске. Файл состоит из физических записей - блоков.
1) Непрерывное размещение - простейший вариант физической организации. Для задания адреса файла в этом случае достаточно указать только номер начального блока. Другое достоинство этого метода - простота. Но имеются и два существенных недостатка. Во-первых, во время создания файла заранее не известна его длина, а значит не известно, сколько памяти надо зарезервировать для этого файла, во-вторых, при таком порядке размещения неизбежно возникает фрагментация, и пространство на диске используется не эффективно, так как отдельные участки маленького размера могут остаться не используемыми.
2) Размещение в виде связанного списка блоков дисковой памяти. При таком способе в начале каждого блока содержится указатель на следующий блок. В этом случае адрес файла также может быть задан одним числом - номером первого блока. В отличие от предыдущего способа, каждый блок может быть присоединен в цепочку какого-либо файла, следовательно фрагментация отсутствует. Файл может изменяться во время своего существования, наращивая число блоков. Недостатком является сложность реализации доступа к произвольно заданному месту файла: для того, чтобы прочитать пятый по порядку блок файла, необходимо последовательно прочитать четыре первых блока, прослеживая цепочку номеров блоков.
3) Использование связанного списка индексов. С каждым блоком связывается индекс. Индексы располагаются в отдельной области диска (в MS-DOS это таблица FAT). Если некоторый блок распределен некоторому файлу, то индекс этого блока содержит номер следующего блока данного файла.
4) Простое перечисления номеров блоков, занимаемых этим файлом. ОС UNIX использует вариант данного способа, позволяющий обеспечить фиксированную длину адреса, независимо от размера файла.