Читайте также:
|
Физическая организация и адресация файла. Важным компонентом физической организации ФС является физическая организация файла – способ размещения файла на диске. Основными критериями эффективности физической организации файлов являются:
• скорость доступа к данным;
• объем адресной информации файла;
• степень фрагментированности дискового пространства;
• максимально возможный размер файла.
Непрерывное размещение – простейший вариант физической организации, когда файлу предоставляется последовательность смежных кластеров. Его достоинства: высокая скорость доступа, минимум объема адресной информации, отсутствие ограничения максимального размера. Недостатки: сложность поддержки увеличения размера, подверженность фрагментации.
Поэтому на практике используются методы размещения файла в несмежных областях диска:
• в виде связанного списка кластеров, когда в начале каждого кластера содержится указатель на следующий кластер. Достоинства: адресная информация минимальна (адрес первого кластера файла), удобство увеличения размера файла, отсутствие фрагментации. Недостатки: последовательный доступ; из-за того, что одно слово израсходовано на номер следующего кластера, объем данных кластера уже не равен 2k, а многие программы читают данные именно кластерами размера 2k;
• с использованием связанного списка индексов. Это модификация предыдущего метода, когда номер первого кластера запоминается в записи каталога, где хранятся характеристики этого файла. Остальная адресная информация отделена от кластеров файла. С каждым кластером диска связывается некоторый элемент – индекс. Индексы располагаются в отдельной области диска. Например, в MS-DOS это FAT, занимающая один кластер. Когда память свободна, все индексы имеют нулевое значение. Если некоторый кластер N назначен некоторому файлу, то индекс этого кластера становится равным либо номеру M следующего кластера данного файла, либо принимает специальное значение – признак последнего кластера файла. А индекс предыдущего кластера файла принимает значение N, указывая на вновь назначенный кластер;
• простое перечисление номеров кластеров файла. Этот перечень и служит адресом файла. Недостаток: длина адреса зависит от размера файла. Достоинства: высокая скорость доступа к любому кластеру ввиду прямой адресации, отсутствие фрагментации.
Чтобы корректно принимать решение о выделении файлу набора кластеров, ФС должна отслеживать информацию о состоянии всех кластеров диска (свободен/занят). Эта информация может храниться как отдельно от адресной информации файлов, так и вместе с ней [1-6]
1. Ч4_Какие действия выполняет ОС при порождении процесса?
Порождение процесса начинается с создания дескриптора (описателя) процесса. Создание дескриптора процесса знаменует собой появление в системе еще одного претендента на вычислительные ресурсы. Начиная с этого момента, ОС при распределении ресурсов должна принимать во внимание потребности нового процесса.
Порождение процесса включает загрузку кодов и данных исполняемой программы данного процесса с диска в ОП. Для этого ОС должна обнаружить местоположение такой программы на диске, перераспределить ОП и выделить ее исполняемой программе нового процесса. Затем необходимо считать программу в выделенные для нее участки ОП, возможно изменяя параметры программы в зависимости от размещения в памяти. В многопоточной системе при порождении процесса ОС создает для каждого процесса один или несколько потоков выполнения. При создании потока ОС генерирует специальную информационную структуру – описатель потока. Во многих системах поток может обратиться к ОС с запросом на создание потоков-потомков. В разных ОС по-разному строятся отношения между потоками-потомками и их родителями.
2. Ч4_Что такое «описатель (дескриптор) процесса»?
Порождение процесса начинается с создания дескриптора (описателя) процесса – одной или нескольких информационных структур, содержащих все сведения о процессе, необходимые ОС для управления им [2]. В число таких сведений могут входить, например, идентификатор процесса, данные о расположении в ОП исполняемого модуля, степень привилегированности процесса (приоритет и права доступа) и т.п. Примеры дескрипторов процесса:
· блок управления задачей (Task Control Block, TCB) в OS/360;
· блок управления процессом (Process Control Block, PCB) в OS/2;
· дескриптор процесса в UNIX;
· объект-процесс (object-process) в Windows NT.
3. Ч4_Что такое «описатель потока»?
При создании потока ОС генерирует специальную информационную структуру – описатель потока, содержащий идентификатор потока, данные о правах доступа, приоритете, состоянии потока и другое. Сначала поток находится в состоянии готовности. Выборка потока на выполнение осуществляется в соответствии с принятым в данной ОС правилом с учетом всех существующих в данный момент потоков и процессов. При нахождении в области подкачки необходимым условием активизации потока (процесса) является также наличие места в ОП для загрузки его исполняемого модуля.
4. Ч4_Поясните суть и основные типы планирования потоков.
Планирование (Scheduling) – это работа по определению того, в какой момент необходимо прервать выполнение текущего активного потока и какому другому потоку предоставить возможность выполняться. Планирование потоков осуществляется на основе информации, хранящейся в описателях процессов и потоков. Планирование потоков заключается в решении двух задач:
· определение момента времени смены текущего активного потока;
· выбор для выполнения очередного потока из очереди готовых потоков.
Именно особенности планирования потоков определяют специфику режимов мультипрограммирования. В большинстве универсальных ОС планирование осуществляется динамически (on-line), когда решения принимаются во время работы ОС на основе оперативного анализа текущей ситуации. Другой тип планирования – статический – используется в системах с заранее известным составом мультипрограммной смеси, например, в ОС РВ.
5. Ч4_Чем динамическое планирование потоков отличается от статического?
В большинстве универсальных ОС планирование осуществляется динамически (on-line), когда решения принимаются во время работы ОС на основе оперативного анализа текущей ситуации. Процессы и потоки появляются в случайные моменты времени и также непредсказуемо завершаются. Динамические планировщики могут гибко приспосабливаться к изменяющейся ситуации и не прогнозируют состав мультипрограммной смеси. Другой тип планирования – статический – используется в системах с заранее известным составом мультипрограммной смеси, например, в ОС РВ. Статический (предварительный) планировщик принимает решения заранее (off-line). Результатом работы статического планировщика является таблица (расписание), в которой указывается, какому потоку/процессу, когда и на какое время должен быть предоставлен процессор. Накладные расходы ОС на исполнение расписания оказываются значительно меньшими, чем при динамическом планировании, и сводятся лишь к диспетчеризации потоков/процессов.
Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 78 | Нарушение авторских прав