Методы управления памятью (смежное и несмежное размещение процессов). Структура программного обеспечения ввода-вывода. Логическая организация данных файла. Модели хранения информации в файловых системах. Разбиение жёстких дисков на разделы в Unix.
Разбиение диска на разделы производится при установке системы и при подключении нового дискаМетоды управления памятью (смежное и несмежное размещение процессов) ? Смежное размещение процессов 0 Мультипрограммирование с фиксированными разделами 0 MFT(Multiprogramming with a fixed number of tasks)Виртуальная память (англ. virtual memory) - технология управления памятью ЭВМ, разработанная для многозадачных операционных систем. При использовании данной технологии для каждой программы используются независимые схемы адресации памяти, отображающиеся тем или иным способом на физические адреса в памяти ЭВМ. Позволяет увеличить эффективность использования памяти несколькими одновременно работающими программами, организовав множество независимых адресных пространств, и обеспечить защиту памяти между различными приложениями. Также позволяет программисту использовать больше памяти, чем установлено в компьютере, за счет откачки неиспользуемых страниц на вторичное хранилище.Физическим управлением устройством ввода-вывода, передачей информации через порт, и выставлением некоторых сигналов на магистрали занимается контроллер устройства.Структура программного обеспечения ввода-выводаСпособ ввода-вывода Без использования прерываний С использованием прерываний Передача данных из устройства в память с использованием процессора Программируемый ввод/вывод (режим опроса готовности) ввод/вывод, управляемый прерыванием (режим обмена с прерыванием)Логическая организация файла: Файл = Атрибуты файла данные файла операции с файлами Защита Кто и каким образом может получить доступ к файлу Пароль Пароль для получения доступа к файлу Создатель Идентификатор пользователя, создавшего файл Флаг «скрытый» 0 - нормальный; 1 - не показывать в перечне файлов каталогаМодель на основе томов Концепция диспетчера томов , обеспечивающая представление нескольких устройств в виде одного устройстваОрганизация дискового пространства: Стратегии хранения файлов Выбор размера блоков ? Маленький размер блока - хорошее использование дискового пространства, низкая производительность ? Большой размер блока - высокая производительность, неэффективное использование дискового пространстваДва решения проблемы: ? информация о блоках диска, занимаемых файлом, содержится не в каталоге, а в связанном с данным файлом индексным узлом.Традиционные файловые системы В промежутке времени между выполнением операций файловая система остается в противоречивом состоянии(команды fsck используется для просмотра и проверки состояния файловой системы с попыткой устранения противоречивости).? таблица размещения файлов(file allocation table, FAT) Назначение FAT заключается в хранении на дисках фрагментов файлов. Кластер (англ. cluster) - в некоторых типах файловых систем логическая единица хранения данных в таблице размещения файлов, объединяющая группу секторов. Например, на дисках с размером секторов в 256 байт, 256-байтный кластер содержит один сектор, тогда как 2-килобайтный кластер содержит восемь секторов.Главный служебный метафайл (master file table , MFT) Зона для размещения файлов и каталогов NTFS хранит информацию о файлах и каталогах в главной файловой таблице MFT. Эта таблица содержит информацию обо всех файлах и каталогах. Каждому файлу или каталогу соответствует как минимум одна запись.В NTFS вся файловая система считается областью данных, поэтому любой файл может быть сохранен в любом секторе тома. Единственным неизбежным исключением являются загрузочный сектор и загрузочный код, расположенные в первых секторах тома. NTFS хранит информацию о файлах и каталогах в главной файловой таблице MFT. Эта таблица содержит информацию обо всех файлах и каталогах. Каждому файлу или каталогу соответствует как минимум одна запись.Типы дисков: В Windows можно использовать диски двух разных типов: базовые и динамические. o Базовый формат дисков. Базовые диски (Basic disks) располагаются в пределах одного физического диска. Данный формат основан на использовании таблиц разделов(partition tables). Разделы и логические диски на базовых дисках называют базовыми томами. Таким образом, динамические тома могут располагаться в пределах одного или нескольких физических диском/Динамический диск (dynamic disk) - это дисковые пространства одного или нескольких физических дисков, который содержит только динамические тома. На динамическом диске нельзя разместить раздел (partition) или логический диск (logical drive), таким образом, к динамическому диску нельзя обратиться из MS-DOS или какой-либо ранней версии Windows. Изменения, которые вносятся в конфигурацию динамических дисков, немедленно вступают в силу, таким образом, можно осуществлять управление и обслуживание дисков и томов, обладающих динамическим форматом, не перезагружая при этом операционной системы. Spanned (составной) Используется дисковое пространство, расположенное на разных физических дисках (допускается использовать до 32 дисков)Обычный файл (regular file) Содержит данные в некотором формате.
План
План
1. Отображение программных модулей на оперативную память
2. Методы управления памятью (смежное и несмежное размещение процессов)
3. Технология виртуальной памяти. Алгоритмы замещения страниц
4. Контроллеры устройств ввода-вывода. Порты ввода-вывода. Способы доступа к контроллерам
5. Структура программного обеспечения ввода-вывода. Процессы ввода-вывода
6. Способы ввода-вывода. Ввод-вывод без использования и с использованием прерываний. Прямой доступ к памяти
7. Логическая организация файла. Атрибуты и данные файла. Логическая организация данных файла
8. Модели хранения информации в файловых системах
9. Организация дискового пространства для хранения файлов. Физическая реализация хранения атрибутов и данных файлов
10. Совместное использование файлов. Жесткие и символические ссылки на данные файла
11. Непротиворечивость файловой системы
12. Структура логического диска с файловой системой FAT. Назначение таблицы размещения файлов. Понятие кластера. Доступ к файлу в файловой системе FAT
13. Структура раздела с файловой системой NTFS. Назначение и структура файла MFT
14. Хранение атрибутов и данных в файловой системе NTFS. Резидентные и нерезидентные атрибуты
