Всё, что нужно к РК 2 (1069443), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В операционной системе UNIX традиционно поддерживается классическая схема мультипрограммирования. Система предоставляет возможность параллельного (или псевдопараллельного в случае наличия только одного аппаратного процессора) выполнения нескольких пользовательских программ. Каждому такому выполнению соответствует процесс операционной системы.
Контекст процесса
Каждому процессу соответствует контекст, в котором он выполняется. Этот контекст включает пользовательский контекст (т. е. содержимое виртуального адресного пространства, сегментов программного кода, данных, стека, разделяемых сегментов и сегментов файлов, отображаемых в виртуальную память), содержимое аппаратных регистров — регистровый контекст (регистр счетчика команд, регистр состояния процессора, регистр указателя стека и регистры общего назначения), а также структуры данных ядра (контекст системного уровня), связанные с этим процессом. Контекст процесса системного уровня в ОС UNIX состоит из «статической» и «динамических» частей. Для каждого процесса имеется одна статическая часть контекста системного уровня и переменное число динамических частей.
-
Системные вызовы управления процессами в Unix. Порождение процессов и синхронизация.
Новый процесс порождается системным вызовом fork, который создает дочерний процесс - копию родительского. В дочернем процессе выполняется та же программа, что и в родительском, и когда дочерний процесс начинает выполняться, он выполняется с точки возврата из системного вызова fork. Системный вызов fork возвращает родительскому процессу PID дочернего процесса, а дочернему процессу - 0. По коду возврата вызова fork дочерний процесс может "осознать" себя как дочерний. Свой PID процесс может получить при помощи системного вызова getpid, а PID родительского процесса - при помощи системного вызова getppid. Если требуется, чтобы в дочернем процессе выполнялась программа, отличная от программы родительского процесса, процесс может сменить выполняемую в нем программу при помощи одного из системных вызовов семейства exec. Все вызовы этого семейства загружают для выполнения в процессе программу из заданного в вызове файла и отличаются друг от друга способом передачи параметров этой программе.
-
Логическая организация файловых систем Unix. Монтирование файловых систем. Типы файлов. Жесткие и символические ссылки.
Жесткие ссылки чем-то похожи на библиотечную систему карточек – когда для каждой книги есть свой уникальный идентификатор, и зная его – мы можем попросить библиотекаря дать нам эту книгу. При чем названия разных книг могут совпадать, но идентификаторы – никогда (это важный момент, обратите внимание).
Символьная ссылка — специальный файл в файловой системе, для которого не формируются никакие данные, кроме одной текстовой строки с указателем. Эта строка трактуется как путь к файлу, который должен быть открыт при попытке обратиться к данной ссылке (файлу). Символьная ссылка занимает ровно столько места в файловой системе, сколько требуется для записи её содержимого (нормальный файл занимает как минимум один блок раздела).
-
Физическая реализация файловых систем ОС Unix. Структура файловой системы. Каталоги и индексные узлы. Хранение атрибутов и данных.
Содержимое регулярных файлов (информация, находящаяся в них, и способ ее организации) всецело определяется программистом, создающим файл. В отличие от регулярных, остальные типы файлов, содержащих данные, т. е. директории и связи, имеют жестко заданную структуру и содержание, определяемые типом используемой файловой системы.
Основным содержимым файлов типа " директория ", если говорить на пользовательском языке, являются имена файлов, лежащих непосредственно в этих директориях, и соответствующие им номера индексных узлов. В терминах представления в виде графа содержимое директорий представляет собой имена ребер, выходящих из узлов, соответствующих директориям, вместе с индексными номерами узлов, к которым они ведут.
Кроме самих данных, файловая система UNIX предусматривает хранение информации о каждом файле в энергонезависимой памяти. Эта информация хранится в структуре, называемой индексным узлом файла. Индексный узел содержит много полей, в том числе поля с обозначением идентификаторов владельца и группы, целого числа с обозначением режима файла времени последнего доступа, времени последнего изменения, размера файла, дисковода и файловой системы, в которой находится файл, числа записей каталога для этого файла, числа дисковых блоков, используемых в настоящее время этим файлом, и основного типа (который определяет, например, является ли он обычным файлом или каталогом).
Наиболее распространенный метод выделения файлу блоков диска — связать с каждым файлом небольшую таблицу, называемую индексным узлом (i-node), которая перечисляет атрибуты и дисковые адреса блоков файла. Запись в директории, относящаяся к файлу, содержит адрес индексного блока. По мере заполнения файла указатели на блоки диска в индексном узле принимают осмысленные значения.
Все файлы в Unix физически состоят из двух частей, реально локализованных в различных блоках дискового накопителя, но обязательно находящихся в одном дисковом разделе, первичном или логическом.
Первая часть файла – его так называемые метаданные, которые содержат файловый дескриптор (это просто некое уникальное число), сведения о его атрибутах (принадлежности, правах доступа, времени модификации и т.д.), а также информацию о том, в каких блоках дискового раздела (которые так и называются – блоки данных) физически размещено содержимое файла – те самые последовательности байтов, которые образуют доступный пользователю ASCII-текст или исполняемый модуль программы.
Метаданные каждого файла записаны в специальной области диска, называемой суперблоком, где образуют т.н. inodes (от information nodes – информационные узлы). Каждому существующему файлу соответствует свой inode, и именно он однозначно идентифицируется файловым дескриптором. А сам по себе список inodes, соответствующих как существующим файлам, так и свободным блокам дискового раздела, и определяет границы файловой системы, то есть сколько файлов может быть в ней создано.
-
Типы ввода-вывода ОС Unix. Типы драйверов.
-
Компоненты ввода-вывода ОС Unix.
-
Потоковая подсистема ввода-вывода STREAMS ОС Unix.