Курынин Р.В., Машечкин И.В., Терехин А.Н. - Конспект лекций по ОС (1114685), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Типовые программные интерфейсы.............1724.1.4 Подходы в практической реализации файловой системы............................................1754.1.5 Модели реализации файлов.............................................................................................1764.1.6 Модели реализации каталогов.........................................................................................1794.1.7 Соответствие имени файла и его содержимого.............................................................1794.1.8 Координация использования пространства внешней памяти......................................1804.1.9 Квотирование пространства файловой системы............................................................1814.1.10 Надежность файловой системы.....................................................................................1824.1.11 Проверка целостности файловой системы...................................................................1834.2 Примеры реализаций файловых систем.................................................................................1854.2.1 Организация файловой системы ОС Unix.
Виды файлов. Права доступа..................1864.2.2 Логическая структура каталогов.....................................................................................1864.2.3 Внутренняя организация файловой системы: модель версии System V.....................1884.2.3.1 Работа с массивами номеров свободных блоков.............................................................1884.2.3.2 Работа с массивом свободных индексных дескрипторов...............................................1894.2.3.3 Индексные дескрипторы. Адресация блоков файла.......................................................1894.2.3.4 Файл-каталог.......................................................................................................................1914.2.3.5 Достоинства и недостатки файловой системы модели System V..................................1934.2.4 Внутренняя организация файловой системы: модель версии Fast File System (FFS)BSD..............................................................................................................................................1934.2.4.1 Стратегии размещения.......................................................................................................1944.2.4.2 Внутренняя организация блоков.......................................................................................1954.2.4.3 Выделение пространства для файла.................................................................................1964.2.4.4 Структура каталога FFS.....................................................................................................1964.2.4.5 Блокировка доступа к содержимому файла.....................................................................19735 УПРАВЛЕНИЕ ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТЬЮ..................................................................1985.1 Одиночное непрерывное распределение................................................................................1985.2 Распределение неперемещаемыми разделами.......................................................................1995.3 Распределение перемещаемыми разделами...........................................................................2015.4 Страничное распределение......................................................................................................2025.5 Сегментное распределение......................................................................................................2095.6 Сегментно-страничное распределение...................................................................................2116 УПРАВЛЕНИЕ ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ...........................................................2136.1 Общие концепции.....................................................................................................................2136.1.1 Архитектура организации управления внешними устройствами................................2136.1.2 Программное управление внешними устройствами.....................................................2146.1.3 Планирование дисковых обменов...................................................................................2156.1.4 RAID-системы.
Уровни RAID.........................................................................................2186.2 Работа с внешними устройствами в ОС Unix........................................................................2216.2.1 Файлы устройств, драйверы............................................................................................2216.2.2 Системные таблицы драйверов устройств.....................................................................2226.2.3 Ситуации, вызывающие обращение к функциям драйвера..........................................2236.2.4 Включение, удаление драйверов из системы.................................................................2236.2.5 Организация обмена данными с файлами......................................................................2246.2.6 Буферизация при блок-ориентированном обмене.........................................................2256.2.7 Борьба со сбоями..............................................................................................................22641ВведениеНастоящая книга основывается на многолетнем опыте чтения авторами курсов лекций ипроведении семинарских занятий по операционным системам на факультете вычислительнойматематики и кибернетики Московского государственного университета им.
М.В.Ломоносова(Россия) и на факультете компьютерных наук университета Ватерлоо (Онтарио, Канада).Операционная система является одним из ключевых понятий, связанных сфункционированием компьютеров и их программного обеспечения. В существующей литературемногие понятия, связанные с вычислительной техникой, определяется неоднозначно, что иногдавносит путаницу в представление полной картины того, что и как функционирует в современномкомпьютере. Неоднозначностью определений страдает и понятие операционная система.
Вкаких-то источниках операционная система определяется, «как система интерфейсов,предназначенная для обеспечения удобства работы пользователя с компьютером», в каких-то —это «посредник между программами пользователя и аппаратными средствами», кто-тосопоставляет это понятие с «возможностями и интерфейсами, предоставляемымиинструментальными средствами программирования и/или прикладными системами». В целом,каждая из перечисленных интерпретаций понятия операционная система имеет право насуществование, и природа появления того или иного представления ясна. Однако многие изиспользуемых трактовок термина операционная система ориентированы на конкретную категориюпользователей (программист, пользователь прикладной системы, системный программист и т.п.) ине формируют целостной картины функций свойств и взаимосвязей с другими компонентамипрограммного обеспечения и аппаратуры компьютера.Авторы настоящей книги ставили перед собой цель выстроить систему определений ирассмотреть основные свойства и примеры реализации тех или иных аппаратных и программныхкомпонентов, функционирующих в компьютере, в их взаимосвязи, акцентировав основноевнимание на понятии операционная система, на основах ее построения, примерах организациитех или иных частей наиболее распространенных на сегодняшний день ОС.История появления и развития операционных систем целиком и полностью связана сразвитием и становлением аппаратных возможностей компьютеров.
Рассмотрим ключевые этапыэтого процесса.Первое поколение компьютеров: середина 40-х — начало 50-х годов XX века.Компьютеры этого поколения строились на электронно-вакуумных лампах. В 1946 г. вПенсильванском университете США была разработана вычислительная машина ENIAC (ElectronicNumerical Integrator and Computer), которая считается одной из первых электронныхвычислительных машин (ЭВМ). Данная машина была разработана по заказу министерстваобороны США и применялась для решения задач энергетики и баллистики.
Производительностьтаких компьютеров измерялась от сотен до тысяч команд (операций) в секунду. Компьютерсостоял из процессора, оперативного запоминающего устройства и достаточно примитивныхвнешних устройств: устройства вывода (вывод цифровой информации на бумажную ленту),внешних запоминающих устройств (ВЗУ) — аппаратных средств хранения готовых к исполнениюпрограммы и данных (магнитные ленты), и устройства ввода, позволявшего вводить воперативную память компьютера предварительно подготовленные на специальных носителях(перфокартах, перфоленте и пр.) программы и данные.Изначально компьютеры первого поколения использовались в однопользовательском,персональном режиме, т.е. вся система монопольно предоставлялась одному пользователю, приэтом программа и необходимые данные, представленные в машинных кодах в двоичномпредставлении, вводились в оперативную память, а затем запускалась на исполнение.Пользователь (программист) использовал аппаратную консоль (или пульт управления)компьютера для ввода и запуска программы чтения данных через устройства ввода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
