Общая часть (часть 2) (2015) (by Кибитова) (1161598), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Почти сразу с момента использования вычислительной техникиоперационнаясистемапредоставляетвсесредства,обеспечивающиедоступностьресурсовСледующийпункт—использованиересурсов.Здесьимеетсяввиду,чтоили процесс.сущностьпроцесс поддержкиисполнениявозниклапроблема Этаразмещенияданныхопределяетво внешнейпамяти. Необходимость88 некоторыйВСпользователю(точнеепрограммам).При использованиилюбыхресурсов ресурсовВС быламожетоперационнаясистемапредоставляетвсездесьсредства,обеспечивающиедоступностьпоследовательностикоманд,причемможетучаствоватьединственнаяветвьэтогоразмещенияобуславливалосьнесколькимипричинами.Во-первых,возникнутьконкуренция.ВСпользователю(точнеепрограммам).ПрииспользованиилюбыхресурсовВСможеттривиальная необходимость сохранения данных: время «одноразовых» решений задачвозникнутьконкуренция.И,наконец,распределение:этим будемпониматьвыбор стратегии(когдатребовалось,грубоговоря, лишьподвычислитьзначениенекой формулы)прошло88И,наконец,распределение:подэтимбудемпониматьвыборраспределенияи обеспечениемоделейрегламентациидоступа.
стратегиидостаточнобыстро.Появилисьвсевозможныхзадачи, требующиебольшихобъемов начальныхданных,распределенияи очередь,обеспечениевсевозможныхмоделейрегламентациидоступа.Любаяоперационнаясистемаопираетсянанаборбазовыхзадачи.сущностей,основекоторые,в своюявлялисьрезультатомрешениядругойИ этинаданныеЛюбаяоперационнаясистемаопираетсянанаборбазовыхсущностей,наосновехарактеристиккоторыхвыстраиваютсявсе эксплуатационныесвойстваконкретнойнадобыло где-тосохранять,причем, почтисохранятьбез наличия программ,которыеиххарактеристиккоторыхвыстраиваютсяпочтивсеэксплуатационныесвойстваконкретнойоперационнойсистемы.Приэтом,дляразличныхоперационныхсистемнаборыбазовыхиспользуют.
Как следствие, возникла проблема эффективности доступа к этим данным.операционнойсистемы.При этом, дляразличныхоперационныхсистем наборыбазовыхсущностейзачастуюразличаются:одниоснованына понятииустройства,другие— инаВтораянеобходимаяпроблема — этосамосохранениеинформации(и программ,сущностейзачастуюразличаются:одниоснованынапонятииустройства,другие—напонятии файла,на фактпонятиинабора данных.Но винформации.большинстве случаев в составданных).Имеетсятретьив виду,—самдолгосрочногохраненияпонятиифайла,третьи—напонятиинабораданных.Новбольшинствеслучаеввсоставбазовыхсущность,обозначающаяисполняемуюпрограмму,задачу, заданиеС включаетсяточки зренияаппаратнойподдержкиможно выделитьследующиеэтапыбазовыхвключаетсясущность,обозначающаяисполняемуюпрограмму,задачу,заданиеили процесс.Этасущностьопределяетнекоторыйпроцессисполненияразвития.Однимизпервыхвнешнихзапоминающихустройств(ВЗУ)быламагнитнаяили процесс.
Этасущность определяетнекоторыйпроцессисполненияпоследовательностикоманд,здесьможетучаствоватьединственнаяветвьлента.Магнитная лента— это причемустройствопоследовательногодоступа,информациянапоследовательностикоманд,причемздесьможет участвоватьединственнаяветвькотором хранится в виде записей (фиксированного или переменного размера).
Записьструктурно состоит из последовательности содержательнойинформации, ограниченной8888маркерами начала и конца записи. Для доступа к информации необходимо иметь номерсоответствующей записи на ленте. Соответственно, если пользователь хотел сохранятьданные на магнитной ленте, то ему было необходимо знать магнитную ленту как носитель4Файловые системыВС пользователю (точнее программам).
При использовании любых ресурсов ВС можетвозникнуть конкуренция.И, наконец, распределение: под этим будем понимать выбор стратегиираспределения и обеспечение всевозможных моделей регламентации доступа.Любая операционная система опирается на набор базовых сущностей, на основехарактеристик которых выстраиваются почти все эксплуатационные свойства конкретнойоперационной системы. При этом, для различных операционных систем наборы базовыхсущностей зачастую различаются: одни основаны на понятии устройства, другие — напонятии файла, третьи — на понятии набора данных. Но в большинстве случаев в составбазовых включается сущность, обозначающая исполняемую программу, задачу, заданиеили процесс. Эта сущность определяет некоторый процесс исполненияпоследовательности команд, причем здесь может участвовать единственная ветвь88вычислений, а может сразу и несколько параллельныхветвей.
Из множества трактовокэтой сущностимы выберемименно как процесса.вычислений,а можетсразу пониманиеи несколькоее параллельныхветвей. Из множества трактовокПроцесс—выберемэтосразусовокупностьмашинныхкоманди данных,обрабатывающаясявычислений,а мыможети несколькопараллельныхветвей.Из множестватрактовоквэтой сущностипониманиеее именнокакпроцесса.рамкахвычислительнойсистемыи обладающаяправаминаданных,владениеобрабатывающаясянекоторым наборомвэтойсущностивыберемпониманиеее именнокак процесса.Процесс—это совокупностьмашинныхкомандивычислений,амыможетсразуи несколькопараллельныхветвей.Из множества трактовокресурсовВС.Процесс—совокупностьмашинныхкоманди данных,обрабатывающаясярамкахвычислительнойсистемыи обладающаяправаминавладениенекоторымнаборомввычислений,а можетсразуипониманиенескольковетвей.Из множестватрактовокэтой сущностимыэтовыберемеепараллельныхименнокак процесса.Разберемсяв этомопределении.ПонятиесовокупностимашинныхкомандирамкахвычислительнойсистемыиобладающаяправаминавладениенекоторымнаборомресурсовВС.этойсущностимывыберемпониманиеееименнокакпроцесса.Процесс — это совокупность машинных команд и данных, обрабатывающаяся вданныхобозначаетто,чтопринятомашинныхназыватьисполняемойпрограммой(т.е.
командэто кодвииресурсовВС.Разберемсяв этомопределении.ПонятиесовокупностимашинныхПроцесс— этосовокупностькомандинаданных,обрабатывающаясярамкахвычислительнойсистемыи обладающаяправамивладениенекоторымнаборомоперанды,используемыевэтомкоде).Далее,подтерминомобработкиврамкахВСРазберемсяв то,этомПонятиесовокупностимашинныхданныхобозначаетчтоопределении.принятоназыватьисполняемойпрограммой(т.е. командэтокод ирамкахвычислительнойсистемыи обладающаяправамина владениенекоторымнаборомресурсовВС.будемпонимать,чтоэтапрограммасформированаинаходитсявсистемеврежимеданныхобозначаетто,чтопринятоназыватьисполняемойпрограммой(т.е.этокодииоперанды,используемыевэтомкоде).Далее,подтерминомобработкиврамкахресурсовРазберемсяВС.в этом определении.
Понятие совокупности машинных командВСобработки(этоможетбытьиожидание,иисполнениенапроцессоре,ит.п.).И,третье,операнды,используемыевопределении.этомкоде).называтьДалее,терминомобработкив рамкахВСбудемпонимать,чтоэтачтопрограммасформированаи находитсяв системевэторежимеРазберемсяв этомПонятиеподсовокупностимашинныхкомандииданныхобозначаетто,принятоисполняемойпрограммой(т.е.кодпонятиеобладанияправамина владениенекоторымнаборомресурсовобозначает,будемпонимать,чтоэтапрограммасформированаинаходитсявсистемеврежимеобработки(этоможетбытьиожидание,иисполнениенапроцессоре,ит.п.).И,третье,данныхобозначаетто,чтопринятоназыватьисполняемойпрограммой(т.е.этокодипооперанды, используемые в этом коде).
Далее, под термином обработки в рамках ВСсути,возможностьдоступа.Отметим,чтоздесьречьнеидетобэксклюзивныхправах,обработки(этоможетбытьи наожидание,и некоторымисполнениенанаходитсяпроцессоре,и т.п.).И,третье,операнды,используемыев этомкоде). сформированаДалее,под терминомобработкивобозначает,рамкахВСпопонятиеобладанияправамивладениересурсовбудем понимать,чтоэтапрограммаинаборомв системев режимепоскольку в общем случае это было бы некорректно. Итак, иными словами, процесспонятиеобладанияправамивладениенаборомобозначает,побудемпонимать,чтоэтапрограммасформировананаходитсяв системев И,режимесути,возможностьдоступа.Отметим,чтоинекоторымздесьречьи необресурсовэксклюзивныхправах,обработки(это можетбытьинаожидание,исполнениенаидетпроцессоре,и т.п.).третье,можно определить как исполняемую программу, которая введена в систему для ееобработки(этоможетбытьиожидание,иисполнениенапроцессоре,ит.п.).И,третье,сути,возможностьдоступа.Отметим,чтоздесьречьнеидетобэксклюзивныхправах,посколькувобщемслучаеэтобылобынекорректно.Итак,инымисловами,процесспонятиеобладания правами на владение некоторым набором ресурсов обозначает, пообработки и с которой ассоциированы некоторые ресурсы вычислительной системы.понятиеобладаниянавладениенаборомресурсовобозначает,посколькув общемправамислучаеэтобыло бынекорректно.Итак,инымипроцессможноопределитькакисполняемуюпрограмму,котораявведенавсловами,системудляпоеесути, возможностьдоступа.Отметим,чтонекоторымздесь речьидетоб эксклюзивныхправах,Ресурсы, выделяемыепроцессам,могутбытьнедвухтипов.Первая категориясути,возможностьдоступа.Отметим,чтоздесьречьне идетобинымиэксклюзивныхправах,можноопределитькакисполняемуюпрограмму,котораявведенав словами,системудля ееобработкиискоторойассоциированынекоторыересурсывычислительнойсистемы.посколькувобщемслучаеэтобылобынекорректно.Итак,процессресурсов состоит из тех ресурсов, которые выделяются процессу на эксклюзивныхпосколькуслучаеэтопроцессам,было некоторыебы некорректно.Итак,иными словами,процессобработкиив собщемкоторойассоциированыресурсывычислительнойсистемы.можноопределитькакисполняемуюкотораявведенав системудляРесурсы,выделяемыемогутпроцессбытьдвухтипов.Перваякатегорияправах.Это означает,чтоэтот ресурс,программу,покаимвладеет,принадлежитему ееиможноопределитькактехисполняемуюпрограмму,котораявведенав Перваясистемудля ееРесурсы,выделяемыепроцессам,могутбытьдвухтипов.категорияобработкиискоторойассоциированынекоторыересурсывычислительнойсистемы.ресурсовсостоитизресурсов,которыевыделяютсяпроцессунаэксклюзивныхтолько ему, и никакой иной процесс не имеет право работать с данным ресурсом.
Втораяобработкии с означает,которойассоциированынекоторыересурсывычислительнойсистемы.ресурсовсостоитиз ресурсы,техкоторыевыделяютсяпроцессунаэксклюзивныхРесурсы,процессам,могутбытьдвухтипов.принадлежитПерваяправах.Эточто ресурсов,этоткоторыересурс,покапроцессимвладеет,икатегория— это выделяемыетеодновременномогутпринадлежатьдвумкатегорияи емуболееРесурсы,выделяемыепроцессам,могутбытьдвухвладеет,типов.Перваякатегорияресурсовсостоитизтехресурсов,которыевыделяютсяпроцессунаэксклюзивныхправах.Этоозначает,чтоэтотресурс,покапроцессимпринадлежитемуитолькоему,иникакойинойпроцесснеимеетправоработатьсданнымресурсом.Втораяпроцессам, – такие ресурсы принято называть разделяемыми ресурсами.
Здесь сделаемресурсовсостоитизресурсы,техресурсов,которыевыделяютсяпроцессунаресурсом.эксклюзивныхправах.Этоозначает,чтоэтотресурс,покапроцессимвладеет,принадлежитемутолькоему,иникакойинойпроцесснеимеетправоработатьсданнымВтораякатегория—этотекоторыеодновременномогутпринадлежатьдвумиболеенебольшое пояснение: то, что разделяемый ресурс может одновременно принадлежатьиправах.Эточтоэтотресурс,пока процессим владеет,принадлежитемуитолькоему,итакиеникакойинойпроцесснеимеетсресурсами.даннымресурсом.Втораякатегория—– означает,этоте ресурсыресурсы,которыеодновременномогутпринадлежатьдвум сделаемидоступ.болеепроцессам,называтьразделяемымиЗдесьнесколькимпроцессам,не принятоозначает,что к правонему работатьвозможенодновременныйтолькоему, —и такиеникакойинойпроцессне другомимеетправоработатьспринадлежатьданнымресурсом.категорияэтотересурсыресурсы,которыеодновременномогутодновременнодвум Втораяиразныхболеепроцессам,–пояснение:приняторазделяемымиресурсами.Здесьсделаемнебольшоето,решаетсячторазделяемыйресурсможетпринадлежатьОбозначеннаяпроблемананазыватьуровнепосредствомиспользованиякатегория—этотересурсы,которыеодновременномогутпринадлежатьдвумиболеепроцессам,–такиересурсыпринятоназыватьразделяемымиресурсами.Здесьсделаемнебольшоепояснение:то,нечтопринадлежатьнесколькимпроцессам,означает,что кресурснемуможетвозможендоступ.схем синхронизациидоступакразделяемыйразделяемомуресурсу,и ободновременноэтомодновременныйречь пойдетнесколькопроцессам,–такиересурсыпринятоназыватьразделяемымиресурсами.Здесьсделаемнебольшоепояснение:то,чторазделяемыйресурсможетодновременнопринадлежатьнесколькимпроцессам,неозначает,чтокнемувозможенодновременныйдоступ.Обозначеннаяпроблемарешаетсянадругомуровнепосредствомиспользованияразныхпозже.небольшоепояснение:то,чторазделяемыйресурсможетодновременнопринадлежатьнесколькимпроцессам,неозначает,чтокнемувозможенодновременныйдоступ.Обозначеннаяпроблемарешаетсянадругомуровнепосредствомиспользованияразныхсхем синхронизациидоступак разделяемомуи обэтом речь пойдетнесколькоС точки зрениявыделенияресурса ресурсу,процессуиспользуютсядве стратегиинесколькимпроцессам,нерешаетсяозначает,что способк ресурсу,нему—возможенодновременныйдоступ.Обозначеннаяпроблемана другомуровнепосредствомиспользованияразныхсхемсинхронизациидоступак разделяемомуи обпредварительнаяэтомречьпойдетдекларациянесколькопозже.организацииэтоговыделения.ПервыйэтоОбозначеннаяпроблемарешаетсянадругомуровнепосредствомиспользованияразныхсхемсинхронизациидоступак разделяемомуоб этом речь пойдетнесколькопозже.С точкивыделенияресурса в ресурсу,процессуиспользуютсядвенеестратегииресурсов.В этомзренияслучаедовводапрограммысистему ии формированиядляпроцессасхемсинхронизациидоступакразделяемомуресурсу,иобэтомречьпойдетнесколькопозже.С точкизрениявыделенияресурсапроцессустратегииорганизацииэтоговыделения.Первыйспособ— это используютсяпредварительнаядекларациядекларируетсяпереченьтех ресурсов,которымипроцессбудетобладать.двеНапример,этопозже.зренияресурсапроцессуиспользуютсядвенеестратегииорганизацииэтоговыделения.способ— этопредварительнаядекларацияресурсов.В точкиэтомслучаедо выделенияввода Первыйпрограммыв памяти,системуи формированиядляпроцессаможет Сбытьпереченьобластейоперативнойкоторыебудут доступныданномуС ВточкизрениявыделенияресурсадвеНапример,стратегииорганизацииэтоговыделения.Первыйспособ—виртуальнойэтопредварительнаядекларацияресурсов.этомслучаедовводапрограммыв процессусистемуи используютсяформированиядлянеепроцессапроцессу(еслисистемаподдерживаетмеханизмпамяти,тоэтобудетдекларируетсяпереченьтехресурсов,которымипроцессбудетобладать.этоорганизацииэтоговыделения.Первыйспособ—этопредварительнаядекларацияресурсов.Вэтомслучаедовводапрограммывсистемуиформированиядлянеепроцессадекларируетсяпереченьтех ресурсов,которымипроцессбудетбудутобладать.Например,этопереченьвиртуальнойпамяти,доступныхпроцессу).Или жеэтоможетбытьможетбытьобластейпереченьобластейоперативнойпамяти,которыедоступныданномуресурсов.В(еслиэтомслучаедотехвводапрограммыв памяти,системуи формированиядля потраченонеепроцессадекларируетсяпереченьресурсов,которымипроцессбудетобладать.Например,этопредельноевремяцентральногопроцессора,котороеможетбытьнаможетбытьпереченьобластейоперативнойкоторыебудутдоступныданномупроцессусистемаподдерживаетмеханизмвиртуальнойпамяти,то этобудетдекларируетсяпереченьтехресурсов,которымипроцессбудетобладать.Например,этоможетбытьпереченьобластейоперативнойпамяти,которыебудутдоступныданномуисполнениеданногопроцесса.Так или механизминаче, привиртуальнойвводе программыформированиипроцессу(еслисистемаподдерживаетпамяти,томожетэто будетпереченьобластейвиртуальнойпамяти,доступныхпроцессу).Илиже иэтобытьможетбытьпереченьобластейоперативнойпамяти, процессу).которыебудутдоступныданномупроцессу(еслиподдерживаетмеханизмвиртуальнойпамяти,томожетэтобудетпроцессаоперационнаясистемапостараетсявыделитьвсе необходимыекоторыепереченьобластейвиртуальнойпамяти,доступныхИлиже ресурсы,этобытьпредельноевремясистемацентральногопроцессора,котороеможетбытьпотраченонапроцессу(еслисистемаподдерживаетмеханизмвиртуальнойпамяти,тоэто тобудетпереченьобластейвиртуальнойпамяти,доступныхпроцессу).Илижеэтоможетбытьбылипредварительнодекларированы.Есливсистеменетзаказанногоресурса,она,предельноевремяцентральногопроцессора,котороеможетбытьпотраченонаисполнение данного процесса.