Гордеев А.В. Операционные системы (2-е изд., 2004) (1186250), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Достоинством такой дисциплины является максимально возможная пропускная способность дисковой подсистемы,a Scan (сканирование). При сканировании головки поочередно перемещаются тов одном, то в другом «привилегированном» направлении, обслуживая «по пути»подходящие запросы. Если при перемещении головок чтения/записи более нетпопутных запросов, то движение начинается в обратном направлении.• Next-Step Scan (отложенное сканирование). Отличается от предыдущей дисциплины тем, что на каждом проходе обслуживаются только те запросы, которые уже существовали на момент начала прохода. Новые запросы, появляющиеся в процессе перемещения головок чтения/записи, формируют новую очередьзапросов, причем таким образом, чтобы их можно было оптимально обслужитьна обратном ходу.a C-Scan (циклическое сканирование). По этой дисциплине головки перемещаются циклически с самой наружной дорожки к внутренним, по пути обслуживая имеющиеся запросы, после чего вновь переносятся к наружным цилиндрам.Эту дисциплину иногда реализуют таким образом, чтобы запросы, поступающие во время текущего прямого хода головок, обслуживались не попутно, а приследующем проходе, что позволяет исключить дискриминацию запросов к самым крайним цилиндрам.
Эта дисциплина характеризуется очень малой дисперсией времени ожидания обслуживания [11]. Ее часто называют «элеваторной».Контрольные вопросы и задачиВопросы для проверки1. Почему создание подсистемы ввода-вывода считается одной из самых сложных областей проектирования операционных систем?*•• Почему операции ввода-вывода в операционных системах объявляются привилегированными?J- Перечислите основные задачи, возлагаемые на супервизор ввода-вывода?4- В каких случаях устройство ввода-вывода называется инициативным?5- Какие режимы управления вводом-выводом вы знаете? Опишите каждый из них."• Что означает термин «spooling» и что означает термин «swapping»?• Чем обеспечивается независимость пользовательских программ от устройствввода-вывода, подключенных к компьютеру?• " т о такое синхронный и асинхронный ввод-вывод?• Опишите структуру магнитного диска (разбиение дисков на разделы).
Сколько (и каких) разделов может быть на магнитном диске?Глава 6. Файловые системыСистема управления файлами является основной в абсолютном большинстве современных операционных систем. Например, операционные системы UNIX никак не могут функционировать без файловой системы, ибо понятие файла для нихявляется одним из самых фундаментальных. Все современные операционные системы используют файлы и соответствующее программное обеспечение для работы с ними.
Дело в том что, во-первых, через файловую систему связываются поданным многие системные обрабатывающие программы. Во-вторых, с помощьюэтой системы решаются проблемы централизованного распределения дисковогопространства и управления данными. Наконец, пользователи получают более простые способы доступа к своим данным, которые они размещают на устройствахвнешней памяти.Существует большое количество файловых систем, созданных для разных устройств внешней памяти и разных операционных систем. В них используются,соответственно, разные принципы размещения данных на носителе.
В даннойглаве мы ограничимся рассмотрением наиболее распространенных файловыхсистем, с которыми мы сталкиваемся при работе на персональных компьютерах.Это системы FAT, FAT32 и NTFS. Знание основных принципов их построениянеобходимо не только специалисту в области вычислительной техники, но и обычному пользователю.
Особенно актуальными становятся знания возможностейфайловой системы NTFS, которая сегодня получает все большее распространение.Функции файловой системыи иерархия данныхНапомним, что под файлом обычно понимают именованный набор данных, организованных в виде совокупности записей одинаковой структуры. Для управленияэтими данными создаются соответствующие файловые системы. Файловая система предоставляет возможность иметь дело с логическим уровнем структуры данных и операций, выполняемых над данными в процессе их обработки. ИменноФайловая система определяет способ организации данных на диске или на каком-164Глава 6. Файловые системцнибудь ином носителе.
Специальное системное программное обеспечение, реализующее работу с файлами по принятым спецификациям файловой системы, частоназывают системой управления файлами. Именно системы управления файламиотвечают за создание, уничтожение, организацию, чтение, запись, модификацию иперемещение файловой информации, а также за управление доступом к файлам иза управление ресурсами, которые используются файлами. Назначение системыуправления файлами — предоставление более удобного доступа к данным, организованным как файлы, то есть вместо низкоуровневого доступа к данным с указанием конкретных физических адресов нужной нам записи используется логический доступ с указанием имени файла и записи в нем.Благодаря системам управления файлами пользователям предоставляются следующие возможности:•создание, удаление, переименование (и другие операции) именованных наборов данных (файлов) из своих программ или посредством специальных управляющих программ, реализующих функции интерфейса пользователя с его данными и активно использующих систему управления файлами;•работа с недисковыми периферийными устройствами как с файлами;Q обмен данными между файлами, между устройствами, между файлом и устройством (и наоборот);•работа с файлами путем обращений к программным модулям системы управления файлами (часть API ориентирована именно на работу с файлами);Q защита файлов от несанкционированного доступа.Как правило, все современные операционные системы имеют соответствующиесистемы управления файлами.
А некоторые операционные системы имеют возможность работать с несколькими файловыми системами (либо с одной из нескольких,либо сразу с несколькими одновременно). В этом случае говорят о монтируемьафайловых системах (монтируемую систему управления файлами можно установить как дополнительную), и в этом смысле они самостоятельны.Очевидно, что система управления файлами, будучи компонентом операционнойсистемы, не является независимой от нее, поскольку активно использует соответствующие вызовы API.
С другой стороны, системы управления файлами сами дополняют API новыми вызовами. Можно сказать, что основное назначение файловойсистемы и соответствующей ей системы управления файлами — предоставлениеудобного доступа к данным, организованным в виде файлов, то есть вместо низкоуровневого доступа к данным с указанием конкретных физических адресов нужной нам записи используется логический доступ с указанием имени файла и записи в нем.Следует заметить, что любая система управления файлами не существует сама посебе — она разрабатывается для работы в конкретной операционной системе.
В качестве примера можно сказать, что всем известная файловая система FAT ( г ]Allocation Table — таблица размещения файлов) имеет множество реализаций каксистема управления файлами. Так, система, получившая это название и разраоотайная для первых персональных компьютеров, называлась просто FAT (нынчефункции Файловой системы и иерархия данных1651ывают FAT12 )- Хотя ее разрабатывали для работы с дискетами, некоторое времяиспользовалась при работе с жесткими дисками.
Потом ее доработали для раТты с жесткими дисками большего объема, и новая реализация получила назва°е FAT 16. Это название файловой системы мы употребляем и по отношению• подсистеме управления файлами самой системы MS DOS, однако реализацию1цстемы управления файлами для OS/2, которая использует основные принципысистемы FAT, называют super-FAT; основное отличие - возможность поддерживать для каждого файла расширенные атрибуты.
Есть версия системы управленияфайлами с принципами FAT и для Windows 95/98, есть реализация для Windows NT и т. д. Другими словами, для работы с файлами, организованными в соответствии с некоторой файловой системой, для каждой операционной системыдолжна быть разработана соответствующая система управления файлами. И этасистема управления файлами будет работать только в той операционной системе,для которой создана, но при этом обеспечит доступ к файлам, созданным с помощью системы управления файлами другой операционной системы, но работающей по тем же основным принципам файловой системы.На3В качестве примера снова можно привести всем известную файловую систему FAT,поддерживаемую абсолютным большинством операционных систем, работающихна современных персональных компьютерах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
