Каталоги. Довільний каталог у файловій системі UNIX це розташований на диску файл, що містить список імен файлів та відповідний список номерів їх індексних

Довільний каталог у файловій системі UNIX це розташований на диску файл, що містить список імен файлів та відповідний список номерів їх індексних дескрипторів. Для забезпечення збереження і цілісності файлової системи програмам заборонено писати в каталоги, але дозволено читання. Коли виконуються запити на створення або вилучення файлів, сама система виконує відповідні дії в каталогах. Як і кожний файл, каталог визначається своїм індексним дескриптором. Каталоги складаються з елементів по 16 байтів кожний, з яких 14– для імені, а 2– для номера індексного дескриптора файлу.

Перші елементи в каталозі ‘.’ та ‘..’, вказують на індексні дескриптори самого каталогу та батьківського, відповідно. В кореневому каталозі обидва елементи показують на свій же кореневий каталог, оскільки він немає батька. Ці два обов’язкових елементи автоматично заносяться системою в каталог при його створені і не можуть бути вилучені користувачем. Каталог вважається порожнім, якщо він містить тільки ‘.’ та ‘..’ файли.

З точки зору ядра системи UNIX шлях, що задається повним іменем файлу, є переходами між каталогами та індексними дескрипторами. Нехай існує повне ім’я файлу ‘../а/в’. Це ім’я утворює ланцюжок з біжучого каталогу (його батьківський каталог) в підкаталог батьківського каталог ‘а’, і нарешті, до файлу з іменем ‘в’ в каталозі ‘а’. Для того, щоби прослідкувати цей ланцюжок, система виконує такі дії:

1. Вибирає індексний дескриптор біжучої директорії. Цей дескриптор міститься в контексті процесу.

2. За допомогою інформації, що зберігається в цьому дескрипторі, виконується пошук в біжучому каталозі імені ‘..’ і отримується номер його індексного дескриптора.

3. Система вибирає індексний дескриптор ‘..’.

4. За допомогою інформації, що зберігається в дескрипторі ‘..’, виконується пошук в батьківському каталозі файлу ‘а’ і отримуємо номер.

5. Система вибирає індексний дескриптор ‘а’.

6. За допомогою інформації, що зберігається в дескрипторі ‘а’, виконується пошук в каталозі ‘а’ файла з іменем ‘в’ і отримується номер його індексного дескриптора.

7. Вибирається індексний дескриптор файлу ‘в’.

8. Система звертається до файлу ‘в’.

Як бачимо, звичайний доступ до файлу вимагає виконання великої роботи. Але при реальному функціонуванні системи відслідковування ланцюжків повного імені виконується не часто, частіше виконується звертання до раніше знайдених файлів.

Таким чином на диску зберігаються структури, що утворюють скелет файлової системи. До них відносяться: – суперблок; – індексний дескриптор; – каталоги файлів; ‑ звичайні і спеціальні файли. В нормальних умовах з ними працює ядро, а при необхідності відновлення файлової системи – програми fsck та fsdb.

Розглянемо структури, що зберігаються в основній пам’яті, які забезпечують ядру доступ до файлової системи.

Суперблок зберігається в пам’яті тому, що вміщує декілька ключових параметрів файлової системи, в тому числі такий важливий параметр, як розташування списку вільних блоків. Довільний елемент таблиці індексних дескрипторів, що є резидентною в пам’яті, зберігає основну інформацію, необхідну для доступу до файлу, включаючи його режим та розташування блоків.

Таблиця файлів. Кожний її елемент містить покажчик на деяку адресу в таблиці індексних дескрипторів та покажчик чергового байта файла, що підлягає обробці (покажчик читання/запису). Контекст процесу посилається до відповідних таблиць відкритих файлів. Всі ці таблиці показують на таблицю індексних дескрипторів, визначений елемент якої адресує власне файл.

Зміст

Тема 1: Основні поняття обчислювальних систем.. 1

Призначення та склад системного програмного забезпечення. 1

Основні концепції операційних систем.. 3

Типи операційних систем.. 4

Основні етапи розвитку операційних систем.. 5

Функціональні компоненти операційних систем.. 5

Керування процесами й потоками. 6

Керування ресурсами. 7

Керування введенням-виведенням.. 7

Керування файлами та файлові системи. 7

Мережна підтримка. 8

Тема 2: Архітектура операційних систем.. 9

Основні принципи побудови операційних систем.. 9

Принцип модульності 9

Принцип функціональної вибірковості 9

Принцип здатності до генерування. 10

Принцип функціональної надмірності 10

Принцип віртуальності 10

Принцип незалежності програм від зовнішніх пристроїв. 11

Принцип сумісності 11

Принцип відкритої і нарощуваної ОС.. 11

Принцип мобільності (переносимості) 11

Принцип забезпечення безпеки обчислень. 12

Базові поняття архітектури операційних систем.. 12

Ядро операційної системи. 13

Монолітні системи. 13

Багаторівневі системи. 13

Системи з мікроядром.. 14

Концепція віртуальних машин. 15

Засоби апаратної підтримки операційних систем.. 15

Інтерфейс прикладного програмування. 17

Варіанти реалізації API. 17

Особливості архітектури UNIX і Linux. 18

Особливості побудови ОС Linux. 19

Особливості архітектури Windows XP. 21

Компоненти режиму ядра. 21

Компоненти режиму користувача. 23

Об’єктна архітектура Windows XP. 24

Тема 3: Процеси та потоки. 25

Базові поняття процесів та потоків. 25

Блок керування процесом.. 25

Операції над процесами. 25

Обробка переривань. 25

Алгоритми планування процесів. 25

Витісняючі та невитісняючі алгоритми планування. 25

Нитки, потоки (Thread) 25

Керування процесорами. 25

Планування з переключення та без переключення. 25

Лекція 4: Ядро операційної системи. 25

Основні функції ядра. 25

Асинхронні паралельні процеси. 25

Взаємо-виключення. 25

Семафори. 25

Монітор. 25

Кільцевий буфер. 25

Конвеєр (програмний канал) 25

Черги повідомлень (Queue) 25

Тупики. 25

Лекція 5. Керування ресурсами. 25

Керування пам’яттю.. 25

Ієрархія пам’яті 25

Розподіл пам’яті 25

Зв’язний розподіл пам’яті для одного користувача. 25

Мультипрограмування з фіксованими розділами. 25

Мультипрограмування із змінними розділами. 25

Боротьба з фрагментацією.. 25

Стратегії розміщення інформації в пам’яті 25

Системи з розподілом часу. Сторінкова організація пам’яті. Концепція віртуальної (уявної) пам’яті. 25

Принцип кешування даних. 25

Лекція 6. Керування даними. 25

Файлова система. 25

Функції файлової системи. 25

Ієрархія даних. 25

Об’єднання в блоки та буферизація. 25

Організація файлів. 25

Методи доступу. 25

Характеристики файлів. 25

Файлова система. 25

Виділення та звільнення місця в пам’яті 25

Зв’язаний розподіл пам’яті 25

Незв’язаний розподіл пам’яті 25

Дескриптор файлу (file descriptor) 25

Матриця керування доступом.. 25

Керування доступом в залежності від класів користувачів. 25

Копіювання та відновлення інформації 25

Планування роботи з дисковою пам’яттю.. 25

Призначення планування. 25

Цільові характеристики принципів планування. 25

Оптимізація пошуку циліндру. 25

Оптимізація за часом очікування записів. 25

Архітектура сучасних файлових систем.. 25

Лекція 8. Основи організації MS-DOS. 25

Будова та функції основних складових ДОС.. 25

Керування пам’яттю.. 25

Відображена пам’ять. 25

Розширена пам’ять. 25

Висока пам’ять. 25

Верхня пам’ять. 25

Драйвери верхньої та розширеної пам’яті 25

Завантажувані модулі COM та EXE – файли. 25

Логічна структура диску в MS-DOS. 25

Формат елементів таблиці розділів. 25

Запис завантаження (BOOT) 25

Використання BOOT-сектору. 25

Таблиця розміщення файлів. 25

Визначення формату FAT. 25

Формат FAT. 25

Файли та каталоги. 25

Недоліки MS-DOS. 25

Переваги які надає користувачам Windows. 25

Windows як операційна оболонка. 25

Обмін даними в Windows. 25

Clipboard. 25

Зв’язування чи вбудовування. 25

Первинність повідомлень: механізм повідомлень. 25

Windows 98. 25

Незалежна (preemptive) багатозадачність. 25

Взаємодія 32– та 16–розрядних кодів. 25

Робота з 16–розрядними продуктами. 25

Робота з DOS–продуктами. 25

Робота 32–розрядних Windows–продуктів. 25

Вдосконалення розподілу системних ресурсів. 25

Windows XP. 25

Варіанти модифікацій ОС Windows XP. 25

Нові характеристики реалізовані в Windows XP. 25

Продуктивність. 25

Лекція 8. ОС UNIX.. 25

Ядро ОС UNIX.. 25

Генерування ОС.. 25

Процеси. 25

Початкове завантаження. Процеси 0 та 1. 25

Файлова система UNIX.. 25

Будова файлової системи UNIX.. 25

Каталоги. 25

Дата добавления: 2014-01-11