Управление файлами

Управление процессами

Классы прерываний

Обработка прерываний

Прерывание – навязанная программе передача управления на команду программы отличную от той, которая должна выполнятся в момент прерывания.

1. внешние прерывания (асинхронные) – происходят вне прерываемого процесса;

2. внутренние прерывания (синхронные) – вызываются событиями, связанными с работой процессора.

Решается вопрос фиксирования прерывания. Фиксация прерывания откладывается до конца текущей команды.

Последовательность действий:

1) по фиксированному адресу ОП запоминается характеристика прерывания

2) запоминается состояние прерванного процесса

3) в счетчик команд записывается адрес уникальный для каждого прерывания

4) обрабатывается прерывание

5) возобновляется работа прерванного процесса

1-3 – выполняются аппаратурой

4-5 – выполняются ОС

Прерывания обрабатываются программой обработки прерываний:

1. заполнение той части состояния прерванного процесса, которая не была заполнена аппаратными средствами ЭВМ;

2. выполнение действий, соответствующих конкретному прерыванию. Действия м.б простыми.

Действия м.б сложными – повторный сбой чтения с ЗУ. Если не требуется срочной обработки прерывания, то диспетчер м. поставить соответствующую программу обработки прерываний в очередь готовых к выполнению процессов;

3. программа обработки прерываний д. обеспечить возобновление нормальной работы. Управление м.б возвращено прерванному процессу.

Некоторые действия д.б выполнены немедленно, поэтому часто программы обработки прерываний д. находиться в ОП в составе ядра ОС.

Процесс – это ресурс.

Рассмотрим конкурирующие процессы.

Взаимодействие между процессами м.б запланировано программистом.

Ранее были рассмотрены последовательные процессы, не взаимодействующие друг с другом.

Процессы, которые частично перекрываются во времени, называются параллельными. Параллельные процессы м.б независимыми или взаимодействующими. Одна задача м. создавать несколько процессов. Взаимодействующие процессы совместно используют некоторые ресурсы (н-р, ОП). ПРОБЛЕМА: синхронизация процессов.

Для ее реализации используют средства связи между процессами.

Для поддержки параллельных процессов используют специальные средства в языках программирования высокого уровня.

Прерывание также используются для поддержки параллельных процессов.

Информация записана в файлах. Файлы состоят из записей, который состоят из полей.

Система управления файлами:

Причины включения системы в ОС

- Пользователь освобождается от трудностей связанных с хранением файлов.

- Предоставляет возможность нескольким пользователям использовать один файл.

Стратегии разработки файловой системы

- Независимость системы управления файла от процессора, а так же от физического устройства (появляется возможность обращения к файлу по имени)

- Обеспечение защиты от потерь информации

- Эффективное распределение внешней памяти позволяют файлы. Эффективная реализация команд для работы с файлами

- Предоставление дисциплины по возможности необходимых пользователей

Функции системы управления файлами

Первый класс: потребности пользователя.

Второй класс: автоматические функции

1-ый: читать из файла, создавать файл, уничтожить файл

2-ой: автоматические функции необходимые для организации совокупности файлов.

Организация файлов – информация о наличие и расположении файлов. Для этого используют каталоги. При выполнении запросов пользователей, система управления файлами контролирует доступ пользователя к файлу (только для чтения, архивы, скрытый, системы и т.д.)

Организация хранения файлов

Доступ к информации осуществляется 2 этапа:

1. по имени файла определяется его положение;

2. выполняется поиск определенной физической записи по ее позиции в памяти или логической записи по налогу (БД, СУБД) или по содержимому одного или нескольких полей данных.

Каждый файл, известный системе, д. иметь некоторое глобальное имя, уникальное во всей системе.

Для больших каталогов используется многоуровневая древовидная организация, обеспечивающая уникальность имен и обеспечивающая поиск.

Впервые многоуровневая система появилась в ОС UNICS.

Вершина каталога рассматривается как справочник (о каждом файле одна запись с несколькими полями).

Во многих ОС с каждым процессом связывают некоторый текущий справочник, имена файлов в этом справочнике задают без указания пути.

Организация файлов:

Способ организации информации в файле оказывает существенное влияние на стоимость хранения, доступа и использования информации.

1.последовательная организация файлов;

2.прямая;

3.индексно-пользовательская.

Доступы к файлам

- последовательный (каждая запись доступна в порядке расположения)

- прямой

При последовательной организации используется, магнитные ленты, диски и другие внешние записывающие устройства упорядоченности записей по ключу.

При прямой организации файла доступ к записям осуществляется по ключу, не требуется, чтобы записи были упорядочены. Система, управляющая файлами, должна по имени файла и ключу найти нужную запись. Для этого существуют таблицы индексов. Таблица содержит ключи и адреса в записи

- индексно-последовательная организация файлов, она используется, когда к файлу необходимо обеспечить последовательный и прямой методы доступа.

При индексно-последовательном доступе необходимо читать файл последовательно, но используя таблицу индексов.

Методы доступа

Современные ОС поддерживают файлы с прямой и последовательной организацией, а так же прямой и последовательный методы доступа к информации.