Обзор файловых систем

Различают три большие группы файловых систем:

1. С таблицей FAT

2. NTFS

3. Файловые системы компакт-дисков

Файловая система FAT предполагает наличие таблицы размещения файлов. Является основным элементов группы файловых систем, предполагающих разбивку диска на секторы и объединение нескольких секторов.

FAT16 – 16-разрядная система. FAT32 – 32-разрядная система. VFAT – виртуальная промежуточная между 16 и 32-разрядных систем.

Файловая система NTFS оперирует с общим понятием «ТОМ», частным случаем которого является логический диск. Возможно также создание отказоустойчивого тома, занимающего нескольких разделов, с применением RAID-технологии. Все пространство тома делится на кластеры (от 512 байт до 64 Кбайт). Увеличение размера кластеров более чем до 4КБ исключает сжатие файлов и каталогов. Информация о дисковом пространстве тома хранится в главной таблице MFT.

Файловые системы компакт-дисков. Наиболее популярные ISO 9660, CDFS Joliet, Rock Ridge и UDF.

Формат UDF ориентирован на пакетную запись, т.е. на запись небольших объемов данных. В целом напоминает стандарт записи на магнитные носители, поддерживает имена файлов до 255 символов.

Файловые системы fat16, vfat и fat32

Предполагает деление физических дисков на логические, деление логических дисков на секторы, объединение нескольких секторов, идущих подряд в кластеры. Обязательным элементом файловой системы является таблица размещения файлов FAT (Files Allocation Table), содержащая сведения о начальных кластерах файлов, адресах свободных кластеров.

Файловая система ntfs

Файловая система NTFS имеет следующие особенности:

• Файл идентифицируется 64-разрядным числом, которое называется файловой ссылкой и состоит из номера файла в таблице MFT и номера последовательности, который увеличивается всякий раз, когда позиция файла

Реализация процессов в операционной системе

Система управления позволяет запустить множество программ, каждая программа порождает процессы, т.е. множество задач и данных и программных кодов. Все процессы операционной системы снабжаются дескрипторами. Дескриптор содержит кроме всего прочего и информацию о требуемых ресурсах. Вот в данном случае, аа, запрашивается ресурс номер один, за этим ресурсом обращаются к супервизору, а супервизор проверяет свободен ли ресурс номер 1 и предоставляет доступ. Сами процессы размещаются в очередь ожидания. Если процессу предоставлен ресурс (в данном случае Д1), то он из очереди ожидания перемещается в очередь готовности. И когда он попадает в начало очереди, так, он выполняется до конца и уничтожается. Если процесс прерывается, то он возвращается в хвост очереди ожидания ресурсов. На продвижение процессов в очереди влияет их хронология и приоритет. Первый принцип предполагает разместить процессы в хронологическом порядке поступления их в очередь, однако, приоритет позволяет менять естественный порядок очереди. Вот точно также как в обычной очереди приходят люди с более наглой физиологии и идут вперед, точно также и здесь. Мы знаем много, несколько вариантов присвоения приоритетов. Во-первых, приоритет абсолютный (не меняется в течении всего времени нахождения в ОЗУ). Второе, это приоритеты относительные (могут изменятся в течении всего времени).

Управление процессами предполагает выполнение системой следующих функций:

1. Создание и управление задач

2. Планирование задач

Это действие, которое формируют последовательность выполнения задач различных процессов. Планирование осуществляется в долгосрочном периоде.

3. Диспетчеризация задач

Считается оперативным планированием (в краткосрочной перспективе).

Цель планирования и диспетчеризации – уменьшение простоев процессора и увеличение производительности компьютера.

4. Синхронизация задач и обеспечение их средствами коммуникаций

Относится к задачам которые выполняются параллельно (одновременно во времени). Легко представить себе, что одна задача может использовать результаты другой задачи (вот сидит троица, в центре оформление домашней работы, справа теория, Ильинцева решает задачи, как она узнает, что соседки приготовили информацию? Нужно наладить общение, что файл находится вон в той папочке, тогда можно работать. Задачу нельзя запустить если Ильинцева не подготовила задание, значит оформлять домашнюю работу еще нельзя. РАБОТАЕМ!)

Процессы и задачи в процессе работы конкурируют за ресурсы. И как было уже сказано, они могут разбираться долгосрочно (планирование) и краткосрочно (диспетчеризация). В современном мире стратегическое планирование теряет актуальность, а диспетчеризация наоборот повышает приоритет. Планирование осуществляет «Планировщик задач» – это специальный модуль ОС. А диспетчеризацию осуществляет «Диспетчер задач». Оба входят в супервизор операционной системы.

Здесь показана планирование и диспетчеризация.

Планировщик создает очередь процессов ожидающих выполнение. Вот здесь показаны процессы П1, П2 и т.д. которые нуждаются в ресурсах Р1, Р2 и т.д. Вот планировщик из этой очереди формирует так называемую мультипрограммную смесь. Она характерна тем, что все процессы хотят получить разные ресурсы. Вот вам идея планирования и диспетчеризации.

Стратегия планирования – это принципы, на основе которых осуществляется планирование:

• По возможности завершать процессы в том порядке, в котором они были начаты

• Отдавать предпочтение коротким вычислительным процессам

• Предоставлять всем процессам одинаковое время ожидания

В планировании используется термин «задача переднего плана», он предполагает присвоение второго по важности приоритета выполняющейся задаче и наивысшего приоритета задачам управления ввода-вывода.

В операционной системе Windows имеется возможность переключения стратегий планирования в окне «Система/Свойства». По умолчанию применяется стратегия задачи переднего плана, можно выбрать варианты: обеспечить наивысшее быстродействие или чего то там он переключил слайд.

Диспетчеризация – это краткосрочный подбор задач, ориентированных на разные ресурсы в целях повышения эффективности использования процессорного времени.

Выполняется процессором задач 1 раз в 30 – 100 миллисекунд. Задачи меняются раз в минуту.