Функции по управлению задачами:
а) создание и удаление задач;
б) планирование процессов и диспетчеризация задач – обеспечение бесконфликтности функционирования задач ВС, т.е. в каждый промежуток времени должна обслуживаться такая смесь процессов, чтобы они не конфликтовали за выделенные ресурсы;
в) синхронизация задач - обеспечение очередности доступа к разделяемым ресурсам, для получения правильных результатов;
Диспетчеризация:
Возможные цели:
а) отдавать предпочтение коротким заданиям;
б) обычная очередь в порядке поступления;
в) предоставлять всем равные услуги;
г) заканчивать вычисления в том порядке, в котором они были начаты;
Дисциплины диспетчеризации
а) FCFS – эта дисциплина является дисциплиной с невытесняющей многозадачностью, т.е. без принудительного перераспределения времени процессора между задачами. «Первый пришел – первый обслужен» (б);
б)SJN – преимущественная выборка коротких заданий, для каждого задания должны быть определены потребности в процессорном времени. Существует только одна очередь заданий готовых к выполнению (а);
в) SRT – используется для пакетных режимов. Её применяют в случае однопользовательских ВС, но с мультипрограммированием. Отличается от SJN тем, что в момент претендования на процессорное время из очереди будет выбираться то задание, которое требует меньшего времени для своего завершения (г);
г) RR – карусель с квантами. Все задания в очереди получают одинаковый квант, по окончании которого обслуживание передается следующему в очереди (в);
Конфликтные ситуации:
Виды конфликтных ситуаций:
а) Состязания – конфликтная ситуация, возникающая, когда несколько процессов обращаются к ресурсу, который может использоваться только монопольно (принтер);
б) Клинч – конфликтная ситуация, при которой соперничающие процессы блокируют друг друга, т.к. каждый пытается получить доступ к ресурсу, используемому другим монопольно.
Основные механизмы разрешения:
а) семафор;
б) дать возможность пользователю самому снять какое-то задание.
Управление информацией и внешними устройствами
Функции управления информацией:
отслеживание состояния всех информационных структур, существующих в вычислительной системе (местонахождение, фиксированное внутреннее имя, права доступа и т.д.). Реализуется на основе использования системных таблиц.
решение вопроса о том, где и как запоминать информацию и кому разрешить доступ к ней и на какое время.
выделение информационного ресурса.
освобождение информационного ресурса.
Основные информационные единицы:
Файл – это поименованная совокупность данных, имеющих определённую организацию.
Говоря об организации данных в файле, говорят о двух видах организации:
логическая запись – это данные, как их воспринимает человек (программист, пользователь).
Физическая запись – это тот объём информации, который получает|передает конкретное внешнее устройство за одну операцию ВВ/В.
Одна физическая запись = множество логических записей и наоборот.
Каталог – особая информационная структура, хранящая указатели на файлы.
Том – единица физического хранения данных, выполненная в виде одного носителя (один CD, физ. Диск, флеш-карта).
Библиотека – набор файлов, объединённых для каких-либо целей и имеющий имя.
Реализация запроса на информацию
Пусть запрос с точки зрения ОС выглядит следующим образом:
Читать из файла TELEFON запись 4 в область А.
Операция внешнее имя источника над чем куда поместить результат
Пользовательский вид может быть очень разным!
Предположим, что файл TELEFON храниться на диске и состоит из семи логических записей, длина логической записи 100 байт; диск вмещает 16 физических блоков длиной по 200 байт. Каждый физический блок имеет уникальный номер.
Пусть файл располагается последовательно в смежных блоках.
Последовательность действий, выполняемых при реализации запроса на информацию:
Поиск в таблице расположения файлов (FAT) элемента для файла TELEFON.
Нахождение информации о файле TELEFON и выделение из элемента справочника информации о размере логической записи, адрес первого физического блока, а также о длине и правах доступа.
Принятие решения о возможности доступа к этому файлу – команда («читать») должна соответствовать защите прав доступа (R).
Преобразование заданного адреса логической записи в логический адрес байта.
(№записи-1)*L лог.записи=(4-1)*100=300 байт – сколько байт с начала файла надо отсчитать до начала искомой информации
Преобразование логического адреса байта в физический адрес. Логическому адресу 300 соответствует байт 100 во 2-м физическом блоке, который соответствует 7-му физическому блоку.
300/200=1 (100 в остатке) – 1- один физический блок надо пройти полностью, а в следующем пропустить 100 байт
Чтение физического блока 7 в буферную область ОП. Примем, что размер буферной области = размеру физического блока (200 байт).
Выделение 4-ой логической записи в буферную область ОП и перемещение её в область А.
Таблица FAT не зависит от особенностей конкретного устройства ВВ/В. В реальных ОС такая зависимость может существовать.
Большинство ОС обладают гибкостью по количеству и разнообразию используемых внешних устройств, это означает, что выделен отдельный класс программных продуктов – это обработчики ВВ/В или драйверы.
Пользователь не догадывается обо всех этих действиях, от него требуется только знание имени файла. Говорят, что пользователь работает с файлом на символьном уровне.