Презентация на тему: Основы операционных систем

Учебный курсОсновы операционных системЛекция 13 кандидат физико-математических наук, доцент Карпов Владимир Ефимович

Планирование запросов Для блокирующихся и асинхронных системных вызовов При занятости устройства запрос ставится в очередь к данному устройству.После освобождения устройства необходимо принять решение: какой из запросов в очереди инициировать следующим – планирование запросов. Действия по планированию запросов могут быть частично или полностью делегированы драйверу устройства – функция strategy в интерфейсе драйвера

Алгоритмы планирования запросовк жесткому диску Строение жесткого диска

Алгоритмы планирования запросовк жесткому диску Параметры планирования Запрос полностью характеризуется:типом операцииномером цилиндраномером дорожкиномером сектораПараметр планирование – время, необходимое для выполнения запроса.Время выполнения запроса = transfer time + positioning timePositioning time = seek time + positioning latency Единственным параметром запроса остается seek time – время пропорциональное разнице между номером цилиндра в запросе и номером текущего цилиндра

Алгоритмы планирования запросовк жесткому диску Алгоритм FCFS (First Come First Served)Всего перемещение на 329 цилиндровАлгоритм SSTF ( Short Seek Time First)Всего перемещение на 141 цилиндр

Алгоритмы планирования запросовк жесткому диску Диск имеет 100 цилиндров (от 0 до 99)Очередь запросов: 23, 67, 55, 14, 31, 7, 84, 10Текущий цилиндр – 63Алгоритм SCANВсего перемещение на 147 цилиндровАлгоритм LOOKВсего перемещение на 133 цилиндраАлгоритм C-SCANАлгоритм C-LOOK

Часть VI. Cети и сетевые операционные системы

Для чего компьютеры объединяют в сети: Совместное использование ресурсов (как физических, так и информационных)Ускорение вычисленийПовышение надежности работыОбщение пользователей

Сетевые и распределенные ОС Сетевые ОСПользователь должен знать, что компьютер находится в сети, где находятся удаленные ресурсы и как до них добратьсяОт автономной операционной системы отличается наличием дополнительной сетевой части Распределенные ОСПользователь работает как в автономной операционной системеОперационная система полностью отличается от автономных ОС и функционирует на всех компьютерах сети

Отличия взаимодействия удаленных и локальных процессов В основе взаимодействия локальных процессов лежит использование разделяемой памяти, а в основе взаимодействия удаленных процессов – передача сообщенийИнформация между удаленными процессами зачастую передается через процессы-посредники, обитающие на компьютерах, отличных от компьютеров получателя и отправителяУдаленное взаимодействие должно строиться исходя из первоначального предположения о ненадежности связиАдреса взаимодействующих процессов должны быть уникальны в рамках всей сетиНеобходимо обеспечить взаимоисключения процессов при обращении к линии связи между компьютерами

Основные вопросы логической организации связи между удаленными процессами Как прокладывать физические линии связи?Как исключить возникновение race condition при их использовании?Какие виды интерфейсов могут быть предоставлены пользователю?Как организована адресация удаленных процессов?Как информация передается от отправителя к получателю через узлы посредники?

Понятие протокола Для обмена почтовыми сообщениями между людьми соответствующие службы связи должны договориться о: Виде почтовых сообщенийСодержании служебной информацииФормате представления служебной информации Для взаимодействия удаленных процессов сетевые части операционных систем также должны руководствоваться определенными соглашениями (поддерживать определенные протоколы)

Многоуровневая модельпостроения сетевых вычислительных систем

Многоуровневая модельпостроения сетевых вычислительных систем

Многоуровневая модельпостроения сетевых вычислительных систем Формальный перечень правил, определяющих последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты вычислительных систем, лежащие на одном уровне называется сетевым протоколом Вся совокупность вертикальных и горизонтальных протоколов (интерфейсов и сетевых протоколов) называется семейством протоколов или стеком протоколов

Модель OSI/ISO

Одноуровневая адресация Процесс запрашивает свою ОС о возможности использовать адресОС опрашивает все другие ОС о возможности присвоения адресаПосле сбора всех ответов ОС принимает решениеОС извещает процесс о принятом решении

Двухуровневая адресация:удаленные адреса Проблема уникальности адресовПроблема разрешения адресов Централизованный подход Информация о всех символьных и числовых адресах хранится в специальном файле Изменения вносятся в файл только администратором сети на специальном компьютереФайл с изменениями рассылается на все компьютеры сети

Двухуровневая адресация:удаленные адреса Проблема уникальности адресовПроблема разрешения адресов Распределенный подход (на примере DNS)

Двухуровневая адресация:удаленные адреса Проблема уникальности адресовПроблема разрешения адресов Распределенный подход (на примере DNS)

Двухуровневая адресация:локальные и полные адреса Локальные адреса PID не подходит в качестве локального адресаДля локальной адресации создается специальное адресное пространство – пространство сетевых портовДля разных средств связи – разные пространства портов Полные адреса Полный адрес – <числовой удаленный адрес, порт>Полный адрес получил название socket (сокет)

Проблемы маршрутизации в сети Маршрутизация от источника передачи данныхОдношаговая маршрутизация

Проблемы маршрутизации в сети Маршрутизация от источника передачи данныхОдношаговая маршрутизацияАлгоритмы фиксированной маршрутизацииАлгоритмы простой маршрутизацииСлучайнаяЛавиннаяМаршрутизация по прецедентамАлгоритмы динамической маршрутизацииДистанционно-векторные алгоритмыАлгоритмы состояния связей

Интерфейсы сетевых средств связи Протоколы без установления логического соединения или протоколы обмена датаграммами (datagramm) - connectionlessПротоколы, требующие установления логического соединения – connection-oriented