Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира

Реально избежать взаимоблокировки, если распределять ресурсы, придерживаясь определенных правил. Посреди такового рода алгоритмов более известен метод банкира, предложенный Дейкстрой, который базируется на так именуемых неопасных либо надежных состояниях. Неопасное состояние – это такое состояние, для которого имеется по последней мере одна последовательность событий, которая не приведет к взаимоблокировке. Модель метода Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира базирована на действиях банкира, который, имея в наличии капитал, выдает кредиты.

Предотвращение тупиков за счет нарушения критерий появления тупиков

В отсутствие инфы о будущих запросах единственный метод избежать взаимоблокировки – достигнуть невыполнения хотя бы 1-го из критерий раздела "Условия появления тупиков".

2. Шифрование в ОС.

Шифрование данных представляет собой разновидность программных средств защиты Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира инфы и имеет особенное значение на практике как единственная надежная защита инфы, передаваемой по протяженным поочередным линиям, от утечки. Шифрование образует последний, фактически неодолимый "предел" защиты от НСД. Понятие "шифрование" нередко употребляется в связи с более общим понятием криптографии. Тайнопись включает методы и средства обеспечения конфиденциальности инфы (в том Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира числе при помощи шифрования) и аутентификации.

Имеются последующие "традиционные" способы шифрования: Подстановка подразумевает внедрение альтернативного алфавита (либо нескольких) заместо начального.

При многоалфавитной подстановке можно достигнуть того, что в зашифрованном тексте все знаки будут встречаться приблизительно с схожей частотой, что значительно сделает труднее дешифрование без познания других алфавитов и Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира порядка, в каком они использовались при шифровании.

Перестановка потенциально обеспечивает огромную по сопоставлению с подстановкой устойчивость к дешифрованию и производится с внедрением цифрового ключа либо эквивалентного главного слова.

Гаммирование (смешивание с маской) основано на побитном сложении по модулю 2 (в согласовании с логикой ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ Либо) начального сообщения с заблаговременно избранной двоичной последовательностью. Операция Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира суммирования по модулю 2 (ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ Либо) является обратимой, может быть дешифрование.

3. ФС RT11SJ, CP/M

RT-11 (RT от Real time (в режиме реального времени)) — маленькая однопользовательская операционная система реального времени компании DEC для 16-битных компов серии PDP-11. RT-11SJ (Single Job monitor) — Однозадачная ОС для машин с Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира памятью до 64 КБ (32 КСлов). Системы RT-11 не поддерживали вытесняющую многозадачность, но большая часть версий позволяло запускать несколько приложений сразу. SJ - программа-монитор. RT-11 была написана на языке ассемблера.

Файловая система — RT-11 имела простейшую двухуровневую (том/файл) файловую систему с непрерывными (односегментными) файлами, что добивалось повторяющейся дефрагментации дискового места. Многоуровневость файловой системы Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира обычно реализовывалась с помощью виртуальных дисков.

CP/M (Control Program/Monitor или Control Programs for Microcomputers) — операционная система, сначало созданная для 8-разрядных микрокомпьютеров. Написана в 1973 году программером Гэри Килдаллом (Gary Kildall) на языке программирования PL/M (Programming Language for Microcomputers). Название файла на диске состоит из последующих частей: название Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира файла, до 8 знаков, потом следует точка, потом расширение файла, до 3 знаков. Размер файла определялся количеством 128-байтовых записей, которые конкретно соответствовали секторам на 8" дискетах. Потому не было четкого метода выяснить сколько конкретно б на диске занимает файл. Времена модификации файла (timestamps) вначале не поддерживались, хотя некие более поздние Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира варианты CP/М. добавили эту особенность.

Билет 7(10)

1. Сетевые и распределенные ОС.

Сетевая операционная система — операционная система со встроенными способностями для работы в компьютерных сетях. К таким способностям можно отнести: поддержку сетевого

оборудования, поддержку сетевых протоколов поддержку протоколов маршрутизации, поддержку фильтрации сетевого трафика, поддержку доступа к удалённым ресурсам, таким как принтеры, диски и т Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира. п. по сети и тд. Примеры сетевых операционных систем: Microsoft Windows (95, NT и поболее поздние), Разные UNIX системы, такие как Solaris, FreeBSD и тд.

Главными задачками являются разделение ресурсов сети (к примеру, дисковые места) и администрирование сети. При помощи сетевых функций сисадмин определяет разделяемые ресурсы, задаёт пароли, определяет права Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира доступа для каждого юзера либо группы юзеров.

Распределенная ОС существует как единая операционная система в масштабах вычислительной системы. Каждый компьютер сети, работающей под управлением распределенной ОС, делает часть функций этой глобальной ОС. Распределенная ОС соединяет воединыжды все компы сети в том смысле, что они работают в тесноватой кооперации друг Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира с другом для действенного использования всех ресурсов компьютерной сети. В истинное время фактически все сетевые операционные системы еще очень далеки от эталона настоящей распределенности. Степень автономности каждого компьютера в сети, работающей под управлением сетевой операционной системы, существенно выше по сопоставлению с компьютерами, работающими под управлением распределенной Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира ОС.

2.Наружные устройства и доступ к ним. Драйвера.

Клавиатура - Основным устройством ввода большинства компьютерных систем является клавиатура. В техническом нюансе клавиатура представляет собой совокупа механических датчиков, воспринимающих давление на кнопки и замыкающих тем либо другим методом определённую электронную цепь. полное количество кнопок 101, что соответствует эталону США

Мышь - Устройство достаточно миниатюрно и просто помещается Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира под ладонью с расположением кнопок под пальцами. Подключение делается особым кабелем, который присваивает устройству сходство с мышью с длинноватым хвостом. А процесс перемещения мыши и соответственного перебора функций меню заработал термин "проводка мыши".

Сканер - Сканером именуется устройство, позволяющее вводить компьютер образы изображений, представленных в виде текста, рисунков, слайдов Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира, фото и другой графической инфы. Невзирая на богатство разных моделей сканеров в первом приближении их систематизацию можно провести всего по нескольким признакам. К примеру, по кинематическому механизму сканера и по типу вводимого изображения.

Модем - устройство, позволяющее компу выходить на связь с другим компом средством телефонных линий. По Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира собственному внешнему облику и месту установки модемы разделяются на внутренние и наружные. Основной параметр в работе модема - скорость передачи данных.
Она измеряется в bps (бит за секунду) и устанавливается фирмой- производителем.

Монитор - Со времени использования монитора для приятного вывода данных вышло огромное конструктивное усовершенствование его функций. Если поначалу в качестве монитора Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира использовалась электронно-лучевая трубка обыденного телевизионного приемника, то в предстоящем требования к нему возросли. Мониторы различаются по разрешающей возможности, следует увидеть что разрешающая способность не находится в зависимости от размеров экрана монитора, шагу точек в полосы, частоты развертки, типу развертки (полная либо через строчная), размеру экрана.

Принтер - Для вывода результатов Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира работы употребляют принтеры. В текущее время употребляется четыре принципных схемы нанесения изображения на бумагу: матричный, струйный, лазерный и термопереноса.

Драйвер (driver) представляет собой спец программный модуль, управляющий наружным устройством. Драйверы обеспечивают единый интерфейс к разным устройствам, тем «отвязывая» пользовательские программки и ядро ОС от особенностей аппаратуры.

Необходимо отметить, что Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира большая часть ОС воспрещают пользовательским программкам конкретный доступ к аппаратуре. Это делается для увеличения надежности и обеспечения безопасности в многопользовательских системах.

3. Пример идентификации и аутентификации в ОС.

Идентификация (в информационной безопасности) — присвоение субъектам и объектам идентификатора и (либо) сопоставление идентификатора с списком присвоенных идентификаторов. К примеру, идентификация Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира по штрихкоду.

Аутентификация - проверка принадлежности субъекту доступа предъявленного им идентификатора; доказательство подлинности.

Если рассматривать аутентификацию в компьютерных системах, то одним из стандартных методов и более всераспространенных является ввод юзером, так именуемого логина и пароля. Но это далековато не единственный метод, на данный момент уже всераспространены методы идентификации юзера, к примеру по Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира физическим особенностям (отпечаток пальца, набросок сетчатки глаза ит.д.), по наличию неких устройств доступа (пластмассовой карты, идентификационного пульта и др.), по вводу некой особой инфы.

В принципе в ежедневной жизни аутентификация употребляется везде.

Билет 8(13)

1. Операции над файлами в ФС ОС.

Операционная система должна предоставить в распоряжение юзера набор Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира операций для работы с файлами, реализованных через системные вызовы. В большинстве случаев при работе с файлом юзер делает не одну, а несколько операций. Во-1-х, необходимо отыскать данные файла и его атрибуты по символьному имени, во-2-х, считать нужные атрибуты файла в отведенную область оперативки и проанализировать права юзера на Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира выполнение требуемой операции. Потом следует выполнить операцию, после этого высвободить занимаемую данными файла область памяти. Разглядим в качестве примера главные файловые операции ОС Unix.

Создание файла, не содержащего данных. Смысл данного вызова - объявить, что файл существует, и присвоить ему ряд атрибутов. При всем этом выделяется место для Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира файла на диске и вносится запись в каталог.

Перед внедрением файла процесс должен его открыть. Открытие файла является процедурой сотворения дескриптора либо управляющего блока файла. Дескриптор (описатель) файла хранит всю информацию о нем. Время от времени, в согласовании с парадигмой, принятой в языках программирования, под дескриптором понимается другое название файла Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира либо указатель на описание файла в таблице открытых файлов.

Закрытие файла. Если работа с файлом завершена, его атрибуты и адреса блоков на диске больше не необходимы. В данном случае файл необходимо закрыть, чтоб высвободить место во внутренних таблицах файловой системы.

Чтение данных из файла. Как правило это делается Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира с текущей позиции. Юзер должен задать объем считываемых данных и предоставить для их буфер в оперативки.

Запись данных в файл с текущей позиции. Если текущая позиция находится в конце файла, его размер возрастает, в неприятном случае запись осуществляется на место имеющихся данных, которые, таким макаром, теряются.

2. Функционирование менеджера памяти в ОС Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира.

Для управления виртуальной памятью в операционной системе Windows предусмотрен особый менеджер Virtual Memory Manager (VMM). Он является составной частью ядра операционной системы и представляет собой отдельный процесс, повсевременно находящийся в оперативки. Основная задачка VMM заключается в управлении страничками виртуальной памяти.

Каждому процессу (запущенному приложению) VMM выделяет часть физической Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира памяти, которая именуется рабочим набором. Не считая того, VMM делает базу состояния страничек, которая организована как 6 списков страничек 1-го типа. Выделяют последующие типы страничек:

- Valid — рабочая страничка употребляется процессом. Modified — измененная страничка, другими словами страничка, содержимое которой было изменено. Standby — запасная страничка, содержимое которой не изменялось. Free — свободная страничка, на Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира которую не ссылается ни один рабочий набор и которой нет ни в одной таблице страничек. Свободные странички могут применяться, но до этого они подлежат процедуре обнуления (наполнения нулями). Zeroed — пустая страничка, которая является свободной и обнуленной. Такие странички готовы к использованию хоть каким процессом; Bad — страничка, которая Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира вызывает аппаратные ошибки и не может применяться ни одним процессом.

Как уже отмечалось, если какой-либо процесс обращается к страничке, которой нет в рабочем наборе (в перечне Valid), то появляется ошибка воззвания к страничке. В этом случае задачка VMM состоит в том, чтоб разрешить данную конфликтную ситуацию. существует Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира несколько методов решения данной конфликтной ситуации. Во-1-х, VMM может расширить рабочий набор процесса, добавив к нему нужную страничку. Но если в памяти нет места для выделения дополнительных страничек, то VMM замещает страничку, находящуюся в рабочем наборе, новейшей страничкой.

3. Примерная классификация устройств ввода/вывода в ОС.

Разглядим для примера две группы Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира устройств: символьные и блочные. Символьные устройства – это устройства, которые могут передавать данные только поочередно, б за б, а блочные устройства – это устройства, которые могут передавать блок байтов как единое целое.

К символьным устройствам обычно относятся устройства ввода инфы, которые спонтанно генерируют входные данные: клавиатура, мышь, модем, джойстик Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира. К ним же относятся и устройства вывода инфы, для которых типично представление данных в виде линейного потока: принтеры, звуковые карты и т. д. По собственной природе символьные устройства обычно могут совершать две общие операции: ввести знак (б) и вывести знак (б) – get и put.

Для блочных устройств, таких как магнитные и Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира оптические диски, ленты и т. п. естественными являются операции чтения и записи блока инфы – read и write, также, для устройств прямого доступа, операция поиска требуемого блока инфы – seek.

Кроме общих операций, некие устройства могут делать операции специальные, характерные только им – к примеру, звуковые карты могут наращивать либо уменьшать Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира среднюю громкость звучания, мониторы могут изменять свою разрешающую способность. Для выполнения таких специфичных действий в интерфейс меж драйвером и базисной подсистемой ввода-вывода обычно заходит еще одна функция, позволяющая конкретно передавать драйверу устройства произвольную команду с случайными параметрами, что позволяет использовать всякую возможность драйвера без конфигурации интерфейса.

Билет 9(14)

1. Сетевые ОС Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира.

Сетевая операционная система — операционная система со встроенными способностями для работы в компьютерных сетях. К таким способностям можно отнести: поддержку сетевого оборудования, поддержку сетевых протоколов поддержку протоколов маршрутизации, поддержку фильтрации сетевого трафика, поддержку доступа к удалённым ресурсам, таким как принтеры, диски и т. п. по сети и тд. Примеры Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира сетевых операционных систем: Microsoft Windows (95, NT и поболее поздние), Разные UNIX системы, такие как Solaris, FreeBSD и тд.

Основное предназначение. Главными задачками являются разделение ресурсов сети (к примеру, дисковые места) и администрирование сети. При помощи сетевых функций сисадмин определяет разделяемые ресурсы, задаёт пароли, определяет права доступа для каждого юзера либо группы Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира юзеров. Отсюда деление: сетевые ОС для серверов; сетевые ОС для юзеров.

Есть особые сетевые ОС, которым приданы функции обыденных систем (Пр.: Windows NT) и обыденные ОС (Пр.: Windows XP), которым приданы сетевые функции. Сейчас фактически все современные ОС имеют интегрированные сетевые функции.

2. Разграничение доступа средствами ОС.

Защита Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира от несанкционированного доступа и воздействия на информацию в компьютерных системах решается при помощи способов аутентификации (доказательства подлинности субъектов доступа), авторизации (разграничения прав субъектов) и администрирования (определения и реализации адекватной угрозам политики безопасности). Для разграничения прав доступа к объектам в компьютерных системах используются разные модели безопасности. Более всераспространенными на сегодня являются Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира дискреционное и мандатное управление доступом.

Дискреционная модель разграничения доступа подразумевает предназначение каждому объекту перечня контроля доступа, элементы которого определяют права доступа к объекту определенных юзеров либо групп. Эта модель отличается простотой реализации, но ее недочетом является отсутствие устройств слежения за безопасностью потоков инфы. Это значит, что права Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира на доступ к объекту проверяются только при первом воззвании к объекту. При всем этом появляется опасность переноса инфы из защищенного объекта в общедоступный.

Мандатная модель разграничения доступа подразумевает предназначение объекту грифа секретности, а субъекту – уровня допуска. Доступ субъектов к объектам в мандатной модели определяется на основании правил «не читать выше» и Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира «не записывать ниже». Это значит, что юзер не может прочесть информацию из объекта, гриф секретности которого выше, чем его уровень допуска. Внедрение мандатной модели предутверждает утечку секретной инфы, но понижает производительность компьютерной системы.

В более всераспространенных сейчас ОС Windows и UNIX употребляется дискреционное разграничение доступа.

3. Пример операций над директориями Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира. Создание директории. Вновь сделанная директория включает записи с именами ' .' и ' ..', но считается пустой.

Удаление директории. Удалена может быть только пустая директория. Открытие директории для следующего чтения. Hапример, чтоб перечислить файлы, входящие в директорию, процесс должен открыть директорию и считать имена всех файлов, которые она включает. Закрытие директории после Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира ее чтения для освобождения места во внутренних системных таблицах. Поиск. Данный системный вызов возвращает содержимое текущей записи в открытой директории. Вообщем говоря, для этих целей может употребляться системный вызов Read, но в данном случае от программера будет нужно познание внутренней структуры директории. Получение перечня файлов в каталоге.Переименование. Имена директорий Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира можно поменять, как и названия файлов.

Открытие директории для следующего чтения. Hапример, чтоб перечислить файлы, входящие в директорию, процесс должен открыть директорию и считать имена всех файлов, которые она включает.

Билет 10(15)

1. Понятие виртуальной памяти.

Виртуа́льная па́мять (англ. Virtual memory) — разработка управления памятью ЭВМ, разработанная для многозадачных операционных систем Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира. При использовании данной технологии для каждой программки употребляются независящие схемы адресации памяти, отображающиеся тем либо другим методом на физические адреса в памяти ЭВМ. Позволяет прирастить эффективность использования памяти несколькими сразу работающими программками, организовав огромное количество независящих адресных пространств (англ.), и обеспечить защиту памяти меж разными приложениями. Также Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира позволяет программеру использовать больше памяти, чем установлено в компьютере, за счет откачки неиспользуемых страничек на вторичное хранилище.

При использовании виртуальной памяти упрощается программирование, потому что программеру больше не надо учесть ограниченность памяти, либо согласовывать внедрение памяти с другими приложениями. Для программки смотрится легкодоступным и непрерывным все допустимое адресное Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира место, вне зависимости от наличия в ЭВМ соответственного объёма ОЗУ.

2. Структура контроллера устройства

Контроллеры устройств ввода-вывода очень различны как по собственному внутреннему строению, так и по выполнению (от одной микросхемы до спец вычислительной системы со своим микропроцессором, памятью и т. д.), так как им приходится управлять совсем различными устройствами. Обычно каждый контроллер Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира имеет, по последней мере, четыре внутренних регистра, именуемых регистрами состояния, управления, входных данных и выходных данных. Для доступа к содержимому этих регистров вычислительная система может использовать один либо несколько портов, что не значительно для нас. Для простоты изложения будем считать, что каждому регистру соответствует собственный свой порт.

Регистр Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира состояния содержит биты, значение которых определяется состоянием устройства ввода-вывода, и которые доступны только для чтения вычислительной системой. Эти биты индицируют окончание выполнения текущей команды на устройстве, появления ошибки при выполнении команды (бит ошибки) и т.д.

Регистр управления получает данные, которые записываются вычислительной системой для инициализации устройства ввода-вывода Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира либо выполнения очередной команды, а также конфигурации режима работы устройства.

Регистр выходных данных служит для помещения в него данных для чтения вычислительной системой, а регистр входных данных предназначен для помещения в него инфы, которая должна быть выведена на устройство. Обычно емкость этих регистров не превосходит ширину Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира полосы данных (а в большинстве случаев меньше ее).

3. Метод FCFS.

Методы планирования. 1. First-Come, First-Served (FCFS - первым пришел, первым обслужен). Представим для себя, что процессы, находящиеся в состоянии готовность, выстроены в очередь. Когда процесс перебегает в состояние готовность, он помещается в конец этой очереди. Выбор нового процесса для выполнения Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира осуществляется из начала очереди с удалением оттуда ссылки на него. Очередь подобного типа имеет в программировании особое наименование – FIFO, сокращение от First In, First Out (первым вошел, первым вышел). Таковой метод выбора процесса производит невытесняющее планирование. Процесс занимает столько процессорного времени, сколько ему нужно. После чего для выполнения Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира выбирается новый процесс из начала очереди. Преимуществом метода FCFS является легкость его реализации, но в то же время он имеет и много недочетов. Если у нас есть процесс с долгим временем выполнения, то недлинные процессы, перешедшие в состояние готовность после долгого процесса, будут очень длительно ожидать начала выполнения. Потому метод Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира FCFS фактически неприменим для систем разделения времени – очень огромным выходит среднее время отклика в интерактивных процессах.

Билет 11(16)

1. Ассоциативность памяти. Структура таблиц страничек.

Таблица страничек – непрерывная область физической памяти. В системе имеется базисный регистр таблицы страничек, указывающий на таблицу страничек и хранящий ее длину.Таким макаром, при страничной организации хоть какой Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира доступ к памяти просит практически не 1-го, а 2-ух воззваний в память – одно в таблицу страничек, другое – конкретно к данным либо команде. В этом – некий недочет и неэффективность страничной организации, по сопоставлению с более ординарными способами управления памятью. Неувязка 2-ух воззваний решается введением ассоциативной памяти (cache) страничек,именуемой Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира также буфер трансляции адресов. Ассоциативная память, по существу, является ассоциативным перечнем пар вида: (номер странички, номер фрейма(метод представления познаний в искусственном уме, представляющий из себя схему действий в реальной ситуации)).Ее быстродействие существенно выше, чем у основной памяти и у регистров.

Схема трансляции адресов с внедрением ассоциативной памяти Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира меняется: если номер странички из логического адреса найден в ассоциативной памяти, то из ее элемента извлекается соответственный номер фрейма. Если же номер странички отсутствует в ассоциативной памяти, он выбирается обыденным образом из таблицы страничек, но заносится в ассоциативную память. Таким макаром, в ассоциативной памяти скапливается информация о более нередко применяемых страничках Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира.

2. Подходы к построению ОС. Систематизация ОС.

При описании операционной системы нередко указываются особенности ее структурной организации и главные концепции, положенные в ее базу. К таким базисным концепциям относятся:

1. Методы построения ядра системы - микроядерный подход. Большая часть ОС употребляет цельное ядро, которое компонуется как одна программка, работающая в Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира привилегированном режиме и использующая резвые переходы с одной процедуры на другую, не требующие переключения из привилегированного режима в пользовательский и напротив. Кандидатурой является построение ОС на базе микроядра, работающего также в привилегированном режиме и выполняющего только минимум функций по управлению аппаратурой.

2. Построение ОС на базе объектно-ориентированного подхода дает возможность Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира использовать все его плюсы, отлично зарекомендовавшие себя на уровне приложений, снутри операционной системы, а конкретно: возможность сотворения новых объектов на базе имеющихся при помощи механизма наследования, неплохую защиту данных за счет их инкапсуляции во внутренние структуры объекта, что делает данные труднодоступными для несанкционированного использования снаружи. Нескольких прикладных Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира сред дает возможность в рамках одной ОС сразу делать приложения, разработанные для нескольких ОС.

3. Распределенная организация операционной системы позволяет упростить работу юзеров и программистов в сетевых средах. В распределенной ОС реализованы механизмы, которые дают возможность юзеру представлять и принимать сеть в виде обычного однопроцессорного компьютера.

Систематизация ОС. По числу сразу Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира выполняемых задач операционные системы могут быть разбиты на два класса: многозадачные (Unix, OS/2, Windows). однозадачные (к примеру, MS-DOS)

Многозадачная ОС, решая трудности рассредотачивания ресурсов и конкуренции, на сто процентов реализует мультипрограммный режим.

По числу сразу работающих юзеров ОС можно поделить на: однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x); многопользовательские Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира (Windows NT, Unix).

Более значительно отличие заключается в наличии у многопользовательских систем устройств защиты индивидуальных данных каждого юзера.

Многопроцессорные системы состоят из 2-ух либо более центральных микропроцессоров, осуществляющих параллельное выполнение команд. Многопроцессорная обработка реализована в таких ОС, как Linux, Solaris, Windows NT и в ряде других.

Многопроцессорные ОС делят на симметричные и Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира асимметричные. В симметричных ОС на каждом микропроцессоре работает одно и то же ядро и задачка может быть выполнена на любом микропроцессоре, другими словами обработка на сто процентов децентрализована. В асимметричных ОС микропроцессоры неравноправны. Обычно существует главный микропроцессор (master) и подчиненные (slave), загрузку и нрав работы, которых определяет главный Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира микропроцессор.

1. Системы реального времени. Система должна обрабатывать поступающие данные резвее, чем те могут поступать, при этом от нескольких источников сразу.

3.Пример безупречной ФС

Разглядим некие принципиальные характеристики и элементы файловых систем и методы их реализации с целью построения модели безупречной ФС.

Именование файлов. Файлы – абстрактный механизм. Они представляют возможность записывать Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира и позднее считывать информацию. От безупречной ФС требуется скрывать подробности работы аппаратного обеспечения. Для использования файлов принципиально знать правила именования файлов. В разных ФС эти правила различны. Для безупречной ФС я избрал последующие правила именования файлов: поддержка названии файла до 255 знаков (практически, эталон на сегодня); названия файлов в шифровке Unicode Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира, что таким макаром должно решить делему поддержки разных языков;

Структура файла. Представление файла в виде неструктурированной последовательности б обеспечивает наивысшую упругость и производительность.

Устойчивость к сбоям системы в хоть какой момент времени. Для стойкости ФС употребляется механизм журналирования – дублирование всех конфигураций ФС в специальной области, именуемой Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира журнальчиком.

При нарушении системы есть возможность или окончить незаконченную операцию, или откатить ФС к состоянию до сбоя.

Внедрение механизма производного доступа к файлам. Внедрение механизма производного доступа к файлам значит то, что любые байты файла могут быть прочитаны вне зависимости от порядка следования

Атрибуты файла. Для получения служебной инфы о файле и обеспечения Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира безопасности в безупречной ФС должны быть применены атрибуты файлов.

Операции с файлами: Create (создание пустого файла), Delete (удаление файла), Open (открытие файла), Close (закрытие файла), Read (чтение данных из файла), Write (запись данных в файл), Append (добавление данных в конец файла), Seek (установление позиции в файле), Get Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира Attributes (чтение атрибутов файла), Set Attributes (установка атрибутов), Rename (переименование файла).

Билет 12(18)

1. Структура ВС. Подходы к построению ОС. Состав ОС.

Структура вычислительной системы

Во-1-х, ВС состоит из того, что в английских странах принято именовать словом hardware, либо техническое обеспечение: микропроцессор, память, монитор, дисковые устройства и т.д., объединенные Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира магистральным соединением, которое именуется шиной. Во-2-х, вычислительная система состоит из программного обеспечения. Все программное обеспечение принято разделять на две части: прикладное и системное. К прикладному программному обеспечению, обычно, относят игры, текстовые микропроцессоры и т. п. Под системным программным обеспечением обычно понимают программки, содействующие функционированию и разработке прикладных программ. Подходы Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира к построению ОС:

На самом деле дела, операционная система – это рядовая программка, потому было бы разумно и организовать ее так же, как устроено большая часть программ, другими словами составить из процедур и функций. В данном случае составляющие операционной системы являются не самостоятельными модулями, а составными частями одной большой Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира программки. Такая структура операционной системы именуется цельным ядром. Цельное ядро представляет собой набор процедур, любая из которых может вызвать каждую. Все процедуры работают в привилегированном режиме.

Многоуровневые системы (Layered systems)

Нижним уровнем в таких системах обычно является hardware, верхним уровнем – интерфейс юзера. Чем ниже уровень, тем паче привилегированные команды и Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира деяния может делать модуль, находящийся на этом уровне. Слоеные системы отлично реализуются. При использовании операций нижнего слоя не надо знать, как они реализованы, необходимо только осознавать, что они делают.

Виртуальные машины

Пусть операционная система реализует виртуальную машину для каждого юзера, но не упрощая ему жизнь, а, напротив, усложняя. Любая такая виртуальная Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира машина стает перед юзером как нагое железо – копия всего hardware в вычислительной системе, включая микропроцессор, привилегированные и непривилегированные команды, устройства ввода-вывода, прерывания и т.д. При попытке обратиться к такому виртуальному железу на уровне привилегированных команд в реальности происходит системный вызов реальной операционной системы, которая и Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира производит все нужные деяния.

2. Механизмы передачи инфы процессами в ОС.

Процессы могут вести взаимодействие вместе, только обмениваясь информацией.

Для обеспечения корректного обмена информацией операционная система должна предоставить процессам особые средства связи. По объему передаваемой инфы и степени вероятного воздействия их можно поделить на три категории:

· сигнальные (Передается малое количество инфы – один Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира бит, "да" либо "нет". Употребляются, обычно, для уведомления процесса о пришествии какого-нибудь действия.),

· канальные (Через канальные средства коммуникации информация может передаваться в виде потока данных либо в виде сообщений и скапливаться в буфере определенного размера.),

· разделяемую память (Два либо более процессов могут вместе использовать некую область адресного места Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира.).

Есть одно- и двунаправленные средства передачи инфы. Особенности передачи инфы при помощи линий связи

Передача инфы меж процессами средством линий связи является довольно неопасной по сопоставлению с внедрением разделяемой памяти и поболее информативной по сопоставлению с сигнальными средствами коммуникации. Не считая того, разделяемая память не может быть применена для связи Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира процессов, функционирующих на разных вычислительных системах. Может быть, вот поэтому каналы связи из средств коммуникации процессов получили наибольшее распространение.

3. Пример операций над файлами.

Разглядим в качестве примера главные файловые операции ОС Unix.

Создание файла, не содержащего данных. Смысл данного вызова - объявить, что файл существует, и присвоить ему Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира ряд атрибутов. При этом выделяется место для файла на диске и вносится запись в каталог.

Удаление файла и освобождение занимаемого им дискового места.

Открытие файла. Перед внедрением файла процесс должен его открыть. Цель данного системного вызова - разрешить системе проанализировать атрибуты файла и проверить права доступа к нему. Открытие файла является процедурой сотворения Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира дескриптора либо управляющего блока файла. Дескриптор (описатель) файла хранит всю информацию о нем.

Закрытие файла. Если работа с файлом завершена, его атрибуты и адреса блоков на диске больше не необходимы. В данном случае файл необходимо закрыть, чтоб высвободить место во внутренних таблицах файловой системы.

Размещение. Дает возможность Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира специфицировать место

процессов в случае освобождения ресурсов памяти. В очереди снутри файла, откуда будет выполняться считывание (либо запись) данных, другими словами задать текущую позицию.

Чтение данных из файла. Как правило это делается с текущей позиции. Юзер должен задать объем считываемых данных и предоставить для их буфер в оперативки.

Запись данных в Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира файл с текущей позиции. Если текущая позиция находится в конце файла, его размер возрастает, в неприятном случае запись осуществляется на место имеющихся данных, которые, таким макаром, теряются.

Билет 13(19)

1. Прерывания, исключения, системные вызовы

Современные ОС реализуют поддержку системных вызовов, обработку прерываний и исключительных ситуаций, которые относят к главным механизмам Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира ОС.

Системные вызовы (system calls) - механизм, позволяющий пользовательским программкам обращаться к услугам ядра ОС. Концептуально системный вызов похож на обыденный вызов подпрограммы. Основное отличие заключается в том, что при системном вызове выполнение программки осуществляется в привилегированном режиме либо режиме ядра. Потому системные вызовы время от времени еще именуют программными прерываниями, в Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира отличие от аппаратных прерываний, которые почаще именуют просто прерываниями. В большинстве операционных систем системный вызов является результатом выполнения команды программного прерывания (INT). Таким макаром, системный вызов - это синхронное событие.

Прерывание (hardware interrupt) - это событие, генерируемое наружным (по отношению к микропроцессору) устройством. Средством аппаратных прерываний. Аппаратура или информирует центральный микропроцессор Способы предотвращения тупиков путем тщательного распределения ресурсов. Алгоритм банкира о том, что вышло событие, требующее незамедлительной реакции (н-р, юзер надавил кнопку), или докладывает о окончании операции ввода вывода (н-р, закончено чтение данных с диска в основную память


sposobnost-ispolzovat-novie-tehnologii-dlya-prodvizheniya-idei-aktivnogo-vnedreniya-ee-v-kollektivnoe-soznanie.html
sposobnost-k-samoorganizacii.html
sposobnost-miokarda-perehodit-v-vozbuzhdennoe-sostoyanie-pod-dejstviem-razdrazhitelya-nazivaetsya.html