Лаба 2 Подсистема ввода-вывода и файловая система ОС Windows NT

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Кафедра ИИТ

Лабораторная работа №2

Тема:“Подсистема ввода-вывода и файловая система ОС Windows NT”

Проверил:

Рожанский Д.В.

Выполнили студенты

гр.421701

Маковей А. С.

Колубов А. А.

Минск, 2005

Цель: Изучить архитектуру подсистемы ввода-вывода и файловой системы ОС Windows NT.

Ход работы:

Изучение перечисленных счетчиков (% Disk Time, Avg. Disk Queue Length, Avg. Disk Bytes/Transfer, Disk Bytes/sec, Current Disk Queue Length, Network Interface: Output Queue Length, Network Interface: Bytes Total/sec, Server: Bytes Total/sec).

• Процент активности диска (красный)

• Среднее время чтение с диска/сек (синий)

• Средняя длина очереди диска (зеленый)

• Скорость обмена с диском/байт/сек (желтый)

• Текущая длина очереди диска (светло фиолетовый)

• Длина очереди вывода (темно красный)

• Всего байт/сек (темно зелеый)

• Отправлено байт/сек (оливковый)

• Всего байт/сек (темно фиолетовый)

• Операций входа (Logon)/сек (бирюзовый)

• Всего операций входа(Logon)(темно коричневый)

Рисунок 1

На рисунке 1 изображены диаграммы, отражающие работу физического диска и файловой системы во время копирования крупного файла. Как видно, резко возрос средний размер одного обмена с диском (синяя диаграмма), это легко объяснимо тем, что при копировании c диска считываются достаточно крупные блоки информации. Так же резко возрастает скорость обмена с диском (желтая диаграмма), так как ОС начинает использовать все физические возможности жесткого диска для убыстрения процесса копирования. Так же во время копирования увеличилась средняя длина очереди диска, так как количество операций обращения к диску увеличилось, он перестал с ними справляться, хотя так как время копирования достаточно не значительно, крупного скачка не произошло.

Рисунок 2

На рисунке 2 диаграммы, отражающие работу физического диска и файловой системы при работе с ОС (перетаскивание окон, открытие/закрытие приложений и т.д.). Сразу видно, что диаграммы на рисунках 1 и 2 отличаются друг от друга. Видно, что все диаграммы имеют более острый вид, это связано с тем, что ОС лишь время от времени обращается к винчестеру. И как видно, жесткий диск достаточно не плохо справляется с работой, так как самой острой диаграммой является диаграмма - скорость обмена с диском.

Рисунок 3

На рисунке 3 изображены диаграммы, отражающие работу в локальной сети (1-я половина). Т.е. при помощи TotalCommander осуществлялся вход на удаленный компьютер, просмотр каталогов на удаленной машине и так далее. Как видно, это вызвало активность на сетевом адаптере, увеличилась длина очереди вывода на сетевом адаптере, количество прочитанных и записанных байт, а также количество отправленных байт (черная, темно-синяя и оливковая диаграммы). Однако сильных скачков не видно, потому как объем пересылаемой и принимаемой информации невелик. Так же стоит заметить, что резко подскочили диаграммы, отражающие среднюю скорость обмена с диском (желтый).

На рисунке 3 (2-я половина) изображены диаграммы, отражающие работу диска и сетевого адаптера, когда компьютер выступает в роли сервера и на него происходит соединение с локальной машины. Увеличивается количество операций входа (Logon) (бирюзовый), так же возрастает количество отправленных байт сетевым адаптером (оливковый). Т.е. удаленная машина делает запросы, получает разрешение на операцию входа, а данная машина отвечает на запросы, пересылает запрашиваемую информацию.

2.Изучение работы утилит Filemon.exe, TaskInfo.exe, TDImon.exe

Filemon.exe

Данная утилита отслеживает и выводит информацию о файловой системе данной операционой системы, является мощным инструментом для отслеживания работы приложений на файловой системе (как приложения используют файлы и DLL).

TaskInfo.exe

Данная утилита является расширенным вариантом системной утилиты Диспетчер задач. Оно отображает полную информацию о всех запущенных в системе приложениях, о всех подгружаемых модулях и переменных среды для каждого приложения , о процессах, о потоках этих процессов. Так же отображет общую информацию об ОС и ЦП.

TDImon.exe

Данная утилита позволяет отслеживать активность по протоколам TCP и UDP на локальной системе, а так же отслеживать и устранять проблемы, связанные с использованием сетевых приложений в системе.

Изучим работу приложения Totalcmd.exe при помощи вышеуказанных утилит.

Приложение Totalcmd.exe имеет процесс TOTALCMD c ID 000003DC. Данный процесс имеет 4 потока, приоритет данного процесса нормальный. Общее количество виртуальной памяти использованой данным процессом 50 740KB, пиковое значение 108 128 КВ. Размер файла подкачки для данного приложения составляет 9 484 КВ, а его пиковое значение 9 868 КВ. Данное приложение использует 93 объекта USER и 160 объектов GDI. В данном приложении 32 окна. Данным приложением было совершено 13 829 операций чтения общим объемом 389 310КВ, 12 057 операций записи общим объемом 383 264КВ и 24 122 других операций Ввода/Вывода общим объемом 1 225КВ.

Так же с помощью TaskInfo 2000 можно установить какие модули использует данное приложение. Например, из рисунка 8 видно, что используется TOTALCMD.exe, ntdll.dll, kernel32.dll, GDI32.dll, advapi32.dll, USER32.dll и другие.

На рисунках 5 и 6 видно, как приложение TOTALCMD.exe работает с файловой системой и сетевым адаптером. Например, на рисунке 5 видно как приложение посылает команду FASTIO_LOCK, результат выполнения данной команды удачный и приложение получает соответствующий ответ. На рисунке 6 видно, что приложение посылает команду TDI_EVENT_RECIEV хосту с IP 172.31.6.12 на 21 порт, результат выполнения команды удачный и хост возвращает соответствующий ответ.

ВЫВОД: в ходе лабораторной работы ознакомились с работой файловой системы а так же с работой подсистемы ввода-вывода. При помощи Perfmon были проведены эксперименты, которые помогли более детально разобрать все нюансы работы файловой системы и и подсистемы ввода-вывода. Так в ходе работы ознакомились с работой таких утилит как Filemon.exe, TaskInfo.exe, TDImon.exe. При помощи данных утилит была изучена работа приложения Total Commander. Изучение и анализ работы файловой системы и подсистемы ввода-вывода ОС, позволяют оптимизировать работу ОС в целом и увеличить производительность персонального компьютера или даже целой компьютерной сети.

Рисунок5

Рисунок 6

Рисунок 7

Рисунок 8