Тема 10. Понятие файловой системы

Напомним, что под файлом обычно понимают набор данных, организованных в виде совокупности записей одинаковой структуры. Для управления этими дан­ными создаются соответствующие системы управления файлами. Возможность иметь дело с логическим уровнем структуры данных и операций, выполняемых над ними в процессе их обработки, предоставляет файловая система. Таким об­разом, файловая система - это набор спецификаций и соответствующее им про­граммное обеспечение, которые отвечают за создание, уничтожение, организацию, чтение, запись, модификацию и перемещение файловой информации, а также за управление доступом к файлам и за управление ресурсами, которые используют­ся файлами. Именно файловая система определяет способ организации данных на диске или на каком-нибудь ином носителе данных. В качестве примера можно привести файловую систему FAT, реализация для которой имеется в абсолют­ном большинстве ОС, работающих в современных ПК.

Как правило, все современные ОС имеют соответствующие системы управле­ния файлами. В дальнейшем постараемся различать файловую систему и систе­му управления файлами.

Система управления файлами является основной подсистемой в абсолютном большинстве современных операционных систем, хотя в принципе можно обхо­диться и без нее. Во-первых, через систему управления файлами связываются по данным все системные обрабатывающие программы. Во-вторых, с помощью этой системы решаются проблемы централизованного распределения дискового про­странства и управления данными. В-третьих, благодаря использованию той или иной системы управления файлами пользователям предоставляются следующие возможности:

- создание, удаление, переименование (и другие операции) именованных набо­ров данных (именованных файлов) из своих программ или посредством спе­циальных управляющих программ, реализующих функции интерфейса пользо­вателя с его данными и активно использующих систему управления файлами;

- работа с не дисковыми периферийными устройствами как с файлами;

- обмен данными между файлами, между устройствами, между файлом и уст ройством (и наоборот);

- работа с файлами с помощью обращений к программным модулям системы управления файлами (часть API ориентирована именно на работу с файлами);

- защита файлов от несанкционированного доступа.

Тема 11. Микроядерная и монолитная архитектуры операционные системы

Микроядро - это минимальная стержневая часть операционной системы, слу­жащая основой модульных и переносимых расширений. Микроядро является маленьким, передающим сообщения модулем системного программного обеспечения, работающим в наиболее приоритетном состоянии компьютера и поддерживающим остальную часть операционной системы, рас­сматриваемую как набор серверных приложений.

Созданная в университете Карнеги Меллон технология микроядра Mach служит основой для многих ОС.

Микроядро включает только те функции, которые требуются для определения набора абстрактных сред обработки для прикладных программ и для организа­ции совместной работы приложений в обеспечении сервисов и в действии кли­ентами и серверами. В результате микроядро обеспечивает только пять различ­ных типов сервисов:

- управление виртуальной памятью;

- задания и потоки;

- управление поддержкой ввода/вывода и

прерываниями;

- сервисы набора хостами процессора.

Монолитные ОС являются прямой противоположностью микроядерным ОС.

В монолитной ОС, несмотря на ее возможную сильную структуриза­цию, очень трудно удалить один из уровней многоуровневой модульной струк­туры. Добавление новых функций и изменение существующих для монолитных ОС требует очень хорошего знания всей архитектуры ОС и чрезвычайно боль­ших усилий. Поэтому более современный подход к проектированию ОС, кото­рый может быть условно назван как «клиент-серверная» технология, позволяет в большей мере и с меньшими трудозатратами реализовать перечисленные выше принципы проектирования ОС.

Преимущество мик­роядерной архитектуры перед монолитной заключается в том, что каждый ком­понент системы представляет собой самостоятельный процесс, запуск или оста­новка которого не отражается на работоспособности остальных процессов.