КОНТРОЛЬНА РОБОТА

на тему:

Управління пристроями в ОС Unix. Сегментація пам’яті. Реалізація
сегментації. Мультипроцесори та мікрокомпютери. Використання комбінацій
клавіш для роботи у OC Windows і Unix

1. Управління пристроями в ОС Unix

Спосіб роботи з пристроями в UNIX відрізняється від DOS/Win. Немає
окремих дискових томів типу A: чи C:; диск, будь це чи дискета будь-який
іншої, стає частиною локальної файлової системи через операцію, називану
«монтування». Коли ви закінчили роботу з диском, то перед тим, як
витягти диск, Ви повинні «размонтувати» його.

Фізично форматування диска — одна справа, створення файлової системи на
ній — інше. Команда DOS FORMAT A:, виконує обидві ці задачі відразу, але
під Linux це здійснюється окремими командами. Процес форматування
дискети див. вище; створення файлової системи:

# mkfs -t ext2 -c /dev/fd0H1440

Ви можете використовувати minix, vfat, dos чи інші формати замість ext2.
Як тільки диск готовий, змонтуйте його командою

# mount -t ext2 /dev/fd0 /mnt

указавши правильний тип файлової системи, якщо Ви використовуєте не
ext2. Тепер Ви можете адресувати файли на дискеті. Усі дії, що Ви робили
над A: чи B:, тепер виконуються над каталогом /mnt. Приклади:

DOS Linux

——————————————————

C:\GUIDO>DIR A: $ ls /mnt

C:\GUIDO>COPY A:*.* $ cp /mnt/* .

C:\GUIDO>COPY *.ZIP A: $ cp *.zip /mnt

C:\GUIDO>EDIT A:FILE.TXT
†?????????????????›††††††††††††††????????†††††††††††††††††?????

Коли ви закінчили, перед витягом диска Ви треба размонтировать його
командою

# umount /mnt

Очевидно, Ви повинні застосовувати fdformat і mkfs тільки до
неотформатированним дисків, не використовуваним попередньо. Якщо Ви
хочете використовувати дисковод B:, звернетеся до fd1H1440 і fd1 замість
fd0H1440 і fd0, як було зазначено в прикладах вище.

Саме собою зрозуміло, що те, що застосовно до дискет, також застосовно
до інших пристроїв; наприклад, Ви можете захотіти устанавить інший
твердий чи диск дисковод CD-ROM. От як монтується CD-ROM:

# mount -t iso9660 /dev/cdrom /mnt

Це був «офіційний» спосіб монтування ваших дисків, але мається приемчик.
Тому що неприємно реєструватися під root щораз, коли треба змонтувати чи
дискету CD-ROM, кожному користувачу можна дозволити монтувати їх таким
способом:

зареєструвавши як root, зробіть наступне:

# mkdir /mnt/a: ; mkdir /mnt/a ; mkdir /mnt/cdrom

# chmod 777 /mnt/a* /mnt/cd*

# # make sure that the CD-ROM device is right

# chmod 666 /dev/hdb ; chmod 666 /dev/fd*

додайте в /etc/fstab наступні рядки:

/dev/cdrom /mnt/cdrom iso9660 ro,user,noauto 0 0

/dev/fd0 /mnt/a: msdos user,noauto 0 0

/dev/fd0 /mnt/a ext2 user,noauto 0 0

Зараз, щоб змонтувати дискету DOS, дискету ext2 і CD-ROM:

$ mount /mnt/a:

$ mount /mnt/a

$ mount /mnt/cdrom

/mnt/a, /mnt/a: і /mnt/cdrom тепер доступні для кожного користувача.
Помнете, що дозвіл усім монтувати диски — це діра в безпеці системи,
якщо Вас це турбує.

Дві корисних команди — df, що подає інформацію про установлені файлові
системи, і du dirname, що повідомляє розмір дискового простору,
використовуваного каталогом.

2. Сегментація пам’яті. Реалізація сегментації.

Віртуальна пам’ять і кешування інформаційної моделі

Основні поняття сегментації

Розглянемо приклад, коли програма використовує один адресний простір.

програма використовує один адресний простір

Недоліки такої системи:

Одна ділянка може цілком заповнитися, але при цьому залишаться вільні
ділянки. Можна звичайно переміщати ділянки, але це дуже складно.

 

Ці проблеми можна вирішити, якщо дати кожній ділянці незалежний адресний
простір, називана сегментом.

Розглянемо те ж приклад з використанням сегментів:

 

Сегментированная пам’ять

Кожен сегмент може чи рости зменшуватися незалежно від інших.

Сегмент — це логічний об’єкт.

У цьому випадку адреса має двох частин:

номер сегмента

адреса в сегменті

Переваги сегментації:

Сегменти не заважають один одному.

Початкова адреса процедури завжди починається з (n,0). Що спрощує
програмування.

Полегшує спільне використання процедур і даних.

Роздільний захист кожного сегмента (читання, запис).

Реалізація сегментації

Якщо сторінки мають фіксований розмір, то сегменти немає.

У сегментів так само, як і в сторінок, існує проблема фрагментації.

 

Т.к. пам’яті часто не вистачає, стали використовувати сторінкову
організацію сегментів. При який у пам’яті може знаходитися только
частина сегмента.

 

Сегментація з використанням сторінок: MULTICS

В одній з перших, де була застосована сторінкова сегментація, була
система MULTICS.

Кожна програма забезпечувалася до 2^18 сегментів (більш 250 000), кожний
з який міг бути до 65 536 (36-розрядних) слів довжиною.

Таблиця сегментів — зберігає дескриптор для кожного сегмента. У кожної
програми своя таблиця.

Т.к. записів у таблиці більш 250 000, вона сама розбита на сторінки.

Сама таблиця є окремим сегментом.

Сегмент із таблицею дескрипторів сторінок, що вказують на таблиці, для
кожного сегмента

 

Нормальний розмір сторінки дорівнює 1024 словам. Якщо сегмент менше
1024, то він або не розбитий на сторінки, або розбитий на сторінки по 64
слова.

 

Дескриптор сегмента

 

Коли відбувається звертання до пам’яті, виконується наступний алгоритм:

По номері сегмента знаходиться дескриптор сегмента.

Перевіряється, чи знаходитися таблиця сторінки в пам’яті. Якщо в
пам’яті, визначається її розташування. Якщо ні, викликається сегментне
переривання.

Перевіряється, чи знаходитися сторінка в пам’яті. Якщо в пам’яті,
визначається її розташування в пам’яті. Якщо немає в пам’яті,
викликається сторінкове переривання.

До адреси початку сторінки додається зсув, у результаті одержуємо адресу
потрібного слова в оперативній пам’яті.

Відбувається чи запис читання.

 

Перетворення адреси в системі MULTICS

 

Тому що такий алгоритм буде працювати досить повільно. Апаратура системи
MULTICS містить високошвидкісний буфер швидкого перетворення адреси
(TLB) розміром у 16 слів. Адреси 16 найбільше що часто використовуються
сторінок зберігаються в буфері.

 

Сегментація з використанням сторінок: Intel Pentium

Кожна програма забезпечується до 16До сегментів, кожний з який може бути
до 1 млдр  36-розрядних слів довжиною.

Основа віртуальної пам’яті системи Pentium складається з двох таблиць:

Локальна таблиця дескрипторів LDT (Local Descriptor Table) — є в кожної
програми, і описує сегменти програми.

Глобальна таблиця дескрипторів GDT (Global Descriptor Table) — одна для
всіх програм, і описує системні сегменти (включаючи саму ОС).

Кожен селектор (указує на дескриптор) являє собою 16-розрядний номер.

 

Селектор у системі Pentium

13 битов визначають номер запису в таблиці дескрипторів, тому ці таблиці
обмежені, кожна містить 8ДО (2^13) сегментних дескрипторів.

1 біт указує тип використовуваної таблиці дескрипторів LDT чи GDT.

Рівні привілейованості в системі Pentium

Рівні привілейованості забороняють виконуваному коду звернутися до більш
низького рівня.

З урахуванням максимального розміру сегмента — 4 Гбайта — кожна задача,
при чисто сегментній організації віртуальної пам’яті, працює у
віртуальному адресному просторі в 64 Тбайта (4 Гбайта * 16ДО, де
16ДО=8ДО*2 т.к. LDT і GDT).

 

 

Дескриптор програмного (не даних) сегмента в системі Pentium (всего 8
байт (64 біта)).

База (Base) — базова адреса сегмента (32-бита), розділений на три
частини через сумісність з i286, у якому це поле має тільки 24 біта.

Розмір (Limit) — розмір сегмента (20 біт), рознесений на двох частин.

Якщо розмір сегмента зазначений у сторінках, він може досягати 2^32
байтів (2^20 * 4Кбайт (2^12) (розмір сторінки в Pentium)).

Алгоритм одержання фізичної адреси:

Селектор завантажується в регістр (для сегмента команд у CS, для
сегмента даних у DS).

Визначається глобальний чи локальний сегмент (LDT чи GDT).

Дескриптор витягається з LDT чи GDT, і зберігається в мікропрограмних
регістрах.

Якщо дескриптор у пам’яті і зсув не виходить за межі сегмента, програма
може продовжити роботу, якщо ні, відбувається переривання.

Система Pentium додає базову адресу до зсуву, і одержує лінійна адреса,

— якщо сторінкова організація пам’яті не використовується, те він є
фізичною адресою (адреса отримана),

— якщо сторінкова організація пам’яті використовується, те він є
віртуальною адресою.

У випадку, якщо використовується сторінкова організація пам’яті, лінійна
адреса переводиться у фізичний за допомогою таблиці сторінок.

 

Перетворення пари (селектора, зсув) у фізичну адресу

 

При 32-розрядному (2^32=4Гбайт) адресі і 4Кбатной сторінці, сегмент може
містити 1 млн сторінок (4Гбайт/4Кбайта). Тому використовується
дворівневе відображення (створене таблиця (сторінковий каталог)
утримуюча список з 1024 таблиць сторінок), завдяки чому можна знизити
кількість записів у таблиці сторінок до 1024.

У цьому випадку сегмент у 4 Мбайти (1024 запису по 4 Кбайта сторінки),
буде мати сторінковий каталог тільки з одним записом (і 1024 у таблиці
сторінок), замість 1 млн в одній таблиці.

 

Відображення лінійної адреси на фізичну адресу

У системі Pentium також є буфер швидкого перетворення адреси (TLB), у
якому зберігаються найбільше часто використовувані комбінації
Каталог-Сторінка на фізичну адресу сторінкового блоку. Тільки якщо
комбінація в TLB отсутствует, виконується це алгоритм.

 

Особливості реалізації в UNIX

У LUNIX системі на 32-розрядній машині кожен процес одержує 3Гбайта
віртуальні простори для себе, і 1Гбайт для сторінкових таблиць і інших
даних ядер.

На комп’ютерах Pentium, використовуються дворівневі таблиці сторінок, і
розмір сторінок фіксований 4Кбайта

На комп’ютерах  Alpha, використовується трехуровневие таблиці сторінок,
і розмір сторінок фіксований 8Кбайт

Для кожної програми виділяється 3 сегменти:

Код програми (тільки для читання)

Дані

Стік

Система віртуальної пам’яті забезпечує посторінкову організацію тільки
функцій. Ви повинні як і раніше мати досить нод-простору для розміщення
всіх списків даних, які використовуються вашою програмою чи функцією, і
для імен перемінних.

Отже, незважаючи на ті, що посторінкова організація пам’яті дозволяє
стартувати великі програми при набагато меншій пам’яті, усе-таки таки
необхідно визначити оптимальний розмір хіпа й встановити відповідно
LISPHEAP. Організація віртуальної пам’яті не змінює вимог до установки
LISPSTACK.

Віртуальна пам’ять має посторінкову організацію.

3. Мультипроцесори та мікрокомпютери

Мікропроцесор — процесор, виконаний у виді однієї або декількох
взаємозалежних інтегральних схем. Мікропроцесор складається з ланцюгів
керування, регістрів, сумматоров, лічильників команд і дуже швидкої
пам’яті малого обсягу.

Деякі мікропроцесори доповнюються співпроцесорами, що розширюють
можливості мікропроцесорів і набір виконуваних команд.

Мікрокомп’ютери — це комп’ютери, у яких центральний процесор виконаний у
виді мікропроцесора.

Просунуті моделі мікрокомп’ютерів мають кілька мікропроцесорів.
Продуктивність комп’ютера визначається не тільки характеристиками
застосовуваного мікропроцесора, але і ємністю оперативної пам’яті,
типами периферійних пристроїв, якістю конструктивних рішень і ін.

Мікрокомп’ютери являють собою инструменти для рішення різноманітних
складних задач. Їхні мікропроцесори з кожним роком збільшують
потужність, а периферійні пристрої — ефективність. Швидкодія — порядку 1
— 10 мільйонів операцій у сек.

Різновид мікрокомп’ютера — мікроконтролер. Це засноване на
мікропроцесорі спеціалізований пристрій, що вбудовується в систему чи
керування технологічну лінію.

Персональні комп’ютери (ПК) — це мікрокомп’ютери універсального
призначення, розраховані на один користувача і керовані однією людиною.

У класс персональних комп’ютерів входять різні машини — від дешевих
домашніх і ігрових з невеликою оперативною пам’яттю, з пам’яттю програми
на касетній стрічці і звичайному телевізорі як дисплей, до надскладних
машин з могутнім процесором, винчестерским нагромаджувачем ємністю в
десятки Гигабайт, з кольоровими графічними пристроями високого дозволу,
засобами мультимедиа й іншими додатковими пристроями.

Персональний комп’ютер повинний задовольняти наступним вимогам:

вартість від декількох сотень до 5-10 тисяч доларів;

наявність зовнішніх ЗУ на магнітних дисках;

обсяг оперативної пам’яті не менш 4 Мбайт;

наявність операційної системи;

здатність працювати з програмами на мовах високого рівня;

орієнтація на користувача-непрофесіонала (у простих моделях).

Миникомпьютерами і суперминикомпьютерами називаються машини,
конструктивно виконані в одній стійці, тобто занимающие обсяг порядку
половини кубометра. Зараз комп’ютери цього класу вимирають, поступаючись
місцем мікрокомп’ютерам.

4. Використання комбінацій клавіш для роботи

у OC Windows і Unix

Для кращої і зручнішої роботи в програмах Windows були розроблені так
звані «гарячі» клавіші.

Гарячі клавіші — набір клавіш, за допомогою яких можна швидко виконати
деякі команди із арсеналу програм, без допомоги миші. Більш за усі
використовуються в програмах, у яких використовується клавіатура як
основний інструмент, наприклад Microsoft Word .

Комбінацію клавіш також можна визначити самостійно. Наприклад у програмі
Word у головному меню назва шкірного пункту містить підкреслені букви,
при натисканні Alt та одночасному натисканні кнопки, яка відповідає
підкресленій букві в меню на клавіатурі буде відкрите відповідне меню.
Також у відкритому меню містяться в назві пункту підкреслені букви, при
виконанні попередніх дій відбудеться дія, яка відповідає дії даного
пункту меню. У сучасних комп’ютерах на клавіатурі міститься кнопка із
логотипом Windows, після натискання цієї кнопки відкриється меню в якому
містяться всі ярлики швидкого запуску певних програм, у цьому меню можна
пересувати бар на потрібний пункт за допомогою кнопок із стрілками, при
натисканні кнопки Enter виконається дія властива даному пункту.

Комбінація клавіш

Esc

Delete

F1

F2

F3

F5

F10

Alt + Tab

Alt + F4

Сtrl + S

Ctrl + Esc

Ctrl + X

Num Lock + Мінус (-)

Num Lock + Плюс (+)

Ctrl + Alt + Delete

Дії

Відміна команди

Видалення папки

Вивід контекстної довідки

Зміна видаленого значка

Відкрити панель пошуку файлів

Відновити зміст папки або вікна

У програмах — активізація рядів текстового меню

Перехід до наступного вікна.

Вихід із програми

Збереження документів

Відкрити головешці меню

Виділення в буфер

Згортання виділений папкою

Розгортання виділений папкою

Виклик диспетчера задач Windows

Комбінація гарячих клавіш

Ctrl + V

Ctrl + C

Ctrl + O

Ctrl + F

Ctrl + H

Ctrl + P

Ctrl + A

Ctrl + Z

Ctrl + N

Ctrl + B

Ctrl + I

Ctrl +U

Вставити текст

Копіювати текст

Відкрити файл

Знайти

Замінити

Печатка

Виділити весь текст

Відмінити дію

Створити новий документ

Включити режим напівжирних букв

Включити режим косих букв

Включити режим підкреслених букв

«Гарячі» клавіші можна також встановити на запуск будь-якої програми.
Тобто при натисненні цих клавіш буде запускатися певна програма. Для
цього потрібно виділити ярлик програми і натиснути ПКМ.

Після цього відкриваємо пункт Властивості й у підпункт Бистрий запуск
вводимо комбінацію «гарячих» клавіш. Комбінація «гарячих» клавіш винна
починатися із клавіш Ctrl + Alt + … .

Для роботи UNIX більшість клавіш і їх комбінацій мають спеціальне
значення. Смороду мають імена, унікальні для систем UNIX і можуть не
відповідати наклейкам на клавішах для інших систем. Для підказки у
визначенні цих клавіш наведена наступна таблиця. Список для ваших
конкретних пристроїв входу описів у keyboard (HW).

У цій таблиці тирі між клавішами значити «натисніть першу клавішу і
тримаєте її при натисканні другої».

Спеціальні клавіші

Ім’я UNIX Напис на клавіші Дія

Delete зупиняє поточну програму повертаючи в запрошення оболонки. Ця
клавіша відома також як Interrupt чи Del.

Backspace видаляє символ ліворуч від курсору

d Ctrl-d сигналізує кінець уведення з клавіатури; виходить з
поточної оболонки чи ініціалізує процедуру виходу — logout — якщо
поточна оболонка — оболонка входу.

h Erase видаляє перший символ ліворуч від курсору. Також
називається ERASE.

q Ctrl-q рестарт друку після зупинення її за допомогою Ctrl-s.

s Ctrl-s зупинення друку на стандартному пристрої виведення, такому
як термінал. Не зупиняє програми.

u Ctrl-u видаляє всі символи в потоковому рядку. Називається також
KILL.

Ctrl- завершує поточну команду і створює файл core.
(Рекомендується тільки для налагодження). Дивися core(F) для одержання
додаткової інформації.

Esc вихід з потокового режиму; наприклад, вихід з режиму введення
при роботі в редакторі vi.

Return завершує командний рядок і ініціює дію оболонки.

Більшість цих спеціальних функціональних клавіш може бути модифіковано
користувачем. Для одержання додаткової інформації дивися stty(C).

Список використаної літератури

Гилев Ю.М., Дерюгін А.А. Особливості роботи многопроцессорной
обчислювальної системи з загальної многомодульной пам’яттю./Міжнародний
форум інформатизації – 2002: Доповіді міжнародної конференції
«Інформаційні засоби і технології». 14-16 жовтня 2003 р., у 3-х Т.Т.Т3.
– М.: До, 2003. – 221 с.

Марков А.А. Моделювання інформаційно-обчислювальних процесів: Навчальний
посібник для вузів. – М.: Изд-во МГТУ ім. Н.Е.Баумана,1999.-360 с.

Основи програмування. Посібник / Шлаєв В.І. – М., 2002.

Сучасні операційні системи, Е. Таненбаум, 2002, СПб, Питер, 1040 стор.,

HYPERLINK
«http://www.citforum.ru/operating_systems/sos/contents.shtml» Сетевие
операционние системи Н. А. Олифер, В. Г. Олифер

Мережні операційні системи Н. А. Олифер, В. Г. Олифер, 2001, Спб, Питер,
544 стор.

Windows 2000 у запитаннях і відповідях. – К., 2001.

Похожие записи