PB001: Uvod do informačních technologií
Luděk Matýska
Fakulta informatiky Masarykovy univerzity
podzim 2014
Luděk Matýska  (Fl MU)
PB001: Úvod do informačních technologií
podzim 2014
1/17
Q Přerušení
Q| Systém souborů
Luděk Matýska  (Fl MU) PB001: Úvod do informačních technologií I podzim 2014        2 / 17
• Operační systémy obecně reagují na asynchronní udalosti (events)
• Prerušení: mechanismus, jak přerušit vykonávanou práci na základě externí příčiny (nějaké události)
Luděk Matýska  (Fl MU)
PB001: Úvod do informačních technologií
podzim 2014        3 / 17
• Podpora 1/0
• Problém v programovém vybavení
• Neautorizovaný přístup
• Nelegální instrukce nebo operandy
• Požadavek počítačem řízeného systému
• Zásah operátora
• Výpadek hardware
Luděk Matýska  (Fl MU)
PB001: Úvod do informačních techn
• Přerušení od časovače (přeplánování procesů, timeout, ...)
• Přerušení od periferie (klávesnice, myš, síťová karta, ...)
• Přerušení z procesoru (dělení nulou, chybná operace, ...)
Luděk Matýska  (Fl MU)
PB001: Úvod do informačních technologií
podzim 2014        5 / 17
• Přeruší běh aktuálního programu
• Nutno uložit stav
• a zapamatovat místo návratu
• Více zdrojů a příčin přerušení
• Nutno rozlišit typy (příčinu) přerušení
• Nutno zapamatovat zdroj přerušení
Luděk Matýska  (Fl MU)
PB001: Úvod do informačních techn
• Obsluha přerušení realizována v kernelu
• Zajištění serializace
• Bezpečnost
• Vyvolá tzv. přepnutí kontextu
Luděk Matýska  (Fl MU)
PB001: Úvod do informačních techn
• Maskovaní přerušení
• dočasné a trvalé
• možná ztráta přerušení/události
• Priorita přerušení/obsluhy
• Základní tři úrovne:
• Nemaskovaná přerušení: vyšší priorita
• Aktuálně zpracovávané přerušení
• Maskovaná přerušení: nižší priorita
Luděk Matýska  (Fl MU)
PB001: Úvod do informačních techn
• Polling = opakované dotazování (na stav/událost)
• Možná alternativa pro některá přerušení
• Zaměstnává procesor
• Může zůstat v uživatelském prostoru
Luděk Matýska  (Fl MU)
PB001: Úvod do informačních technologií
podzim 2014        9 / 17
Systém souborů
o Základní funkce:
• Vytvoření souboru
• Čtení a psaní z/do souboru
• Odstranění (smazání) souboru
• Spuštění souboru (soubor=program)
• Podpora na úrovni operačního systému
Luděk Matýska  (Fl MU)
PB001: Úvod do informačních techn
Systém souborů
EH
• Hierarchické systémy:
• Kořen (root)
• Adresáře jako speciální typ (meta)souboru: drží informace o souborech, nikoliv jejich vlastní data
• Databázové systémy:
• Soubory (nebo jejich části) jako položka v databázi
• Bohatší množina operací
• Složitější implementace
Luděk Matýska  (Fl MU)
PB001: Úvod do informačních technologií
podzim 2014        11 / 17
Systém souborů
• Posloupnost bytů - vnitřní struktura pro OS neznáma
• Posloupnost záznamů (records)
• Strom - každý uzel má vlastní klíč
Luděk Matýska  (Fl MU)
PB001: Úvod do informačních technologií
podzim 2014        12 / 17
Systém souborů
• Typy souborů (v UNIXovém OS)
o Rádné: běžné soubory
• Adresáře: udržení hierarchické struktury
• Speciální: přístup ke konkrétnímu zařízení (/dev/mouse, /dev/audio, /dev/lp); speciální /proč systém
• Blokové: náhodný přístup na základní úrovni (/dev/hd, /dev/kmem)
• Přístupové metody; příklady:
• Sekvenční
• Náhodný (random)
• Indexsekvenční (není v běžném UNIXu)
Luděk Matýska  (Fl MU)
PB001: Úvod do informačních technologií
podzim 2014        13 / 17
Systém souborů
o Možné typy
• Souvislé
• souvislé posloupnost bloků (složitá alokace, plýtvání místem)
• Provázaný seznam:
• každý blok odkazuje na další (může růst, vyšší režie - pro ukazatel, složitý náhodný přístup)
• Indexové:
• Např. FAT (File Allocation Table) v MS DOSu
• Tabulka pro všechny bloku na disku
• Provázány odkazem na další blok daného souboru
• inodes
Luděk Matýska  (Fl MU)
PB001: Úvod do informačních technologií
podzim 2014        14 / 17
Systém souborů
• Podobné indexovému
• Pevná délka tabulky pro každý soubor
• Kratší soubory adresovány přímo
• Pro delší soubory alokována další tabulka
• Tabulky provázány hierarchicky (1., 2. a 3. úroveň)
• Flexibilní, malá režie
Luděk Matýska  (Fl MU)
PB001: Úvod do informačních technologií
podzim 2014        15 / 17
• V tabulce
• Bitový vektor
• Provázaný seznam
• Většinou zpracovávány podle FCFS (First Come First Served)
Luděk Matýska (Fl MU)
PB001: Úvod do informačních technologií
podzim 2014        16 / 17
Systém souborů
• Obecně přístup pro skrytí zpoždění (latence)
• Nejčastěji používané bloky/soubory uloženy v paměti 0 Pouze pro čtení (snazší) nebo i pro zápis
• Problém: konzistence při přístupech/zápisech z více míst
• Základní typy
• Write-through: okamžitě po zápisu i na disk
• Write-back: až po určité době (30s)
Luděk Matýska  (Fl MU)
PB001: Úvod do informačních technologií
podzim 2014        17 / 17