- •Основы построения операционных систем
- •Введение
- •1. Основные аспекты операционных систем
- •1.1. Программные системы
- •1.2. Ресурсы вычислительных систем
- •1.3. Функции операционных систем
- •1.3.1. Упрощение доступа к компьютеру
- •1.3.2. Повышение эффективности использования ресурсов
- •1.4. Классификация операционных систем
- •2. Управление файлами
- •2.1. Файлы
- •2.1.1. Имя файла
- •2.1.2. Типы файлов
- •2.1.3. Атрибуты файла
- •2.2. Функции системы управления файлами
- •2.3. Способы организации файлов
- •2.3.1. Последовательное размещение
- •2.3.2. Размещение с помощью сцепленных блоков
- •2.3.3. Организация файлов на основе таблиц размещения
- •2.3.4. Размещение с использованием таблицы индексов
- •2.3.5. Индексно-последовательное размещение
- •2.3.6. Библиотечная структура данных
- •2.4. Методы доступа к содержимому файлов
- •2.4.1. Последовательный доступ
- •2.4.2. Прямой доступ
- •2.4.3. Другие методы доступа
- •2.5. Способы организации файловой структуры
- •2.6. Манипулирование файловой структурой
- •3. Управление памятью
- •3.1. Простое непрерывное распределение
- •3.2. Распределение с несколькими непрерывными разделами
- •3.2.1. Мультипрограммирование и разбиение на разделы
- •3.2.2. Разделы с фиксированными границами
- •3.2.3. Разделы с подвижными границами
- •3.2.4. Своппинг
- •3.3. Организация виртуальной памяти
- •3.3.1. Основные концепции виртуальной памяти
- •3.3.2. Страничная организация памяти
- •3.3.3. Сегментная организация памяти
- •3.3.4. Сегментно-страничная организация памяти
- •3.4. Управление виртуальной памятью
- •3.4.1. Алгоритмы выталкивания страниц
- •3.4.2. Подкачка страниц по запросу
- •3.4.3. Подкачка страниц с опережением
- •3.4.4. Освобождение страниц
- •3.4.5. Размер страниц
- •4. Управление процессами
- •4.1. Концепции процесса
- •4.1.1. Понятие последовательного процесса
- •4.1.2. Состояния процесса
- •4.1.3. Блок управления процессом
- •4.1.4. Планирование процессов
- •4.1.5. Обработка прерываний
- •4.2. Синхронизация параллельных процессов
- •4.2.1. Параллельная обработка
- •4.2.2. Взаимное исключение
- •4.2.3. Алгоритм Деккера
- •4.2.4. Аппаратная реализация взаимного исключения
- •4.2.5. Семафоры
- •4.2.6. Мониторы
- •4.2.7. Передача сообщений
- •4.3. Тупиковые ситуации
- •4.3.1. Условия возникновения дедлоков
- •4.3.2. Основные направления исследований по проблеме тупиков
- •4.3.3. Предотвращение тупиков
- •4.3.4. Обход дедлоков
- •4.3.5. Алгоритм банкира
- •4.3.6. Распознавание дедлоков
- •4.3.7. Восстановление после тупиков
- •5. Управление процессором
- •5.1. Диспетчеризация процессов
- •5.2. Приоритеты
- •5.3. Алгоритмы диспетчеризации с одной очередью
- •5.3.1. Алгоритм fcfs (первый пришедший обслуживается первым)
- •5.3.2. Алгоритм spn (кратчайший процесс - следующий)
- •5.3.3. Алгоритм srt (по наименьшему остающемуся времени)
- •5.3.4. Алгоритм hrrn (по наибольшему относительному времени ответа)
- •5.3.5. Алгоритм циклической диспетчеризации rr
- •5.3.6. Сравнение алгоритмов диспетчеризации с одной очередью
- •5.4. Многоуровневые очереди с обратными связями
- •6. Управление устройствами
- •6.1. Общая организация ввода-вывода
- •6.2. Методы управления периферийными устройствами
- •6.3. Действия по вводу-выводу
- •6.3.1. Буферизация : прочитать и записать
- •6.3.2. Блокирование : получить и поместить
- •6.3.3. Подготовка : открыть и закрыть
- •6.4. Управление магнитными дисками
- •6.4.1. Физическая структура магнитного диска
- •6.4.2. Физическая структура формата данных дискеты
- •6.4.3. Логическая структура магнитного диска
- •6.4.4. Планирование работы с магнитными дисками
- •Заключение
- •Список используемых источников
- •Оглавление
6.4.2. Физическая структура формата данных дискеты
Структура приводится в соответствии с форматом IBM System 34 Format (способ записи MFM), используемый в IBM - совместимых контроллерах гибких дисков.
Каждая дорожка состоит из записей трех типов:
- начало дорожки;
- сектор на дорожке;
- конец дорожки.
На отформатированной дорожке содержится по одной записи начала и конца дорожки и одна или несколько записей секторов. Cтруктуры записей первых двух типов приведены в табл. 6.1 и табл. 6.2.
Начало дорожки Таблица 6.1
-
GAP4
SYNC
IAM
GAP1
80x4E
12x00
3xC2
FC
50x4E
GAP4 - поле, записываемое контроллером при форматировании дорожки. Содержит 80 байт, заполненных шестнадцатеричным числом 4Е.
SYNC - поле, записываемое контроллером при форматировании дорожки. Содержит 12 байт, заполненных шестнадцатеричным числом 00.
IAM - поле, содержащее адресный маркер начала дорожки, записываемый контроллером при форматировании дорожки. Содержит 3 байта, заполненных шестнадцатеричным числом С2 со специальным нарушением последовательности бит синхронизации и шестнадцатеричное значение FC.
GAP1 - поле, записываемое контроллером при форматировании дорожки. Содержит 50 байт, заполненных шестнадцатеричным числом 4Е.
Сектор на дорожке Таблица 6.2
|
SYNC |
IDAM |
C |
H |
S |
|
C |
GAP2 |
SYNC |
DATA AM |
|
C |
GAP3 |
||
|
12x00 |
3x A1 |
FE |
Y L |
E A D |
E C |
N O |
R C |
|
|
|
|
DATA |
R C |
|
SYNC - поле, записываемое контроллером при форматировании дорожки. Содержит 12 байт, заполненных шестнадцатеричным числом 00.
IDAM - поле, содержащее адресный маркер идентификатора сектора, записываемый контроллером при форматировании дорожки. Содержит 3 байта, заполненных шестнадцатеричным числом А1 со специальным нарушением последовательности бит синхронизации и шестнадцатеричное число FE- признак маркера идентификатора.
Следующие четыре байта содержат идентификатор сектора, включающий поля:
CYL - номер цилиндра (один байт) , записывается при форматировании дорожки;
HEAD - номер головки (дорожки, один байт), записывается при форматировании дорожки;
SEC - номер сектора (один байт), записывается при форматировании дорожки;
NO - код размера сектора (один байт), записывается при форматировании дорожки. Определяет размер поля данных в секторе по формуле 128 2 NO (для NO = 0 размер поля данных 128 байт, NO = 1 - 256 байт, NO = 2 - 512 байт и т.д.).
CRC - контрольная сумма идентификатора сектора (два байта).
GAP2 - поле, записываемое контроллером при форматировании дорожки. Содержит 22 байта, заполненных шестнадцатеричным числом 4Е.
SYNC - поле, записываемое контроллером при форматировании дорожки или при записи данных. Содержит 12 байт, заполненных шестнадцатеричным числом 00.
DATA AM - адресный маркер данных, записывается контроллером при форматировании дорожки или при записи данных. Содержит 3 байта, заполненных шестнадцатеричным числом А1 со специальным нарушением последовательности бит синхронизации и шестнадцатеричное значение FB (обычные данные) или F8 (стертые данные).
DATA - поле данных. Длина поля определяется параметром NO, как описано выше.
CRC - контрольная сумма данных (два байта).
GAP3 - поле, записываемое при форматировании дорожки. Длина поля определяется в параметрах форматирования. Значение GAP3 в десятичной форме равно 80 (для дискет диаметром 5,25 и 3,5 двойной плотности), 84 (для дискет диаметром 5,25 высокой плотности) и 108 (для дискет диаметром 3,5 высокой плотности).
Запись конец дорожки обозначается GAP4 и представляет собой поле, записываемое контроллером при форматировании дорожки и содержащее шестнадцатеричные значения числа 4Е. Длина поля определяется остатком дорожки до индексного маркера.