Билет.Механизмы взаимодействия процессов в ОС Unix. Основные концепции

Средства межпроцессного взаимодействия ОС Unix позволяют строить прикладные системы различной топологии, функционирующие, как в пределах одной локальной ЭВМ, так и в пределах сетей ЭВМ.

Взаимодействие процессов: Взаимодействие в рамках локальной ЭВМ -> (Родственные процессы: неименованные каналы, главный-подчинённый, Произвольные процессы: именованные каналы, сигналы, IPC); Взаимодействие в рамках сети -> (MPI, Сокеты).

Будем акцентировать наше внимание на решении двух проблем, связанных с организацией взаимодействия процессов: именование взаимодействующих процессов и синхронизация процессов при организации взаимодействия.

Первая – именование процессов отправителей и получателей или именование некоторого объекта, через который осуществляется взаимодействие. Эта проблема решается по-разному в зависимости от конкретного механизма взаимодействия. Так в системах, обеспечивающих взаимодействие процессов, функционирующих на различных компьютерах в сети используется адресация, принятая в конкретной сети ЭВМ. В средствах взаимодействия процессов, локализованных в пределах одной ЭВМ способ именования зависит от конкретного механизма взаимодействия. В частности, для ОС Unix взаимодействие процессов можно разделить на механизмы взаимодействия доступные исключительно родственным процессам и взаимодействие произвольных процессов (с точностью до прав процесса).

При взаимодействии родственных процессов проблема именования решается за счет наследования потомками некоторых свойств одного из прародителей.

При взаимодействии произвольных процессов нет факта наследования некоторых свойств процессов, которые могут использоваться для именования. Поэтому, в данном случае обычно используются две схемы. Первая – использование для именования идентификаторов взаимодействующих процессов (к примеру, аппарат передачи сигналов). Вторая схема предполагает использование некоторого системного ресурса, обладающего уникальным именем.

Другая проблема организации взаимодействия – это проблема синхронизации взаимодействующих процессов. Взаимодействие процессов представимо в виде оказания одним процессом воздействия на другой процесс или использование некоторых разделяемых ресурсов, через которые возможна организация обмена данными.

Первое требование к средствам взаимодействия процессов это атомарность (неразделяемость) базовых операций. То есть синхронизация должна обеспечить атомарность операций взаимодействий или обмена данными с разделяемыми ресурсами.

Второе требование – это обеспечение определенного порядка в операциях взаимодействия. Назовем это семантической синхронизацией.

44 билет. Файловые системы. Основные свойства, функции, определения

Файловая система (ФС) - часть операционной системы, представляющая собой совокупность организованных наборов данных, хранящихся на внешних запоминающих устройствах, и программных средств, гарантирующих именованный доступ к этим данным и их защиту. Данные называются файлами, их имена - именами файлов.

Файловые системы можно классифицировать по степени персонификации доступа к содержимому файлов. Соответственно могут быть: однопользовательские файловые системы; многопользовательские файловые системы.

Однопользовательская ФС - система, в которой не регламентируется доступ к содержимому файлов от имени любого пользователя.

Многопользовательские файловые системы предусматривают работу только идентифицированных системой пользователей. Для многопользовательских файловых систем основным свойством является наличие защиты данных, содержащихся в файлах, от несанкционированного доступа.

Свойства файлов:

1. Файл представляет собой некую сущность, имеющую имя и позволяющую оперировать со своим содержимым через ссылку на имя файла.

2. Реальное местосторасположение данных файлов определяется файловой системой и в общем случае закрыто от пользователя.

3. Определен фиксированный программный интерфейс для работы с содержимым файла. Операционная система однозначно определяет набор функций, обеспечивающих обмен с файлом. Обычно, этот набор функций содержит следующие возможности по работе с файлами: Открытие файла, Закрытие файла. Создание нового файла. Чтение/запись. Управление файловым указателем.

4. Персонификация и защита данных. Персонификация – возможность системы «опознавать» конкретного пользователя и ассоциировать с ним его файлы. Защита доступа к содержимому файлов обычно включает в себя права на выполнение следующих действий: чтение, запись, исполнение содержимого как процесс.

Отметим, что персонификация и защита данных – это свойство всей ОС в целом.