Diapositives du cours de Systèmes d'Exploitation (partie 3

Jean-Luc Massat

Description

• mémoire - matière potentielle : si
• mémoire

Gestion des peripheriques 1 II Organisation des peripheriques JJ Il existe deux categories de peripherique : – les peripheriques en mode bloc (disque, disquette, CD-ROM, bande), – les peripheriques en mode caractere (carte reseau, imprimante, ter- minaux, bande, etc.). Périph. Périph. Périph. Contr. Contr. Canal 0 Canal 1 CPU 〈nu de canal, nu de control., nu de periph.

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• cache disque
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• support
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• blocs
• bloc
• gestion des supports
• gestion du support
• disque
• disques
• secteurs
• secteur

Sujets

• Mémoire
• Gestion
• Support
• Disque
• Adresse
• Secteur
• Système

Informations

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• Langue: Français

Extrait

Gestion des p´eriph´eriques
1
II Organisation des p´eriph´eriques JJ
Il existe deux cat´egories de p´eriph´erique :
– lesp´eriph´eriquesenmodebloc(disque,disquette,CD-ROM,bande),
– les p´eriph´eriques en mode caract`ere (carte r´eseau, imprimante, ter-
minaux, bande, etc.).
Périph.
Canal 0 Contr.
CPU Périph.
Canal 1 Contr.
Périph.
hnu de canal, nu de control., nu de p´eriph.i
2II Entr´ee/Sortie par test d’´etat JJ
Fini Pret Err
TEST
CPU
OUT
Périphérique
IN
Gestion des entr´ees/sorties par attente active :
sortir(valeur c, p´eriph´erique p) =
d´ebut
test p, R1
si (R1.pr^et = 0) alors
herreuri
fin-si
out c, p
r´ep´eter
test p, R1
jusqu’`a (R1.fini ou R1.erreur)
fin
3
II Entr´ee/Sortie par interruption (ADM) JJ
IN Controleur Périphérique
CPU
Interruption
Tampon
Mémoire
Si le contrˆoleur ne dispose pas d’un tampon, on parle d’E/S par vol de
cycles de m´emoire.
4II Entr´ee/Sortie par interruption (CANAL) JJ
CO
RE
Programme
Canal
Canal
Mémoire
hSoit c un num´ero de canali
hpr´eparer le programme `a l’adresse αi
canal execute c, α
...
canal test c, R1 stop c
5Le syst`eme de gestion de fichiers
1
II Notion de fichier JJ
D´efinition : Un fichier est un ensemble d’informations regroup´ees en
vue de leur utilisation et de leur conservation.
D´efinition : L’organisation logique d’un fichier d´ecrit son contenu vu
par les processus utilisateur.
D´efinition : L’organisation physique d’un fichier d´ecrit son implantation
sur le support physique.
Vudesprogrammesd’application,lesinformationsdufichiersontrep´er´ees
pardesadresseslogiques.Vudusyst`emed’exploitation,cesinformations
ont une adresse physique sur le support.
2II Les fonctions du S.G.F. JJ
Fourniture des fonctions d’acc`es au niveau logique qui r´ealisent :
- le passage du niveau logique au niveau physique,
- le partage et la protection des informations.
Gestion de la m´emoire secondaire qui est une ressource partag´ee entre
tous les fichiers.
3
II La structure interne du S.G.F. JJ
4Code de l’application
librairie standard
Interprétation des noms logiques
Réalisation des fonctions d’accès logique
Réalisations des opérations d’E/S
Gestion de la mémoire cache
Pilotes de périphériques
Gestionnaire d’interruptions
Canal d’E/S / ADM
Contrôleur 1 Contrôleur 2
Périph. 1 Périph. 2 Périph. 3 Périph. 4
Matériel d’E/S Système d’Exploitation Utilisateur
Moniteur d’E/S S.G.FOrganisation des disques
1
II Structure physique d’un support JJ
- Faces, pistes et secteurs
- Cylindres et autres...
´- Lecture / Ecriture d’un bloc
- Optimisation des requˆetes disque
- Gestion du support
- du cache
- Implantation du cache
2Faces, pistes et secteurs
Undisqueestcompos´ededeuxfaces.Cesfacessontd´ecoup´eesenpistes
(de 20 `a 1500).
piste
secteur
On trouve de 4 `a 32 secteurs par piste dont la taille varie de 512 octets
`a 4 Ko.
L’adresse d’un secteur est un triplet :
hface f, piste p, secteur si.
3
Cylindres et autres...
Un support est compos´e de plusieurs disques
Un cylindre regroupe les pistes de mˆeme num´ero de toutes les faces.
Axe de rotation Support des têtes
Le bloc est l’unit´e ´el´ementaire d’E/S. Il regroupe les secteurs de mˆeme
num´ero `a l’int´erieur d’un cylindre.
le bloc b d’adresse hidivN , imodN i.i f f| {z } | {z }
cylindre secteur
avec N le nombre de secteurs par face.f
4´Lecture / Ecriture d’un bloc
Pour une op´eration d’E/S il faut :
- positionner les tˆetes sur le bon cylindre,
- attendre que le secteur soit sous la tˆete,
- lire ou ´ecrire le bloc.
htemps d’E/Si=htemps de latencei+hE/Si
Pourdiminuerletempsdelatenceonappliqueunalgorithmed’ordonnancement
des requˆetes disques.
- FCFS (First Come First Served) on respecte l’ordre d’arriv´ee,
- SSTF (Shortest Seek Time First) le plus proche en premier,
- SCAN (balayage ou Algorithme de l’ascenseur) parcours entier du
disque dans les deux sens (Variante LOOK),
- C-SCAN (Circular SCAN) balayage dans un seul sens (variante C-
LOOK).
5
Optimisation des requˆetes disque
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
FCFS
SSTF
SCAN
LOOK
C−SCAN
C−LOOK
6Gestion du support
La gestion du support c’est l’allocation et la lib´eration de blocs ou de
zones (ensemble de blocs contigu¨es).
Un support est caract´eris´e par
- l’ensemble des blocs libres,
- des blocs occup´es,
- des blocs d´efectueux.
Ces ensembles sont repr´esent´es par
- un chaˆınage des blocs,
- un chaˆ de blocs d’index,
- une table de bits B telle que B = 1 ssi le bloc k fait partie dek
l’ensemble.
Pour un disque de 1 Go et un bloc de 4 Ko, la table mesure
10 10 202 ×2 1 2
( )× = =32Ko.
2 10 3 152 2 ×2 2
7
Gestion du cache
BufferRequêtes
du
DisqueS.G.F.
En stockant les derniers blocs utilis´es, le cache disque permet
- de diminuer le nombre d’entr´ee/sortie,
- de r´ealiser des ´ecritures asynchrones.
La pr´esence d’un cache disque pose le probl`eme de la coh´erence des
informations sur disque.
Ceprobl`emeestr´egl´eparlamise`ajourp´eriodiquedudisque(parexemple
toutes les 30 secondes pour UNIX ou imm´ediatement pour MS-DOS).
8