Билет 50. Схема работы виртуальной памяти

Виртуальная память (virtual memory) организуется операционной системой за счет использования дополнительно к оперативной памяти некоторого количества памяти на внешнем запоминающем устройстве. Быстрота виртуальной памяти во многом определяется скоростью обмена с внешним устройством и скоростью самого устройства. Следовательно, чем больше реально оперативная память, тем меньше происходит обращений к медленным внешним устройствам и тем быстрее оказывается работа программ.

Такая организация памяти позволяет данные, не используемые в настоящий момент времени, спрятать, например, на жестком диске, освободив, таким образом, участок в быстрой оперативной памяти. В тот момент, когда спрятанные данные потребуются программе для работы, операционная система найдет их на диске, достанет и разместит на прежнем месте в оперативной памяти. Непосредственно перед этим данные из этой части памяти будут перенесены на жесткий диск. Данные между внутренней и внешней памятью пересылаются блоками определенного размера - страницами. Для хранения временно неиспользуемых данных на диске резервируется место, обычно называемое файлом подкачки, пэйдж-файл (pagefile) или своп-файл (swapfile). Практически во всех современных операционных системах программы работают с виртуальной памятью.

Принцип работы виртуальной памяти

Билет 51. Одноуровневая и двухуровневая таблицы страниц. Схема вычисления адреса памяти с использованием таблицы каталогов и таблицы страниц.

Билет 52. Оценка затрат памяти при использовании двухуровневой таблицы страниц.

Билет 53. Оптимальный размер страницы виртуальной памяти.

Билет 54. Алгоритмы замещения страниц виртуальной памяти.

Билет 55. Назначение файловой системы.

• распределение дисковой памяти;

• именование файлов;

• отображение имен файлов в соответствующие адреса во внешней памяти;

• доступ к данным;

• разделение, защита и восстановление файлов;

• шифрование данных;

• дефрагментация.

Билет 56. Состав файловой системы. Этапы эволюции файловых систем.

• совокупность всех файлов на диске;

• структуры данных, используемые для управления файлами (каталоги, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространст-ва на диске, дефектных участков магнитного диска);

• комплекс системных программных средств, реализующих различные операции над файлами и каталогами: создание, уничтожение, чтение, запись, переименование, поиск, шифрование и т.д.

• файловые системы со сквозной записью (MSDOS) – 1981 - 2000 г.г.;

• файловые системы с отложенной записью (ext2fs) – 1990-1995 г.г.;

• журналируемые файловые системы (NTFS, ext3fs, ext4fs, reiserfsи др.) -

с 1993 г. по настоящее время.

Билет 57. Файловые системы ОС MS Windows – cравнительный анализ характеристик и области применения.

• FAT (FAT12, FAT16, FAT32, extFAT)

• NTFS

• CDFS

• UDF

• ReFS - начиная с Win 8