Практическая работа по "Операционной системе и среды"

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Тульский государственный университет»

Интернет-институт ТулГУ

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Операционные системы и среды»

Тула

Задание на работу:

1. Ознакомиться с теоретическими положениями лабораторной работы, изучить функциональные возможности программ управления виртуальными ресурсами, составить описание программ, ответить на контрольные вопросы, получить у преподавателя код индивидуального задания.

1. Проверить, существуют ли на вашем компьютере программные средства для создания электронного диска. В случае их отсутствуя выполнить установку (инсталляцию) этих программных средств. При необходимости выполнить перезагрузку компьютера и убедиться, что в вычислительной системе появился драйвер электронного диска

1. Выполнить оперативную настройку параметров электронного диска (если это позволяет сделать драйвер электронного диска).

1. Активировать электронный диск, если это необходимо.

1. Скопировать на электронный диск группу файлов большого объема и определить время копирования файлов.

1. Выполнить реконфигурацию электронного диска (если это позволяет сделать драйвер электронного диска).

1. После завершения работы с электронным диском деактивировать электронный диск.

1. По указанию преподавателя выполнить удаление драйвера (деинсталляцию) электронного диска из операционной системы.

1. Подготовить отчет о проделанной работе и защитить его перед преподавателем.

Решение:

Для реализации виртуального диска размещённого в оперативной памяти будем использовать программу ImDisk - https://sourceforge.net/projects/imdisk-toolkit/files/20220826/

Выбор обусловлен тем что это полностью открытое и бесплатное ПО. Для нашей задачи рассматривать какие-то коммерческие варианты не видится особого смысла хотя возможно они и могут предоставлять некоторые особые возможности и функции. У ряда из них есть и бесплатные редакции, но имеющие те или иные ограничения (самое частое это размер виртуального диска который можно создать, например предел в 4-8 ГБ, либо ограничение на время использования, 30 дней).

У нас Windows 10 x64 соответственно скачиваем ImDiskTk-x64.zip

Распакуем полученный архив

И произведём запуск мастера установки посредством bat файла

[pic 1][pic 2]

В части указанных по умолчанию параметров всё вполне устраивает так что жмём «Установка»

[pic 3]

[pic 4]

Перейдём к настройке

[pic 5]

В силу того что свободной оперативной памяти у нас достаточно можно создать диск на 6 ГБ. Есть возможность динамического выделения памяти — т. е. Место будет выделяться по мере необходимости, а не сразу все указанные нами 6 ГБ будут «отсечены» из оперативной памяти.

Немного остановимся на дополнительных параметрах

[pic 6]

Здесь (снимок экрана выше) можно переназначить переменные среды TEMP (временные файлы) на наш созданный виртуальный диск

[pic 7]

В части форматирования остановлю внимание лишь на опции AWE (Address Windowing Extensions) – программный интерфейс в системах семейства Windows, актуально для 32 битного ПО, обеспечивает возможность использования более чем 4 ГБ оперативной памяти.

“Подключить к пустой папке” просто создаст ярлык ведущий фактически на наш виртуальный диск.

[pic 8]

Так же виртуальный диск при необходимости можно наполнить данными из папки или образа.

Просмотреть свойства нашего виртуального диска можно так же как и для любого иного — через проводник





[pic 9]
Протестируем скорость чтения/записи для чего воспользуемся CrystalDiskMark
https://crystalmark.info/redirect.php?product=CrystalDiskMarkInstaller

Установку этого приложения описывать не буду.

[pic 10]

Впечатляющие результаты. Случайные чтения и запись конечно уступают последовательным в связи тем что это более ресурсозатратная задача. Для сравнения результаты с моего системного NVMe SSD

[pic 11]

Отключим наш виртуальный диск, а так же и его автоматическое подключение при запуске ОС






[pic 12]

[pic 13]

Ничего важного мы на него не помещали, так что удаляем без сохранения.

Удаление ImDisk можно произвести через стандартную оснастку «Установка и удаление программ»








Контрольные вопросы:

Что такое виртуальный ресурс вычислительной системы?

Виртуальным (virtual) называется ресурс, который пользовательской программе представляется обладающим свойствами, отличными от тех, которые он имеет.

Что такое электронный (виртуальный) диск?

Программная имитация постоянного запоминающего устройства. В качестве хранилища может использоваться к примеру оперативная память или иная. Виртуальный ресурс хранения информации.

Какие операционные системы содержат собственные средства создания электронных дисков?

В операционных системах Windows есть возможность создания файлов размещённых исключительно в оперативной памяти — необходимо снабдить файл атрибутами FILE_ATTRIBUTE_TEMPORARY и FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE. Семейства ОС на базе ядра Linux и BSD есть возможность использования tmpfs

Какова максимальная емкость виртуального диска?

По большому счёту всё упирается в объём доступной оперативной памяти

Какие положительные эффекты могут быть получены от использования электронных дисков?

При размещении в оперативной памяти — увеличение скорости доступа к файлам. Так же виртуальный диск абстрагирует нас от конкретного физического хранилища и может перемещаться с одного на другое что может быть удобно.
Какие недостатки присущи электронным дискам?

Это программная реализация, т. е. мы добавляем ещё одну прослойку между нами и физическим хранилищем, что потенциально может повысить вероятность сбоя.

Какие файловые системы могут быть организованы на электронном диске?

Любые

Допускают ли электронные диски операцию форматирования?

Да

Какие функции управления предусматривают драйверы электронных дисков?

Различные, в зависимости от редакции в случае например коммерческого ПО

Какие существуют меры повышения надежности хранения информации на электронных дисках?

Размещение их на отказоустойчивых физических хранилищах (как пример RAID массивы)


[pic 14][pic 15][pic 16][pic 17]