Программные уровни ввода-вывода. Функции и интерфейсы уровней ввода-вывода

Уровни. Уровень пользоваеля, устройство независимое програмное обеспечение ОС, драйверы устрйсв, обработчики прерываний, аппаратура. Интерфейс под стандартным интерфейсом понимается совокупность унифицированных аппаратных, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных элементов в автоматических системах сбора и обработки информации при условиях, предписанных стандартом и направленных на обеспечение информационной, электрической и конструктивной совместимости указанных элементов. Ввод/вывод означает взаимодействие между обработчиком информации компьютер и человеком, так и любая другая система обработки информации. Ввод — сигнал или данные, полученные системой, а вывод — сигнал или данные, посланные ею (или из нее).

Алгоритм обработки прерываний по вводу-выводу.

 В свою очередь, модуль ввода-вывода, получив от процессора команду, выполняет необходимые операции и, завершив их, формирует сигнал запроса прерывания, который передается процессору и извещает его о том, что выполнение затребованной операции окончено. После этого процессор возвращается к выполнению ранее прерванной программы и, если это предусмотрено в программе, пересылает полученные данные в память. При вводе данных модуль получает от процессора команду READ. Затем модуль самостоятельно выполняет все действия. Агоритм ввода данных по прерыванию исключает простои процессора в ожидании завершения операции медленно работающим внешним устройством, а потому способствует эффективному использованию ресурсов процессора в интересах повышения производительности всей системы. Но, тем не менее, и эта процедура имеет резерв для повышения производительности, поскольку она предусматривает, что все данные, вводимые в систему или выводимые из нее на внешнее устройство, обязательно проходят через процессор.

Иерархическая структура памяти компьютера. Функции менеджера памяти. Организация памяти в однозадачной системе.

Память представляет собой важный ресурс трубующий счательного управления. Память в компьютерах имеет иерархическую структуру. ЧАСТЬ вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемых в вычислениях, в течение определённого времени. Память, как и центральный процессор, является неизменной частью компьютера с 1940-х. Память в вычислительных устройствах имеет иерархическую структуру и обычно предполагает использование нескольких запоминающих устройств, имеющих различные характеристики. Менеджер памяти - часть компьютерной программы обрабатывающая запросы на выделение и освобождение оперативной памяти или запросы на включение заданной области памяти вадресное пространство процессора. Однозадачная система без подкачки на диск Память разделяется только между программой и операционной системой. с диска Когда ОС организована таким образом, в каждый конкретный момент времени может работать только один процесс. Как только пользователь набирает команду, ОС копирует запрашиваемую программу с диска в память и выполняет ее, а после окончания процесса выводит на экран символ приглашения и ждет новой команды.

Распределение оперативной памяти фиксированными разделами и многозадачной системе.

Распределение оперативной памяти фиксированными разделами- Самым простым способом управления оперативной памятью является разделение ее на несколько разделов фиксированной величины. Это может быть выполнено вручную оператором во время старта системы или во время ее генерации. Очередная задача, поступившая на выполнение. При очевидном преимуществе - простоте реализации - данный метод имеет существенный недостаток - жесткость. Так как в каждом разделе может выполняться только одна программа, то уровень мультипрограммирования заранее ограничен числом разделов не зависимо от того, какой размер имеют программы. Даже если программа имеет небольшой объем, она будет занимать весь раздел, что приводит к неэффективному использованию памяти. С другой стороны, даже если объем оперативной памяти машины позволяет выполнить некоторую программу, разбиение памяти на разделы не позволяет сделать этого.