21)Raid массивы. Устройства io. Io в Windows

RAID массивы. Повышение эффективности системы ввода-вывода может, достигается параллельным использованием нескольких устройств. В случае с дисками – использование массивов независимо для параллельной работы дисков. То есть различные запросы I/O могут обрабатываться одновременно. Raid – избыточный массив независимых дисков, его схема состоит из 7 уровней, которые не имеют иерархической структуры. Raid – набор физических дисков, рассматриваемых ОС, как один. Данные распределяются по физическим дискам массива. Избыточная емкость дисков используется для хранения контрольной информации, гарантирующей восстановление данных в случае отказа одного из дисков.

Уровни RAID Таблица 6

Уровень	Категория	Описание	Скорость обработки запросов	Скорость передачи данных	Типичное применение
0	Расщепление	Все избыточности	Большие полосы: отлично	Малые полосы: отлично	ПО с некритическими данными, требующие высокой производительности
1	Отражение	Отражение	Хорошо/удовл.	Удовл./ удовл.	Системные диски, важные файлы
2	Параллельный доступ	Избыточность с кодами Хэмминга	Плохо	Отлично
3	Независимый доступ	Четность с чередующимися битами	Плохо	Отлично	ПО с большими запросами I/O
4		Четность с чередующимися блоками	Отлично/ удовл.	Удовл./ плохо
5		Распределенная четность с чередующимися блоками	Отлично/ удовл.	Удовл./ плохо	Высокая скорость запросов, скорость данных, интенсивное чтение
6		Двойная распределенная четность с чередующимися блоками	Отлично/ Плохо	Удовл./ плохо	ПО, требующие исключительно высокой надежности

Ввод-вывод в Windows. Внешние устройства, обеспечивающие операции ввода-вывода, можно разделить на:

1) работающие с пользователем: используются для связи пользователя с компьютером (мышь, терминал, клавиатура);

2) работающие с компьютером: используются для связи с электрическим оборудованием. Это дисковые устройства, датчики и контроллеры;

3) коммуникации: используются для связи с удаленными устройствами (модемы и драйверы цифровых линий).

Операции ввода-вывода могут осуществляться тремя способами [3]:

1) программируемый ввод-вывод. Процессор посылает необходимые команды контроллеру ввода-вывода, после этого процесс находится в состоянии ожидания, завершающем операцию ввода-вывода;

2) ввод-вывод, управляемый прерыванием. Процессор посылает необходимые команды контроллеру ввода-вывода и продолжает выполнение следующих команд. Выполнение процесса прерывается контроллером ввода-вывода, когда последний выполнит свое задание;

3) прямой доступ к памяти (ПДП): модуль ПДП управляет обменом данных между основной памятью и контроллером ввода-вывода. Процессор посылает запрос на передачу блока данных модулю ПДП, а прерывание происходит только после передачи всего блока данных.

В Windows диспетчер ввода-вывода отвечает за весь ввод-вывод ОС и обеспечивает однородный интерфейс, который может быть вызван драйвером любого типа. Он обеспечивает управление: диспетчером КЭШа, драйверами ФС, драйверами сети и драйверами аппаратных устройств.