83.Вызов сервисов операционной системы с использованием прерываний. Вызов сервисов в Windows nt.
84.Вызов сервисов операционной системы с использованием инструкций мп Pentium II sysenter/sysexit. Вызов сервисов в Windows 2000/xp/Server 2003.
85.Сложность систем ввода-вывода. Модуль (контроллер) ввода-вывода. Структура и функции модуля ввода-вывода.
Сложность систем ввода-вывода:
Широкий набор различных типов периферийных устройств
Передача данных различного объёма
На разных скоростях
В различных форматах
Устройства обладают меньшей производительностью, чем память или ЦПУ
Требуют специальных модулей (контроллеров) ввода-вывода
Модуль (контроллер) ввода-вывода:
Имеет интерфейс для подключения к ЦПУ и памяти, т.е. к системной магистрали.
Имеет интерфейс подключения к одному или нескольким периферийным устройствам
Структура модуля ввода-вывода:
Функции модуля ввода-вывода:
Управление и синхронизация
Взаимодействие с ЦПУ
Взаимодействие с устройством
Буферизация данных
Обнаружение ошибок
Алгоритм работы с модулем ввода-вывода:
ЦПУ запрашивает статус устройства у модуля ввода-вывода.
Модуль ввода-вывода возвращает статус.
Если готово, ЦПУ запрашивает передачу данных.
Модуль ввода-вывода получает данные с устройства.
Модуль передаёт данные ЦПУ
Для операций передачи данных существует несколько решений.
86.Решения по организации ввода-вывода: программируемый (pio), управляемый прерываниями, прямой доступ к памяти (dma).
Решения для организации ввода-вывода:
Программируемый (PIO)
Управляемый прерываниями
Прямой доступ к памяти (DMA)
87.Ввод-вывод в операционных системах. Требования к эффективности и универсальности.
Ввод-вывод в операционных системах:
Эффективность
Большинство устройств ввода-вывода намного медленнее основной памяти.
Использование мультипрограммирования позволяет некоторым процессам ждать завершения операций ввода-вывода, выполняя в это время другие процессы
Операции подкачки в основную память являются операциями ввода-вывода.
Даже при наличии большого объёма основной памяти операции ввода-вывода будут отставать от процессора
Универсальность
Желательна единая модель управления различными устройствами
Требуется скрыть детали управления устройствами в низкоуровневых модулях (драйверах устройств).
Предоставить процессам работу с устройствами посредством высокоуровневых вызовов:
Открытие/закрытие, чтение/запись, блокирование/разблокирование и т.п.
88.Подсистема ввода-вывода в операционной системе. Обзор функций.
Подсистема ввода-вывода в ОС (1):
Организация параллельной работы устройств ввода-вывода и процессора
Согласование скоростей обмена и кэширование данных
Безопасное и защищённое разделение устройств и данных между процессами
Обеспечение удобного логического интерфейса между устройствами и остальной частью системы
Поддержка широкого спектра драйверов с возможностью простого включения в систему нового драйвера
Динамическая загрузка и выгрузка драйверов по указанию пользователя или за счёт автоматического реконфигурирования (PnP)
Поддержка нескольких файловых систем
Поддержка синхронных и асинхронных операций ввода-вывода
Поддержка перехода системы и отдельных устройств в состояния с низким энергопотреблением