
- •Тема 4: Подсистема ввода/вывода
- •Тема 4: Подсистема ввода/вывода
- •Тема 4: Подсистема ввода/вывода и файловые системы
- •4.1. Устройства ввода-вывода
- •Различия в характеристиках устройств ввода-вывода
- •Gigabit Ethernet
- •Состав устройств ввода/вывода
- •Состав устройств ввода/вывода
- •Состав устройств ввода/вывода
- •Контроллер
- •Контроллер
- •4.2. Основные функции подсистемы ввода-вывода
- •4.2. Основные функции подсистемы ввода-вывода
- •4.2. Основные функции подсистемы ввода-вывода
- •4.2. Основные функции подсистемы ввода-вывода
- •4.2.1.Основные функции подсистемы ввода-вывода
- •4.2.1. Основные функции подсистемы ввода-вывода
- •4.2.1. Основные функции подсистемы ввода-вывода
- •4.2.2. Организация параллельной работы устройств ввода-вывода и процессора
- •Текущая команда программы
- •1.Программируемый ввод-вывод без прерываний
- •Текущая команда программы
- •2. Ввод вывод, управляемый
- •2. Ввод вывод, управляемый прерываниями
- •2. Ввод вывод, управляемый прерываниями
- •2. Ввод вывод, управляемый прерываниями
- •Текущая команда программы
- •Работа1 DMA-контроллера
- •Работа1 DMA-контроллера
- •Работа1 DMA-контроллера
- •Работа1 DMA-контроллера
- •Этот механизм называется захватом цикла, потому что контроллер устройства периодически забирает случайный цикл
- •Работа1 DMA-контроллера
- •Работа1 DMA-контроллера
- •Работа1 DMA-контроллера
- •Устройства ввода
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •Время обработки блока данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование данных
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование
- •4.2.3. Согласование скоростей обмена и кэширование
- •4.2.4. Разделение устройств и данных между процессами
- •4.2.4. Разделение устройств и данных между процессами
- •4.2.4. Разделение устройств и данных между процессами
- •4.2.4. Разделение устройств и данных между процессами
- •4.2.4. Разделение устройств и данных между процессами
- •4.2.4. Разделение устройств и данных между процессами
- •4.2.4. Разделение устройств и данных между процессами
- •4.2.4. Разделение устройств и данных между процессами
- •4.2.4. Разделение устройств и данных между процессами
- •4.2.4. Разделение устройств и данных между процессами
- •4.2.4. Разделение устройств и данных между процессами
- •4.2.5.Обеспечение логического интерфейса между устройствами
- •4.2.5.Обеспечение логического интерфейса между устройствами
- •4.2.6. Поддержка широкого спектра драйверов Разнообразный набор драйверов для широкого
- •4.2.6. Поддержка широкого спектра драйверов Поэтому существует два вида интерфейсов:
- •4.2.6. Поддержка широкого спектра драйверов Интерфейс «драйвер-ядро» должен быть
- •4.2.6. Поддержка широкого спектра драйверов Эти интерфейсы включают наборы процедур,
- •Функции драйвера
- •4.2.6. Поддержка широкого спектра драйверов
- •4.2.6. Поддержка широкого спектра драйверов
- •4.2.6. Поддержка широкого спектра драйверов
- •4.2.6. Поддержка широкого спектра драйверов
- •4.2.7. Динамическая выгрузка и загрузка драйверов
- •4.2.7. Динамическая выгрузка и загрузка драйверов
- •4.2.7. Динамическая выгрузка и загрузка драйверов
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8.Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8.Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8.Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8.Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8.Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
- •4.2.9. Поддержка синхронных и асинхронных операций ввода-вывода
- •4.2.9. Поддержка синхронных и асинхронных операций ввода-вывода
- •4.2.8. Поддержка синхронных и асинхронных операций ввода-вывода
- •4.2.8. Поддержка синхронных и асинхронных
- •4.2.8. Поддержка синхронных и асинхронных
- •4.2.8. Поддержка синхронных и асинхронных
- •4.2.8. Поддержка синхронных и асинхронных
- •4.2.8. Поддержка синхронных и асинхронных
- •4.2.8. Поддержка синхронных и асинхронных
- •4.2.8. Поддержка синхронных и асинхронных
- •4.2.8. Поддержка синхронных и асинхронных
- •4.2.8. Поддержка синхронных и асинхронных
- •4.2.8. Поддержка синхронных и асинхронных
- •4.2.8. Поддержка синхронных и асинхронных
- •4.2.8. Поддержка синхронных и асинхронных
- •4.2.8. Поддержка синхронных и асинхронных
- •4.2.8. Поддержка синхронных и асинхронных
- •4.3. Многослойная модель подсистемы ввода/вывода 4.3.1. Общая схема
- •4.3.Многослойная модель подсистемы ввода/вывода
- •4.3.Многослойная модель подсистемы ввода/вывода
- •4.3.Многослойная модель подсистемы ввода/вывода
- •4.3.Многослойная модель подсистемы ввода/вывода
- •4.3.Многослойная модель подсистемы ввода/вывода
- •4.3.Многослойная модель подсистемы ввода/вывода
- •4.3.Многослойная модель подсистемы ввода/вывода
- •4.3.Многослойная модель подсистемы ввода/вывода
- •4.3.Многослойная модель подсистемы ввода/вывода
- •4.3.2. Драйверы
- •4.3.2. Драйверы
- •4.3.2. Драйверы
- •4.3.2. Драйверы
- •4.3.2. Драйверы
- •4.3.2. Драйверы
- •4.3.2.Драйверы
- •4.3.2. Драйверы Однако не все устройства, управляемые
- •4.3.2. Драйверы
- •Драйверы
- •4.4.Файловая система
- •4.4.Файловая система
- •Задачи файловой системы
- •Требования к файловой системе со стороны пользователя диалоговой системы общего назначения
- •4.4.2. Архитектура файловой системы
- •4.4.2. Архитектура файловой системы
- •4.4.2. Архитектура файловой системы
- •4.4.2. Архитектура файловой системы
- •4.4.2. Архитектура файловой системы
- •4.4.2. Архитектура файловой системы
- •4.4.2. Архитектура файловой системы
- •4.4.3.Организация файлов и доступ к ним
- •4.4.3.Организация файлов и доступ к ним
- •4.4.3.Организация файлов и доступ к ним
- •4.4.3.Организация файлов и доступ к ним
- •4.4.3.Организация файлов и доступ к ним
- •4.4.3.Организация файлов и доступ к ним
- •Атрибут
- •4.4.3.2.Логическая организация файлов
- •4.4.3.2. Логическая организация файлов
- •4.4.3.2. Логическая организация файлов
- •4.4.3.2. Логическая организация файлов
- •4.4.3.2. Логическая организация файлов
- •4.4.3.2. Логическая организация файлов
- •4.4.3.2. Логическая организация файлов
- •4.4.3.2. Логическая организация файлов
- •Индексно-последовательный файл
- •Индексно-последовательный файл
- •Индексно-последовательный файл
- •Индексно-последовательный файл
- •Индексированный файл
- •Полный
- •4.4.4. Каталоговые системы
- •4.4.4. Каталоговые системы
- •4.4.4.Каталоговые системы
- •4.4.4. Каталоговые системы
- •4.4.4.Каталоговые системы
- •4.6.Физическая организация файловой системы
- •4.6.Физическая организация файловой системы
- •4.6.Физическая организация файловой системы
- •4.6.Физическая организация файловой системы
- •4.6.Физическая организация файловой системы
- •4.6.Физическая организация файловой системы
- •4.6.Физическая организация файловой системы
- •Адресация блоков данных диска
- •4.6.Физическая организация файловой системы
- •4.6.Физическая организация файловой системы
- •Первичный раздел
- •4.6.Физическая организация файловой системы
- •4.6.Физическая организация файловой системы
- •4.6.2. Физическая организация и адресация файла
- •Связный список индексов
- •Связный список индексов - FAT
- •Связный список индексов - FAT
- •I- узел (index node)
- •Файловая система ОС UNIX ufs
- •Файловая система ОС UNIX ufs
- •Файловая система ОС UNIX ufs
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Пример
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Физическая организация FAT
- •Файловая система Windows 2000
- •Структура тома NTFS
- •Загрузочный блок
- •Структура файлов NTFS
- •Файлы NTFS в зависимости от способа размещения делятся на небольшие, большие, очень большие
- •Структура файловой системы NTFS
- •Структура файловой системы NTFS
- •Структура файловой системы NTFS
- •Структура файловой системы NTFS
- •Структура файловой системы NTFS
- •Структура файловой системы NTFS
- •Структура файловой системы NTFS
- •Структура файловой системы NTFS
- •Структура файловой системы NTFS
- •Структура файловой системы NTFS
- •Структура файловой системы NTFS
- •Структура файловой системы NTFS
- •Структура файловой системы NTFS
- •Структура файловой системы NTFS
- •Структура файловой системы NTFS
- •Структура файловой системы NTFS
- •Основные характеристики файловых систем
- •4. 7. Операции управления каталогами и файловые операции
- •4.7. Операции управления каталогами и файловые операции
- •4.7. Операции управления каталогами и файловые операции
- •4.7. Операции управления каталогами и файловые операции
- •4. 7. Операции управления каталогами и файловые операции
- •4.7. Операции управления каталогами и файловые операции
- •4. 7. Операции управления каталогами и файловые операции
- •4.7.2. Способы выполнения файловых операций
- •4.7.2. Способы выполнения файловых операций
- •4.7.2. Способы выполнения файловых операций
- •4.7.2. Способы выполнения файловых операций
- •Примеры системных вызовов для работы с файлами
- •4.7.3. Контроль доступа к файлам и каталогам
- •4.7.3. Контроль доступа к файлам и каталогам
- •4.7.3.Контроль доступа к файлам и каталогам
- •4.7.3.Контроль доступа к файлам и каталогам
- •4.7.3. Контроль доступа к файлам и каталогам
- •4.7.3. Контроль доступа к файлам и каталогам
- •4.7.3. Контроль доступа к файлам и каталогам
- •4.7.3. Контроль доступа к файлам и каталогам
- •4.7.3. Контроль доступа к файлам и каталогам
- •4.7.3. Контроль доступа к файлам и каталогам
- •4.7.3. Контроль доступа к файлам и каталогам
- •4.7.3. Контроль доступа к файлам и каталогам
- •4.7.3. Контроль доступа к файлам и каталогам
- •Квоты дискового пространства
- •Квоты дискового пространства
- •Системный загрузчик Windows NT/2000/XP/Vista
- •Системный загрузчик Windows NT/2000/XP/Vista
- •Системный загрузчик Windows NT/2000/XP/Vista
- •Системный загрузчик Windows NT/2000/XP/Vista
- •Системный загрузчик Windows NT/2000/XP/Vista
- •Системный загрузчик Windows NT/2000/XP/Vista
- •Системный загрузчик Windows NT/2000/XP/Vista
- •Системный загрузчик Windows NT/2000/XP/Vista
- •Системный загрузчик Windows NT/2000/XP/Vista
- •Системный загрузчик Windows NT/2000/XP/Vista
- •Системный загрузчик Windows NT/2000/XP/Vista
- •Системный загрузчик Windows NT/2000/XP/Vista
- •Системный загрузчик Windows NT/2000/XP/Vista
- •Системный загрузчик Windows NT/2000/XP/Vista

4.2.8.Основные системные таблицы ввода вывода
•способ подключения устройства (через какой интерфейс, к какому разъему, какие порты и линия запроса прерывания используются и т. д.);
•номер и адрес канала (и подканала), если такие используются для управления устройством;
•информация о драйвере, который должен управлять этим устройством, адреса секции запуска и секции продолжения драйвера;
•информация о том, используется или нет буферизация при обмене данными с устройством, «имя» (или просто адрес) буфера, если такой выделяется из системной области памяти;
Операционные системы |
101 |

4.2.8.Основные системные таблицы ввода вывода
•установка тайм-аута и ячейки для счетчика тайм- аута;
•состояние устройства;
•поле указателя для связи задач, ожидающих устройство;
•возможно, множество других сведений.
Операционные системы |
102 |

4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
Пояснения. Поскольку во многих операционных системах драйверы могут обладать свойством реентерабельности (это означает, что один и тот же экземпляр драйвера может обеспечить параллельное обслуживание сразу нескольких однотипных устройств), то в элементе UCB должна храниться либо непосредственно сама информация о текущем состоянии устройства и сами переменные для реентерабельной обработки, либо указание на место, где такая информация может быть найдена.
Операционные системы |
103 |

4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
Важнейшим компонентом элемента таблицы оборудования является указатель на дескриптор той задачи, которая в настоящий момент использует данное устройство.
Если устройство свободно, то поле указателя будет иметь нулевое значение.
Если же устройство уже занято и рассматриваемый указатель не нулевой, то новые запросы к устройству фиксируются посредством образования списка из дескрипторов задач, ожидающих данное устройство.
Операционные системы |
104 |

4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
Вторая системная таблица - таблица виртуальных логических устройств (Device Reference Table, DRT)
— выполняет установление связи между виртуальными (логическими) устройствами и реальными устройствами, описанными посредством первой таблицы (таблицы оборудования).
DRT позволяет супервизору перенаправить запрос на ввод-вывод из приложения в те программные модули и структуры данных, которые (или адреса которых) хранятся в соответствующем элементе первой таблицы.
Операционные системы |
105 |

4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
Во многих многопользовательских системах таких таблиц несколько: одна общая и по одной на каждого пользователя, что позволяет строить необходимые связи между логическими устройствами (символьными именами устройств) и реальными физическими устройствами, которые имеются в системе.
Операционные системы |
106 |

4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
Третья таблица — таблица прерываний — необходима для организации обратной связи между центральной частью и устройствами ввода-вывода.
Эта таблица указывает для каждого сигнала запроса на прерывание тот элемент UCB, который сопоставлен данному устройству.
Каждое устройство либо имеет свою линию запроса на прерывание, либо разделяет линию запроса на прерывание с другими устройствами, но при этом имеется механизм второго уровня адресации устройств ввода-вывода.
Операционные системы |
107 |

4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
Таблица прерываний отображает связи между сигналами запроса на прерывания и самими устройствами ввода-вывода.
Как и системная таблица ввода-вывода, таблица прерываний в явном виде может и не присутствовать.
Другими словами, можно сразу из основной таблицы прерываний компьютера передать управление на программу обработки (драйвер), связанную с элементом UCB.
Операционные системы |
108 |

4.2.8. Основные системные таблицы ввода вывода
Взаимосвязи системных таблиц ввода-вывода
Операционные системы |
109 |

4.2.8.Основные системные таблицы ввода вывода
Вряде сложных операционных систем (все современные 32-разрядные системы для персональных компьютеров), имеется гораздо больше системных таблиц или списков, используемых для организации управления операциями ввода-вывода.
Например --- блок управления данными (Data Control Block, DCB).
Операционные системы |
110 |