- •Концепция организации в/в в современных ос
- •Режим управления в/в
- •Уск: назначение, структура, особенности использования отдельных полей.
- •Память мультиплексного канала
- •Начальная стадия работы мультиплексного канала
- •Стадия завершения работы мультиплексного канала
- •Интерфейс ввода вывода.
- •Режимы и стадии работы канала ввода-вывода, их взаимосвязь с алгоритмами интерфейса ввода-вывода.
- •Структура магнитного диска
- •Понятие раздел магнитного диска
- •Способы выделения дискового пространства
- •Файловая система fat принципы её организации и работы
- •Понятие каталогов в файловых системах
- •Понятие сектор,кластер.
- •Запись длинного имени в vfat & fat32
- •Байт следования
- •Основы организации файловой системы hpfs
- •Фиксированные компоненты
- •Особенности хранения файлов и каталогов в hpfs
- •Ленивая запись в hpfs
- •Отказоустойчивость в hpfs
- •Бинарные древовидные структуры данных и их использование в hpfs.
- •- 33)Основы организации ntfs Понятия и термины ntfs логический номер кластера, вирт номер кластера
- •Главная файловая таблица (mft), состав и назначение
- •Файловая запись mft для каталога. Понятия «индекс каталога» и «корень индекса».
- •Особенности хранения файлов различных размеров в ntfs.
- •Средства обеспечения надежности в ntfs.
- •Управление томами и отказоустойчивость в ntfs.
- •Восстановление плохих кластеров в ntfs
- •Протоколирование транзакций
- •Журнал транзакций его состав и назначение.
- •Процедура восстановления в ntfs.
- •Основы организации операционной системы Unix.
- •Базовая файловая системы System V. Основные элементы структуры s5fs.
- •Пользователи системы в unix. Атрибуты пользователя.
- •Владельцы файлов в unix. Права доступа к файлу.
- •Индексный дескриптор I-node. Роль и место в файловой системе s5fs.
- •Файлы в unix, типы файлов
- •Система прерываний и её место в современных вычислительных системах
- •Cистема прерываний в эвм типа ibm pc. Прерывания и исключения. Виды исключений.
- •Система прерываний в эвм типа ibm pc. Порядок обработки прерываний и исключений
- •Функционирование системы прерываний в реальном режиме работы микропроцессора
- •Функционирование системы прерываний в защищённом режиме работы микропроцессора
- •Укрупнённая схема системы прерываний для больших машин. Состав и примеры функционирования
- •Слово состояния процесса. Его место в системе прерываний больших машин. Структура ссп
Концепция организации в/в в современных ос
Основной принцип: все операцои ввода/вывода – привилегированные и выполняются кодом самой системы.
Ввод/вывод оформлен как системный код т.к.
Необходимо решение конфликтов между процессами по доступу к устройствам ввода/вывода
Желание повышения эффективности использования ресурсов ввода/вывода(минимизация потерь времени)
Необходимость избавить программы ввода/вывода от ошибок
Задачи ввода/вывода: в ОС всегда есть специализированный модуль диспетчеризации(супервизор) ввода/вывода, который решает задачи по обслуживанию ввода/вывода:
Получение запросов на ввод/вывод от диспетчера задач или программных модулей самой ОС
Определяет очередность предоставления устройств ввода/вывода, управляет постановкой запросов в/в в очередь
Передача управления соответствующим драйверам
При получении запросов на прерывание от устр в/в супервизор должен идентифицировать эти сигналы и передать управления соответств программам обработки прерываний
Супервизор в/в осущ передачу сообщ об ошибках, если они возникают в процессе управления операциями в/в
Супервизор в/в посылает инф о завершении операции в/в задаче, запросившей эту операцию, и снимает задачу с состояния ожидания, если она ожидала завершения операции в/в
Режим управления в/в
Существует два режима ввода-вывода: обмен с опросом готовности и обмен по прерываниям. Общая структура управления вводом-выводом представлена на рис. 23.
В режиме обмена с опросом при наличии программного канала обмена данными между внешними устройствами и оперативной памятью управление вводом-выводом осуществляет центральный процессор. Он посылает устройству управления команду ввода-вывода. При исполнении команды производится трансляция команды в сигналы, понятные УВВ.
Т.к. быстродействие устройства ввода-вывода намного меньше быстродействия центрального процессора, то ему приходится долго ждать сигнала готовности УВВ, чтобы послать новую команду на это устройство. Фактически в цикле выполняется команда «проверить наличие сигнала готовности». При этом время центрального процессора расходуется нерационально.
Гораздо выгоднее, подав команду ввода-вывода, переключиться на период её выполнения на другую программу. При этом появление сигнала готовности от устройства ввода-вывода рассматривать как запрос на прерывание. Т.к. быстродействие УВВ известно, то при подаче команды обмена запускается таймер, по которому отсчитывается интервал времени до выработки следующего сигнала готовности. Если этот интервал (уставка тайм-аута) превышен, то считается, что связь с устройством потеряна. Об этом выдаётся соответствующее диагностическое сообщение.
Драйверы обслуживания прерываний – сложный комплекс программных модулей, состоящий из нескольких функциональных секций: запуска (инициализация операции ввода-вывода), одной или нескольких секций продолжения (основной обработчик прерываний) и завершения (отключение от устройства ввода-вывода).
Еще одним способом организации управления операциями обмена являются использование вытесняющей мультизадачности (например, Windows NT). При этом драйвер печати через параллельный порт работает в режиме опроса готовности, что даёт стопроцентную загрузку ЦП, а вытесняющая мультизадачность время от времени прерывает процесс управления печатью и передаёт процессор другим задачам.
Схема