Systemy operacyjne - wykład 9

Nasza ocena:

3
Wyświetleń: 406
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Systemy operacyjne - wykład 9 - strona 1 Systemy operacyjne - wykład 9 - strona 2 Systemy operacyjne - wykład 9 - strona 3

Fragment notatki:


Systemy operacyjne / Zarz ą dzanie urz ą dzeniami zewn ę trznymi         1   Zarz ą dzanie urz ą dzeniami zewn ę trznymi    Podstawową funkcją kaŜdego  SO  jest obsługa fizycznych  UZ . Podsystem  zarz ą dzania  UZ  powinien zapewniać:    •  niezaleŜność od kodów znaków  •  niezaleŜność od urządzeń  we/wy   •  wydajność  •  jednolite traktowanie urządzeń    W  SK  wyróŜnia się kilka poziomów obsługi  UZ :    1.   poziom fizyczny   -  bezpośrednia manipulacja rejestrami  UZ , obsługa  przerwań, inicjowanie transmisji  2.   poziom   wywoła ń   systemowych   ( dyrektyw )   -   komunikacja  z  programami obsługi   UZ  ( device driver )  3.   poziom  usług   ( File  Manager ,   Explorer ,   File  Control  Service   i  tp.)  oferujący jednolity sposób dostępu.    Systemy operacyjne / Zarz ą dzanie urz ą dzeniami zewn ę trznymi         2     Programy obsługi UZ  ( Pou )     Def.   Program  obsługi   UZ   ( device  driver )  jest  zbiorem  funkcji  i  danych  umo Ŝ liwiaj ą cych  bezpośredni dostęp do urządzenia.     Wła ś ciwo ś ci :  •   Pu  mogą komunikować się z  UZ  jedynie przy pomocy  Pou   •   Pou  są integralną częścią  j ą dra , przy czym dołączenie nowego  Pou  do  SO  moŜe odbywać się:    statycznie ( poprzez utworzenie nowego j ą dra )    dynamicznie  •  komunikacja  jądra  z   Pou   jest    realizowana  przy  pomocy  standardowego  zestawu    procedur ,  który  jest    wspólny  dla  wszystkich  Pou    •  wszystkie  UZ  są traktowane jako  pliki  ( SU )  •  jedynie   Pou   mają  moŜliwość   reakcji  na  przerwania  sprz ę towe  generowane przez  UZ   Systemy operacyjne / Zarz ą dzanie urz ą dzeniami zewn ę trznymi         3   Sposób dost ę pu do UZ     Dostęp do  UZ  jest realizowany na analogicznych zasadach jak do  plików .  Odbywa się to w następujących krokach:    1. naleŜy  otworzyć     urz ą dzenie   przy  uŜyciu  funkcji   open ()   podając  jako  parametr   nazw ę   urz ą dzenia   z  katalogu   /dev .  W  przypadku  pomyślenego zakończenia  funkcja  ta zwraca  deskryptor pliku  fd     2. następnie  moŜna  wykonać  Ŝądaną   operacje  we/wy   jak  np.   write () ,  read () ,  ioctl () . W trakcie wykorzystywania tych funkcji urządzenie jest  identyfikowane  przez  deskryptor pliku  fd     3. po  wykorzystaniu  urządzenia  naleŜy  go  zamknąć  uŜywając  funkcji  close ()     Systemy operacyjne / Zarz

(…)

… z dodatkowym sprzętem elektronicznym (dyski, taśmy,
czujniki, kontrolery),
• urządzenia komunikacyjne (karty sieciowe, sterowniki linii cyfrowych,
modemy).
RóŜnice w zarządzaniu urządzeniami wejścia-wyjścia
Zestaw procedur Pou
xx_init();
xx_open();
xx_close();
xx_read();
xx_write();
xx_strategy();
xx_intr();
xx_ioctl();
xx_select();
Systemy operacyjne / Zarządzanie urządzeniami zewnętrznymi
• złoŜoność…
… uŜytkownika) UZ są traktowne jak pliki, a
zatem wszelkie zlecenia wykonania operacji we/wy przechodzą przez
FS.
Po odnalezieniu przez FS węzła (i-node) odpowiadającego plikowi
reprezentującemu UZ, są odczytywane informacje w nim zawarte, a więc:
• rodzaj urządzenia: blokowe, znakowe
• nr podprogramu obsługi: major, minor number
Tablice przełączające Pou (Device Switch Tables)
3. po wykorzystaniu urządzenia naleŜy go zamknąć uŜywając funkcji
close()
W SO istnieją dwa rodzaje tablic dzięki którym następuje przełączenie na
określony Pou, a mianowicie:
• tablice dla urządzeń znakowych
• tablice dla urządzeń blokowych
4
Systemy operacyjne / Zarządzanie urządzeniami zewnętrznymi
5
Systemy operacyjne / Zarządzanie urządzeniami zewnętrznymi
6
Typy urządzeń wejścia/wyjścia
• Indeksem do tych tablic jest nr główny…
… bezpośrednio urządzeniami,
dodanie kontrolerów i modułów wejścia/wyjścia,
dodanie przerwań kontrolerów,
DMA
Idea działania DMA
• moduły DMA kontrolują wymianę danych pomiędzy pamięcią główną
a urządzeniami wejścia/wyjścia,
• praca procesora przerywana dopiero po przesłaniu całego bloku
danych,
• wykorzystuje wykradanie cykli procesorowi,
• procesor pauzuje jeden cykl szyny systemowej,
• nie ma przerwań…
… zewnętrznymi
14
Szeregowanie dostępu do pamięci dyskowej
Modele organizacji
wejścia/wyjścia
Czas wyszukiwania - (seek time) czas ustawienia głowicy na docelowej
ścieŜce,
Opóźnienie rotacyjne - (rotational delay, latency) czas ustawienia
głowicy na początku docelowego sektora,
Czas dostępu – (access time) czas wyszukiwania + opóźnienie rotacyjne
• to czas wyszukiwania decyduje o wydajności
• duŜa rola dyskowej…
… (major number), który
wskazuje na odpowiedni wiersz tablicy.
• Wiersz zawiera nazwę oraz zestaw wskaźników do procedur Pou. W
zaleŜności od rodzaju wywołania systemowego we/wy jest
wybierany wskaźnik do odpowiadającej mu procedury Pou.
Procedura ta jest wywoływana i jest jej przekazywany jako argument
nr pomocniczy (minor number).
• do komunikacji z uŜytkownikiem (drukarki, terminale),
• do komunikacji…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz