Файловая подсистема.Система управления вводом-выводом.

Классификация информационных систем

by Анастасия Макарова

CS concepts

by Lidia Kobtseva

Связь в словосочетаниях

by Nastena Vlasova

Kaart1

by kirill kuzmin

Файловая подсистема.Система управления вводом-выводом.

Систематизация внешних устройств

все остальные (таймеры, графические дисплеи, телевизионные устройства, видеокамеры и т. п.)

сетевые

блочные

символьные

Внешние устройства отличаются по следующим параметрам

Устройства только ввода, только вывода или вв/выв

Передающие инф по байтам или блоками

Запоминающие выведенную информацию для ее последующего ввода или нет

Разделяемые или монопольно захватываемые процессом

Скорость обмена информацией

Обработка прерываний и ошибок

Организация файлов и доступ к ним

Другие формы организации файлов

Способ выделения дискового пространства при помощи индексных узлов, применяемый в ряде ОС (Unix и некоторых других) может служить другим примером организации индекса

В некоторых системах ускорение доступа к файлу обеспечивается конструированием индекса файла

Хранение файла в виде последовательности записей фиксированной длины, каждая из которых имеет внутреннюю структуру

Файл прямого доступа

Последовательный файл и доступ

Общие сведения о файлах

Атрибуты файлов

Обычно хранятся в структуре директорий

Типы файлов

Регулярные (обычные) файлы содержат пользовательскую информацию в формате ASCII или в двоичном (бинарном) представлении

Имена файлов

Многие ОС поддерживают имена из двух частей (имя+расширение)

Основные функции файловой системы

Обеспечение высокой производительности

Обеспечение совместного доступа к файлам

Обеспечение защиты от несанкционированного доступа

Обеспечение надежности и отказоустойчивости

Распределение внешней памяти между файлами

Идентификация файлов

ОС делит память на блоки фиксированного размера (4096 байт)

Файловая система - это часть ОС, назначение которой состоит в том, чтобы организовать эффективную работу с данными, хранящимися во внешней памяти, и обеспечить пользователю удобный интерфейс при работе с такими данными

Операции над файлами

Другие операции, например переименование файла, получение атрибутов файла и т. д.

Запись данных в файл с текущей позиции

Чтение данных из файла с текущей позиции

Позиционирование

Закрытие файла

Открытие файла

Удаление файла и освобождение занимаемого им дискового пространства

Создание пустого файла

Блочные устройства

магнитные и оптические диски и ленты, и т. д.

К символьным устройствам относятся

устройства вывода, для которых характерно представление данных в виде линейного потока: принтеры, звуковые карты и т. д.

устройства ввода - клавиатура, мышь, модем, джойстик

Spooling и захват устройств

Логические принципы организации вв/выв

Если нужно, закрепить за устройством некоторый канал DMA

Определить, какой номер будет соответствовать прерыванию, генерируемому устройством

При подключении нового устройства необходимо:

отобразить порты устройства в соответствующее адресное пространство

Буферизация и кэширование

Структура контроллера устройства

регистр выходных данных

регистр выходных данных служит для помещения в него данных для чтения вычислительной системой

регистр входных данных

регистр входных данных предназначен для помещения в него информации, которая должна быть выведена на устройство

регистр управления

регистр управления получает данные, которые записываются вычислительной системой для инициализации устройства ввода-вывода или выполнения очередной команды, а также изменения режима работы устройства

регистр состояния

регистр состояния содержит биты

бит ошибки

бит готовности

бит занятости

Отличие ОП от устройств ввода-вывода

занесение информации в порт является инициализацией реального совершения операции ввода-вывода

занесение информации в память является окончанием операции записи

Процесс обмена информацией инициируется специальными командами ввода-вывода

Алгоритм операции записи информации в ОП

После выполнения действий 1 и 2 на шину управления выставляются сигналы, соответствующие операции записи и работе с памятью

На шину данных процессор выставляет сигналы, соответствующие информации, которая должна быть записана в память

На адресной шине процессор выставляет сигналы, соответствующие адресу ячейки памяти для записи информации

Физические принципы организации ввода-вывода

Внутри локальной магистрали линии, служащие для передачи сходных сигналов, группируются в шины

шина управления

адресная шина

шина данных

Процессор, память и многочисленные внешние устройства связаны большим количеством электрических соединений – линий

Операции ввода-вывода

ОС

все остальное

Программист

обмен данными между ОП и внешней памятью

Функционирование любой ВС сводится к

операций по осуществлению ввода-вывода информации

обработке информации