Устройства для вывода звуковой информации

§ Встроенный динамик

§ Колонки

§ Наушники

Устройства для вывода прочей информации

Игровой джойстик (при столкновение с препятствием вибрирует)

Устройства ввода/вывода

§ Магнитный барабан

§ Стример

§ Дисковод

§ Жёсткий диск

§ Различные порты

§ Различные сетевые интерфейсы.

Задачи ОС по управлению файлами и устройствами

Наиболее важные задачи:

• Организация параллельной работы устройств в/в и процессора
• Согласование скоростей обмена и кэширование данных
• Разделение устройств и данных между процессами
• Обеспечение удобного логического интерфейса между устройствами и остальной частью системы
• Поддержка разнообразных устройств с возможностью простого добавления
• Динамическая загрузка и выгрузка драйверов
• Поддержка нескольких файловых систем
• Поддержка синхронных и асинхронных операций в/в

Назначение и структура менеджера ввода-вывода. Основные требования в системе ввода-вывода. Обеспечение удобного логического интерфейса между устройствами и процессами (драйверы устройств).

Верхний слой менеджера составляют системные вызовы ввода-вывода, которые принимают от пользовательских процессов запросы на ввод-вывод и переадресуют их отвечающим за определенный класс устройств модулям и драйверам, а также возвращают процессам результаты операций ввода-вывода.

Нижний слой менеджера реализует непосредственное взаимодействие с контроллерами внешних устройств, экранируя драйверы от особенностей аппаратной платформы компьютера — шины ввода-вывода, системы прерываний и т. п. Этот слой принимает от драйверов запросы на обмен данными с регистрами контроллеров в некоторой обобщенной форме с использованием независимых от шины ввода-вывода адресации и формата, а затем преобразует эти запросы в зависящий от аппаратной платформы формат.

Важная функция менеджера ввода-вывода – создание некоторой среды для остальных компонентов подсистемы, которая бы облегчала их взаимодействие друг с другом. Эта задача может быть решена за счет создания некоторого стандартного внутреннего интерфейса взаимодействия модулей ввода-вывода между собой, который бы дополнял внешние интерфейсы подсистемы с прикладными процессами, другими модулями ядра и аппаратурой. Наличие такого интерфейса существенно облегчает включение новых драйверов и файловых систем в состав ОС. Кроме того, разработчики драйверов и других программных компонентов освобождаются от написания общих процедур, таких как буферизация данных и синхронизация нескольких модулей между собой при обмене данными. Все эти функции берет на себя менеджер ввода-вывода.

Еще одной функцией менеджера ввода-вывода является организация взаимодействия модулей ввода-вывода с модулями других подсистем ОС, таких как подсистема управления процессами, виртуальной памятью и другими.

Основные характеристики (требования) УВВ (системы ввода/вывода)

1) скорость передачи данных;

2) сложность управления;

3) применение;

4) единица передачи данных;

5) представление данных.

Программа которая общается с контроллером и дает ему задачи называется драйвером устройства. Существует 3 способа установки драйвера в ядро.

1) Чтобы заново скомпоновать ядро вместе с драйвером вместе с новым драйвером и затем перезагрузить систему.

2) Создать запись в ОС память о требуемом драйвере и затем перезагрузить систему. Во время начала загрузки ОС сама находит драйверы и загружает их.

3) ОС может принимать новые драйверы не прерывая работы и оперативно устанавливать их не нуждаясь в этой перезагрузки.

Чтобы активизировать контроллер, драйвер получает команду от ОС, затем транслирует величину, подходящую для записи регистра устройства.

Ввод и вывод данных можно осуществлять несколькими способами. Пользовательская программа выдает системный запрос, который ядро транслирует вызов процедуры соответствующего драйвера. Затем драйвер начинает процесс ввода вывода. В завершении операции ввода-вывода драйвер помещает данные куда требуется и возвращает исходная состояние. При втором способе драйвер запускает устройство и просит выдать прерывание по окончанию ввода-вывода. Когда контроллер обнаружит окончание передачи данных, то генерируется прерывание о завершении операций. Третий способ – использование специального контроллера прямого доступа к памяти который управляет потоком битов между оперативной памятью и некоторыми контроллерами.

Файловые системы. Логическая организация файловой системы. Цели и задачи файловой системы. Типы файлов. Иерархическая структура файловой системы. Логическая структура диска. Организация файлов. Выделение и освобождение места в памяти. Дескриптор. Управление доступом.

Файл – поименованная совокупность данных.

Физическая запись – единица информация, которая считывается и записывается на него.

Логическая запись – совокупность данных, рассматриваемая, как единое целое, с точки зрения пользователя.

Файловая система (ФС) – часть общей системы управления памятью, ответственная за управление файлами во внешней памяти.