Операционные системы
<<  Android – эволюционирующая операционная система Прибыли предприятия значение задачи ее анализа  >>
1. Устройства ввода вывода
1. Устройства ввода вывода
1. Устройства ввода вывода
1. Устройства ввода вывода
1. Устройства ввода вывода
1. Устройства ввода вывода
1. Устройства ввода вывода
1. Устройства ввода вывода
1. Устройства ввода вывода
1. Устройства ввода вывода
Часы не являются блочно адресуемыми
Часы не являются блочно адресуемыми
Часы не являются блочно адресуемыми
Часы не являются блочно адресуемыми
Устройства ввода-вывода охватывают огромный диапазон скоростей
Устройства ввода-вывода охватывают огромный диапазон скоростей
Устройства ввода-вывода обычно состоят из механической и электронной
Устройства ввода-вывода обычно состоят из механической и электронной
Как центральный процессор обменивается данными с регистрами управления
Как центральный процессор обменивается данными с регистрами управления
2. DMA (Direct Memory Access)
2. DMA (Direct Memory Access)
Структура прерываний
Структура прерываний
Три фундаментально различных способа осуществления операций
Три фундаментально различных способа осуществления операций
Уровни программного обеспечения ввода-вывода
Уровни программного обеспечения ввода-вывода
4. Драйверы устройств
4. Драйверы устройств
Картинки из презентации «Обмен данными и организация ввода-вывода в операционных системах» к уроку информатики на тему «Операционные системы»

Автор: . Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока информатики, скачайте бесплатно презентацию «Обмен данными и организация ввода-вывода в операционных системах.pptx» со всеми картинками в zip-архиве размером 1982 КБ.

Обмен данными и организация ввода-вывода в операционных системах

содержание презентации «Обмен данными и организация ввода-вывода в операционных системах.pptx»
Сл Текст Сл Текст
1Тема 3.3 Обмен данными и организация 24пользовательскому процессу нужно
ввода-вывода в операционных системах. распечатать на принтере строку, состоящую
2ВОПРОСЫ: 1. Устройства ввода вывода. из восьми символов: «ABCDEFGH». 3.
2. Организация ввода-вывода в операционных Принципы создания программного обеспечения
системах. 3. Принципы создания ввода-вывода в ОС.
программного обеспечения ввода-вывода в 25Три фундаментально различных способа
ОС. 4. Драйверы устройств. осуществления операций ввода-вывода. 1.
31. Устройства ввода вывода. Устройства Программный ввод-вывод Сначала данные
ввода-вывода. Символьные устройства. копируются в ядро. Затем операционная
Блочные устройства. система входит в цикл, выводя на печать по
4К блочным относятся такие устройства, одному символу. Основное проявление
которые хранят информацию в блоках программного ввода-вывода, ярко
фиксированной длины, у каждого из которых проиллюстрированное в этом листинге,
есть свой собственный адрес. Обычно состоит в том, что после вывода символа
размеры блоков варьируются от 512 до 32 центральный процессор постоянно опрашивает
768 байт. Вся передача данных ведется устройство на готовность приема следующего
пакетами из одного или нескольких целых символа. Такое поведение часто называют
(последовательных) блоков. Важным опросом или активным ожиданием.
свойством блочного устройства является то, copy_from_user(buffer, p, count); /* p -
что оно способно читать или записывать буфер ядра */ for (i = 0; i < count;
каждый блок независимо от всех других i++) { /* цикл для каждого символа */
блоков. 1. Устройства ввода вывода. while (*printer_status_reg != READY); /*
Блочные устройства. цикл до готовности */
5Символьные устройства выдают или *printer_data_register = p[i]; /* вывод
воспринимают поток символов, не одного символа */ } return to userO; 3.
относящийся ни к какой блочной структуре. Принципы создания программного обеспечения
Они не являются адресуемыми и не имеют ввода-вывода в ОС.
никакой операции позиционирования. 2. 26Три фундаментально различных способа
Устройства ввода вывода. Символьные осуществления операций ввода-вывода. 2.
устройства. Ввод-вывод, управляемый прерываниями
6Часы не являются блочно адресуемыми. Разрешить центральному процессору
Они также не генерируют и не воспринимают заниматься чем-нибудь другим на время
символьные строки. Все, чем они занимаются ожидания готовности принтера позволяет
— вызывают прерывания через четко использование прерываний. Когда системный
определенные интервалы времени. Мониторы, вызов на распечатку строки уже сделан, то
имеющие отображение в памяти, также не буфер копируется в пространство ядра, и
вписываются в эту модель. 1. Устройства первый символ копируется в принтер, как
ввода вывода. Иные устройства. только он пожелает его принять. В этот
7Устройства ввода-вывода охватывают момент центральный процессор обращается к
огромный диапазон скоростей. 1. Устройства планировщику, и запускается какой-нибудь
ввода вывода. другой процесс. Процесс, запросивший
8Устройства ввода-вывода обычно состоят распечатку строки, блокируется до тех пор,
из механической и электронной пока не будет распечатана вся строка. 3.
составляющей. 1. Устройства ввода вывода. Принципы создания программного обеспечения
9Интерфейс между контроллером и ввода-вывода в ОС.
устройством зачастую относится к 27Три фундаментально различных способа
интерфейсу очень низкого уровня. Например, осуществления операций ввода-вывода. 2.
какой-нибудь жесткий диск может быть Ввод-вывод, управляемый прерываниями copy
отформатирован на 10 000 секторов на from user(buffer, p,count); enable
дорожку, с размером сектора 512 байт. Но interrupts(); while(*printer_status_reg !=
на самом деле с привода поступает READY); *printer_data_register=p[0];
последовательный поток битов, начинающийся scheduler(); 3. Принципы создания
с заголовка сектора (преамбулы), затем программного обеспечения ввода-вывода в
следуют 4096 бит, имеющиеся в секторе, и в ОС.
завершение следует контрольная сумма, 28Три фундаментально различных способа
также называемая кодом коррекции ошибок осуществления операций ввода-вывода. 2.
(ЕСС, Еггогг Correcting Code). Заголовок Ввод-вывод, управляемый прерываниями Когда
сектора записывается на диск во время принтер напечатал символ и готов принять
форматирования и содержит номера цилиндра следующий, он инициирует прерывание. Это
и сектора, размер сектора, и тому подобные прерывание вызывает остановку текущего
данные, а также информацию о процесса и сохранение его состояния. Затем
синхронизации. Задача контроллера состоит запускается процедура обработки прерывания
в преобразовании последовательного потока от принтера. Если распечатаны все символы,
битов в блок байтов и осуществлении обработчик прерывания предпринимает
коррекции ошибок в случае необходимости. действие по разблокировке процесса
Блок байтов обычно проходит первоначальную пользователя. В противном случае он
побитовую сборку в буфере, входящем в печатает следующий символ, подтверждает
состав контроллера. После проверки прерывание и возвращается к процессу,
контрольной суммы блока и объявления его выполнение которого было приостановлено
не содержащим ошибок он может быть прерыванием от принтера. 3. Принципы
скопирован в оперативную память. 1. создания программного обеспечения
Устройства ввода вывода. ввода-вывода в ОС.
10Как центральный процессор обменивается 29Три фундаментально различных способа
данными с регистрами управления и буферами осуществления операций ввода-вывода. 2.
данных устройств ввода-вывода? 2. Ввод-вывод, управляемый прерываниями if
Организация ввода-вывода в операционных (count==0) { unblock user (); } else {
системах. *printer_data_register=p[i];
111 способ. Каждому регистру управления count=count-1; i=i+1; }
назначается номер порта ввода-вывода, acknowledge_interrupt ();
являющийся 8- или 16-разрядным целым return_from_interrupt (); 3. Принципы
числом. Набор всех портов ввода- вывода создания программного обеспечения
формирует пространство портов ввода-вывода в ОС.
ввода-вывода, которое защищено от доступа 30Три фундаментально различных способа
со стороны обычных пользовательских осуществления операций ввода-вывода. 3.
программ (доступ к нему имеет только Ввод-вывод с использованием DMA Очевидным
операционная система). 2. Организация недостатком ввода-вывода, управляемого с
ввода-вывода в операционных системах. помощью прерываний, является то, что
122 способ. Каждому регистру управления прерывания выдаются на каждый символ. На
выделен уникальный адрес в памяти, который прерывания требуется некоторое время,
не распределяется в оперативной памяти. поэтому данная схема приводит к пустой
Эта система называется отображаемым на трате определенного количества времени
адресное пространство памяти центрального процессора. Решение проблемы
вводом-выводом. Обычно выделяемые адреса заключается в использовании DMA. Идея
находятся в верхней части адресного состоит в использовании контроллера DMA
пространства. 2. Организация ввода-вывода для посимвольной передачи строки принтеру
в операционных системах. без участия центрального процессора. По
133 способ. Гибридный вариант, в котором сути DMA-метод является тем же
имеются буферы данных ввода-вывода, вводом-выводом, управляемым с помощью
отображаемые на пространство памяти, и прерываний, только вместо центрального
отдельные порты ввода-вывода для регистров процессора всю работу делает контроллер
управления. Такая архитектура используется DMA. 3. Принципы создания программного
в семействе машин Pentium, у которых по обеспечения ввода-вывода в ОС.
аналогии с IBM PC адресное пространство 31Три фундаментально различных способа
оперативной памяти от 640 К до 1 М осуществления операций ввода-вывода. 3.
зарезервировано для буферов данных Ввод-вывод с использованием DMA Большим
различных устройств, вдобавок к портам преимуществом DMA является сокращение
ввода-вывода, имеющим номера от 0 до 64 К. количества прерываний с одного на каждый
2. Организация ввода-вывода в операционных символ до одного на каждый распечатываемый
системах. буфер. При большом количестве символов и
14Центральному процессору необходимо медленной обработке прерываний это может
обращаться к контроллерам устройств, чтобы стать существенным улучшением. С другой
осуществлять с ними обмен данными. 1. стороны, контроллер DMA обычно работает
Центральный процессор может запрашивать намного медленнее, чем центральный
данные у контроллера ввода-вывода процессор. Если DMA-контроллер не способен
побайтно, но при этом будет нерационально управлять устройством на полной скорости
расходоваться его рабочее время, 2. Чаще или центральному процессору нечего делать
используется другая схема, которая в ожидании прерывания от DMA, то, может
называется прямым доступом к памяти — DMA быть, больше подойдет ввод-вывод,
(Direct Memory Access). 2. Организация управляемый с помощью прерываний, или даже
ввода-вывода в операционных системах. программный ввод-вывод. Но в большинстве
15Центральный процессор может случаев DMA себя вполне оправдывает. 3.
запрашивать данные у контроллера Принципы создания программного обеспечения
ввода-вывода побайтно Сначала контроллер ввода-вывода в ОС.
диска последовательно, побитно, считывает 32Уровни программного обеспечения
блок (один или несколько секторов) с ввода-вывода. 4. Драйверы устройств.
диска, пока весь блок не окажется во 33Для управления каждым подключенным к
внутреннем буфере контроллера. Затем он компьютеру устройством ввода-вывода
вычисляет контрольную сумму, чтобы требуется специальная программа,
убедиться в отсутствии ошибок чтения. учитывающая его особенности. Эта программа
Затем контроллер инициирует прерывание. называется драйвером устройства. Обычно
Когда операционная система приступает к она создается производителем устройства и
работе, она может в цикле побайтно или поставляется вместе с этим устройством.
пословно считать дисковый блок из буфера Поскольку для каждой операционной системы
контроллера, считывая при каждом проходе нужны свои собственные драйверы,
цикла один байт или слово из регистра производитель устройства обычно поставляет
контроллера устройства и сохраняя его в драйверы для нескольких наиболее
оперативной памяти. 2. Организация популярных операционных систем. 4.
ввода-вывода в операционных системах. Драйверы устройств.
162. DMA (Direct Memory Access). 2. 344. Драйверы устройств.
Организация ввода-вывода в операционных 35Функции драйвера Восприятие
системах. абстрактных запросов на чтение и запись от
172. DMA (Direct Memory Access). 2. независимого от конкретных устройств
Организация ввода-вывода в операционных программного обеспечения, находящегося
системах. 1. Сначала центральный процессор выше них по уровню, и отслеживание порядка
программирует DMA-контроллер, устанавливая их выполнения. Драйвер должен при
значения его регистров таким образом, необходимости инициализировать устройство.
чтобы он знал, что и куда нужно передать Управление энергопотреблением устройства и
(шаг 1). Он также выдает команду регистрация событий. 4. Драйверы
контроллеру диска на чтение данных с диска устройств.
во внутренний буфер контроллера и на 36Работа драйвера Типичный драйвер
проверку контрольной суммы. После того как начинает свою работу с проверки
в буфере контроллера окажутся достоверные приемлемости входных параметров. Если они
данные, к работе может приступать DMA. 2. не приемлемы, возвращается сообщение об
DMA-контроллер инициирует передачу данных, ошибке. Если с параметрами все в порядке,
выдавая по шине контроллеру диска запрос может понадобиться перевод абстрактных
на чтение (шаг 2). 3. Запись в память — понятий в конкретные. Для драйвера диска
это еще один стандартный цикл шины (шаг это может означать преобразование обычного
3). 4. Когда запись завершается, номера блока в номера головки, дорожки,
контроллер диска также по шине посылает сектора и цилиндра, относящихся к
подтверждающий сигнал DMA-контроллеру (шаг геометрии диска. 4. Драйверы устройств.
4). 37Работа драйвера Затем драйвер может
182. DMA (Direct Memory Access). 2. проверить, используется ли устройство в
Организация ввода-вывода в операционных данный момент. Если оно используется,
системах. 5. Затем DMA-контроллер дает запрос будет поставлен в очередь для
приращение используемому адресу памяти и последующей обработки. Если устройство
уменьшает значение счетчика байтов. Если простаивает, проверяется состояние
счетчик байтов все еще больше нуля, то аппаратуры, чтобы определить, может ли
шаги со 2-го по 4-й повторяются до тех запрос быть обработан. Перед началом
пор, пока значение счетчика не станет передачи данных может понадобиться
равно нулю. 6. Когда значение счетчика включить устройство или запустить его
станет равно нулю, DMA-контроллер двигатель. Как только устройство включится
выставляет прерывание, чтобы центральный и будет готово к работе, им можно будет
процессор узнал о завершении передачи управлять. 4. Драйверы устройств.
данных. 7. Когда к работе приступает 38Работа драйвера Управление устройством
операционная система, ей уже не нужно означает выдачу в его адрес
копировать дисковый блок в память, потому последовательности команд. Именно драйвер
что он уже там. определяет последовательность команд в
19Структура прерываний. 2. Организация зависимости от того, что должно быть
ввода-вывода в операционных системах. сделано. После того как драйвер поймет,
201. Ключевая концепция разработки какие команды он собирается выдать, он
программного обеспечения ввода-вывода - начнет записывать их в регистры
независимость от конкретных устройств. контроллера устройства. После записи
Например, программа, считывающая входной каждой команды в контроллер может
файл, должна иметь возможность читать его потребоваться проверка, принял ли
с жесткого диска, компакт-диска, DVD или контроллер команду и готов ли он к приему
флэш-накопителя USB без изменения следующей команды. Эта последовательность
программы под каждое конкретное повторяется до тех пор, пока не будут
устройство. 3. Принципы создания выданы все команды. 4. Драйверы устройств.
программного обеспечения ввода-вывода в 39Работа драйвера После того как команды
ОС. были выданы, может сложиться одна из двух
212. С независимостью от конкретного ситуаций. В большинстве случаев драйвер
устройства тесно связана и задача должен ждать, пока контроллер не сделает в
однообразного именования. Имя файла или его интересах какую-нибудь работу, поэтому
устройства должно быть просто строкой или он самоблокируется до тех пор, пока не
целым числом и никоим образом не зависеть поступит прерывание на его разблокировку.
от устройства. 3. Принципы создания В других случаях операция завершается без
программного обеспечения ввода-вывода в задержки, и драйверу не нужно
ОС. блокироваться (прокрутка экрана в
223. Важным аспектом программного символьном режиме). 4. Драйверы устройств.
обеспечения ввода-вывода является 40Работа драйвера По завершении операции
обработка ошибок. Обработка ошибок должна драйвер должен провести проверку на
осуществляться как можно ближе к отсутствие ошибок. Если все в порядке, у
аппаратуре. Если контроллер обнаружил драйвера могут быть данные (например,
ошибку чтения, он должен попытаться, если только что считанный блок) для передачи
это возможно, исправить ее самостоятельно. программному обеспечению, не зависящему от
Если он не в состоянии с ней справиться, применяемого устройства. Если в очереди
то ее должен обработать драйвер были какие-нибудь другие запросы, то
устройства, возможно, путем повторной теперь один из них может быть выбран и
попытки чтения блока. 3. Принципы создания запущен на выполнение. Если запросов в
программного обеспечения ввода-вывода в очереди не было, драйвер блокируется в
ОС. ожидании следующего запроса. 4. Драйверы
234. Еще один ключевой вопрос — способ устройств.
применяемый для передачи данных: 41Драйверы должны быть реентерабельными,
синхронный (блокирующий) или асинхронный то есть работающий драйвер еще до
(управляемый с помощью прерываний). 5. завершения первого вызова должен ожидать
Следующей задачей программного обеспечения повторного вызова. При обработке сетевым
ввода-вывода является буферизация. 6. драйвером входящего пакета может прибыть
Понятие устройств совместного еще один пакет. Неожиданное добавление
использования и выделенных устройств. 3. новых устройств может заставить ядро
Принципы создания программного обеспечения перераспределить ресурсы (например, линии
ввода-вывода в ОС. запроса прерываний), забирая у драйвера
24Три фундаментально различных способа старые и предоставляя вместо них новые. 4.
осуществления операций ввода-вывода. 1. Драйверы устройств.
Программный ввод-вывод Например,
Обмен данными и организация ввода-вывода в операционных системах.pptx
http://900igr.net/kartinka/informatika/obmen-dannymi-i-organizatsija-vvoda-vyvoda-v-operatsionnykh-sistemakh-229691.html
cсылка на страницу

Обмен данными и организация ввода-вывода в операционных системах

другие презентации на тему «Обмен данными и организация ввода-вывода в операционных системах»

«Операционная система Линукс» - Самый крупный раздел — “Сеть”. В разделе “Система” собраны утилиты для настройки общесистемных параметров. Во-вторых, отсутствуют пояснения ко всем выполняемым операциям. Очень полезные инструменты — импортирование шрифтов из Windows и браузер системных журналов. Раздел “Дата и время” отвечает за настройку системных часов.

«Урок Операционная система» - Определение. Приложения. Драйверы устройств. Рабочее поле-3. Подключение устройств: Подключение к компьютеру новых устройств. Диалоговое. Справочная система. ПО –предназначено для выполнения конкретных задач пользователя. Заголовок окна-1. Графический интерфейс. Дагестанский государственный педагогический университет.

«Операционные системы на компьютер» - История операционных систем. MSDOS.SYS обеспечивает управление памятью, файловой системой. Autoexec.BAT файл настройки пользователя. IO.SYS включает в себя драйверы дисководов, клавиатуры, монитора, принтером, часов. Загружает COMMAND.COM. Операционная система. Приглашение DOS C:>. Загружает MSDOS.SYS.

«Вывод войск из Афганистана» - Страшно было остаться наедине с самим собой. Дай мне силы встать… Медаль «В память 20-летия вывода войск из Афганистана». Медаль «От братского народа Афганистана». Выпускник Пламенской восьмилетней школы. Медаль «За боевые заслуги». Первый раз в первый класс. Пропали без вести и были захвачены в плен 330 человек.

«Устройства ввода» - Световое перо невозможно использовать с обычными ЖК-мониторами. Сенсорный экран. Внешне имеет вид карандаша, соединённого проводом с компьютером. Клавиатура. Джойстик. Работа любого аппаратного средства требует программного управления. Микрофон. Устройство ввода. Устройства ввода -. Джойстик (англ. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера.

«Устройства вывода информации» - Лазерные принтеры применяются в офисах для печати документов. Информация на экране монитора формируется из отдельных точек – пикселей. Качество изображения определяется количеством точек, из которых оно складывается. Монитор. Плоские мониторы на жидких кристаллах (ЖК) компактны и не имеют излучения.

Операционные системы

27 презентаций об операционных системах
Урок

Информатика

130 тем
Картинки
900igr.net > Презентации по информатике > Операционные системы > Обмен данными и организация ввода-вывода в операционных системах