Операционные системы: Подсистема ввода вывода

остальными устройствами вычислительной системы.
2. Передача устройствам команд ввода/вывода.
3. Перехват прерываний.
4.

Обработка ошибок.

номер ячейки, к торой происходит обращение.
На шину управления подается код

команды (чтения или записи).
При записи процессор передает код записываемого числа на шину данных и ОП записывает этот код в нужную ячейку.
При чтении ОП передает код читаемого числа на шину данных, а процессор считывает этот код.

Обмен данными между процессором и оперативной памятью

одного из регистров внешнего устройства, дешифратор подключает соответствующий регистр к

шине данных. Таким образом, регистры устройства получают адреса в физическом адресном пространстве процессора.

регистров внешних устройств:
- отдельное адресное пространство ввода-вывода в этом случае для

обращения к регистрам устройств используются специальные команды IN и OUT;
- отображенный в память ввод-вывод (memory-mapped I/O), когда память и регистры внешних устройств размещаются в одном адресном пространстве тогда могут использоваться любые команды, способные работать с операндами в памяти.

внешним устройствам:
- фиксированная адресация, когда одно и то же устройство

всегда имеет одни и те же адреса регистров;
- географическая адресация, когда каждому разъему периферийной (или системной, если внешние устройства подключаются непосредственно к ней) шины соответствует свой диапазон адресов. Географически можно распределять не только адреса регистров, но и другие ресурсы — линии запроса прерывания, каналы ПДП.

устройства хранят информацию в блоках фиксированного размера, каждый из которых

имеет свой собственный адрес. Самое распространенное блок-ориентированное устройство - диск.
Байт-ориентированные устройства не адресуемы и не позволяют производить операцию поиска, они генерируют или потребляют последовательность байтов. Примерами являются терминалы, строчные принтеры, сетевые адаптеры.

в разбиении его на несколько уровней, причем нижние уровни обеспечивают

экранирование особенностей аппаратуры от верхних, а те, в свою очередь, обеспечивают удобный интерфейс для пользователей.
Основные принципы сводятся к следующим положениям.

зависеть от того, читает ли она данные с гибкого диска

или с жесткого диска.

приняты единые правила.

ближе к аппаратуре.
Если контроллер обнаруживает ошибку чтения, то он

должен попытаться ее скорректировать. Если же это ему не удается, то исправлением ошибок должен заняться драйвер устройства.
Многие ошибки могут исчезать при повторных попытках выполнения операций ввода-вывода, например, ошибки, вызванные наличием пылинок на головках чтения или на диске.
И только если нижний уровень не может справиться с ошибкой, он сообщает об ошибке верхнему уровню.

Большинство операций физического ввода-вывода выполняется асинхронно - процессор начинает передачу

и переходит на другую работу, пока не наступает прерывание.
Пользовательские программы намного легче писать, если операции ввода-вывода блокирующие - после команды READ программа автоматически приостанавливается до тех пор, пока данные не попадут в буфер программы.
ОС выполняет операции ввода-вывода асинхронно, но представляет их для пользовательских программ в синхронной форме.

разделяемые устройства, так как одновременный доступ нескольких пользователей к диску

не представляет собой проблему.
Принтеры - это выделенные устройства, потому что нельзя смешивать строчки, печатаемые различными пользователями. Наличие выделенных устройств создает для операционной системы некоторые проблемы.

набор стандартных функций (операторов) типа READ, WRITE.

компиляции программы вызывают в объектный код программы подпрограммы из библиотеки

стандартных функций.

порождают системные вызовы, которые через интерфейс прикладного программирования направляются к

подсистеме ввода/вывода на дальнейшую обработку.

порождают системные вызовы, которые через интерфейс прикладного программирования направляются к

подсистеме ввода/вывода на дальнейшую обработку.

модуль, управляющий внешним устройством.
Слово driver происходит от глагола to

drive (вести) и переводится с английского языка как извозчик или шофер: тот, кто ведет транспортное средство.
Драйверы обеспечивают единый интерфейс для доступа к различным устройствам, тем самым, устраняя зависимость пользовательских программ и ядра ОС от особенностей аппаратуры.

глубже в недрах операционной системы, чтобы как можно меньшая часть

ОС имела с ними дело.
Наилучший способ состоит в разрешении процессу, инициировавшему операцию ввода-вывода, блокировать себя до завершения операции и наступления прерывания.