Операционни системи


Категория на документа: Информатика




ОС - Тема 20

Системата за управление на входа/изхода (СУВИ). Основни функции и механизми

♦ Основни функции за управление на системата за управление на входа/изхода

Системата за управление на входа/изхода е компонент на вътрешната част на опреационната система. Тя приема входно-изходни заявки, които могат да бъдат направени в системен или потребителски режим. Системата за управление на входа/изхода ги трансформира в подходяща форма и ги предава на входно-изходните устройства. Системата за управление на входа/изхода е в тясна връзка с входно-изходните устройства изпълняващи входно-изходни опреации. Системата за управление на входа/изхода освобождава потребителите от необходимостта да поднават детайлите на съответните входно-изходни устройства и операции, т.е тя слива особеностите на входно-изходните устройства и операции. Основната задача на системата за управление на входа/изхода е да осигури непрекъснато управление на предаваните данни между основната памет и входно-изходните устройства. Системата за управление на входа/изхода от друга страна трябва да осигури унифициран достъп до съответните устройства, да осигури възможност за инсталиране/деинсталиране на входно-изходни устройства и за тяхното ефективно и съвместно използване от различни потребители. Системата за управление на входа/изхода трябва да дава възможност за лесното разработване на нови драйвери за входно-изходните устройства и интегрирането им в операционната система.

♦ Основни функции на системата за управление на входа/изхода

1) Реализиране на достъп до входно-изходните устройства, като при многопотребителска работа - стратегии за използване на входно-изходните устройства.

2) Управление на входно-изходните устройства - реализира се, чрез набор от управляващи команди, зависещи от спецификата на входно-изходните устройства.

3) Разпределяне на устройствата - съвместно използване на входно-изходните устройства от различни приложения, като при това трябва да се реализира защита на данните.

4) Диагностика на устройствата - системата проверява състоянията на устройствата постоянно.

♦ Основни механизми на системата за управление на входа/изхода

1. Използване на канали за управление на входа/изхода.

Входно-изходните устройства могат да се разгледат като съвкупност от паралелно работещи помежду си процесори и едновременно работещи с централния процесор. Към входно-изходните устройства се реализират външни процеси :

- избор с мишката;

- въвеждане на данни от клавиатурата;

- включване на принтер и др.
Тези външни процеси са паралелни с вътрешните, изпълнявани от централния процесор процеси. Всяка система, състояща се от централен процесор и входно-изходни устройства, може да се разглежда като система от паралелни, взаимодействащи си процеси. Ролята на системата за управление на входа/изхода тук е, че тя може да се представи като един или няколко системни процеса, които управляват взаимодействието между вътрешните и външните процеси. Чрез системата за управление на входа/изхода се осъществява иницииране, управление и унищожаване на външните процеси.

► Пряк метод за управление на входно-изходните устройства

Непосредствена връзка между централния процесор и входно-изходното устройство. Докато процесора е зает с управлението на входно-изходното устройство, той не може да се занимава с друго. Прекият метод има сравнително ограничено приложение. Използва се във вградените системи(етикетите на стоките и др.)

► Косвен метод за управление на входно-изходните устройства

Взаимодействието между централния процесор и входно-изходното устройство се опосредства от входно-изходен канал. Входно-изходния канал е "междинен" процесор между централния такъв и входно-изходното устройство. При входно-изходните канали се реализира паралелна работа на входно-изходните устройства и се намалява работата на централния процесор по управлението на входно-изходните устройства.

2. Буфериране

Външните процеси се реализират паралелно с вътрешните. Има разлика в скоростта на изпълнението им. Буферите се използват за синхронизиране между вътрешните и външните процеси. Буферът е непрекъсната област от централната памет за междинно съхраняване на данни при реализирането на входно-изходни операции. Чрез буферирането данните се изпращат от вътрешен към външен процес(запис) или обратното(четене). Системата за управление на входа/изхода отговаря и за управлението на буферите. При това трябва да се дадат отговори на два въпроса :

1) Колко буфери да се използват ?

В зависимост от броя на буферите, съществуват следните варианти за буфериране :
- просто буфериране - всеки входно-изходен канал използва само по един буфер. Това означава, че докато входно-изходния канал въвежда данни в буфера, процесора не може да ги обработва.
- двойно буфериране - всеки входно-изходен канал използва два буфера. Докато канала въвежда данни в единия буфер, процесора управлява(обработва) данните в другия.
- циклично буфериране - използват се повече от два буфера.



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Операционни системи 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.