Файловые системы. Файлы. Структура файлов

Программые уровни ввода-вывода.

Осуществление операций ввода-вывода. Управляемый прерываниями ввод-вывод. Ввод-вывод с использованием DMA.

Осуществление операций ввода-вывода. Программный ввод-вывод.

Принципы программного обеспечения ввода-вывода.

При таком подходе всю работу выполняет ЦП. Последовательность действий при печати строки на принтере:

1. процесс пользователя собирает строку в буфере в пространстве пользователя.

2. Процесс обращается к системн. выз. и получает принтер на врем. пользование.

3. Процесс указывает ОС о необходимости печати строки из буфера.

4. ОС копирует содержимое буфера в массив в пространстве ядра.

5. Если принтер свободен, ОС копирует массив в регистр данных принтера.

6. ОС подает на принтер команду печати.

7. По завершению печати управление передается процессу пользователя.

Управляемый прерываниями в/в

Когда процесс пользоват. выполн. системн. вызов печати строки, ЦП вызывает планировщик, блокирующий процесс пользователя на все время печати и запускает другой процесс.

Обработчики прерываний

Должны быть реализованы глубоко в недрах ОС. Общение с ОП производится только через драйвера устройств.

У каждого контроллера присутствуют регистры для управления и обмена данными. Число таких регистров зависит от конкретного устройства. Для управления каждым устройством необходим драйвер. Чтобы получить доступ к регистрам, драйвер должен быть частью ОС.

Независимое от устройств ПО

Должно выполнять следующие функции:

1. Единообразие интерфейсов для драйверов устройств.

2. Буферизация

3. Сообщение об ошибках (программирования, в/в)

4. Захват и освобождение устройств.

5. Независимый от устройств размер блока.

Файловые системы

Всем ОС и программам необходимо хранить большие объемы информации в течение длительного времени. Кроме того, необходимо обеспечить нескольким процессам одновременный доступ к одним и тем же данным. Обычное решение заключается в хранении этих данных на магнитных дисках и других внешних хранителях, в специальных модулях, называемых файлами. Файлы - поименованный набор данных. Структура файлов, именование, доступ, защита - являются важными пунктами функционирования ОС. За работу с файлами отвечает часть ОС, называемой файловой системой. Файлы являются абстрактным механизмом, который предоставляет способ хранения и получения информации с диска. При этом способ, место хранения и аппаратные особенности работы с диском от пользователя скрываются.

Файлы

Наиболее важной характеристикой любого абстрактного механизма является способ именования управляемых объектов. Точные правила именования различны для разных ОС, однако, все современные ОС поддерживают в качестве имен файлов 8-символьные текстовые строки. Во многих системах имя файла может состоять из двух частей, разделенных точкой. Часть имени файла после точки называется расширением и обозначает тип файла. В некоторых ОС расширения файлов являются просто соглашениями и ОС не заставляет их придерживаться.

Структуры файлов

1) Неструктурированная последовательность байт.

В этом случае ОС не интересуется содержимым файлов, а видит только последовательность байт. Значение этим байтам придают программы пользователя либо специальные обработчики.

2) Последовательность записей фиксированной длины.

Каждая запись имеет свою внутреннюю структуру. Операция чтения возвращает одну запись. В нынешнее время такая система не используется.

3) Дерево записей