Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Управление вводом-выводом




Управление вводом-выводом в операционных системах основывается на идее отторжения пользователя от знания конкретных физических устройств, подключенных к вычислительной системе, и обеспечении независимости программ пользователя от физических адресов конкретных УВВ. Для этого был разработан и успешно применяется так называемый «метод логических устройств». Суть этого метода состоит в том, что пользователь имеет дело с некоторыми логическими понятиями, не ориентируясь на конкретные физические устройства. В ОС входят компоненты, определяющие соответствия между логическими и физическими устройствами. Реализация этого метода заключается в следующем: в системе определяется набор символических имен для обозначения логических устройств, с которыми имеет дело пользователь. Каждому такому символическому имени система ставит в соответствие конкретное физическое устройство из числа подключенных к системе.

Символическое имя, принятое для обозначения логического устройства, имеет вид SYS XXX, где XXX может быть как буквенным, так и числовым значением от 000 до максимального количества логических устройств, обслуживаемых системой. Количество логических устройств, обслуживаемых системой, может не совпадать с количеством физических устройств, подключенных к ЭВМ. Некоторые логические устройства используются операционной системой для собственных целей. Для этих устройств зафиксированы символические имена. Эти устройства называют системными логическими устройствами (SYSRES, SYSRDR, SYSIPT, SYSLST, SYSPCН, SYSLOC – системные логические устройства, работающие совместно с управляющей программой).

Логические устройства SYS ooo~ SYSnnn называются логическими устройствами программиста. Они используются в программах пользователя.

Операционные системы различают три типа назначений логическим устройствам физических устройств: стандартное, постоянное, временное.

Стандартным называется назначение, которое производится во время генерации системы. Оно характеризуется тем, что принятое соответствие логического и физического устройств вступает в силу с момента выполнения процедуры первой загрузки и сохраняется во все время работы системы. Обычно такие назначения не существуют для раздела первого плана.

Назначение, которое выполняется с помощью директивы назначения, может быть постоянным или временным. Постоянное назначение отменяет стандартное и в дальнейшем во все время работы системы действует так же, как и стандартное.

В каждый конкретный момент времени стандартное и постоянное назначения равнозначны по своему использованию системой. Они введены для того, чтобы отличать назначения, установленные во время генерации конкретной системы, от назначений, производимых в процессе работы с этой системой. Постоянное назначение может быть отменено либо новым постоянным назначением, либо процедурой первоначальной загрузки, во время которой восстанавливается стандартное назначение.

Временное назначение сохраняет действие только в пределах одного задания и на это время заменяет стандартное или постоянное назначение. После окончания работы временные назначения отменяются, и в силу вступают постоянные или стандартные. Временные назначения осуществляются с помощью той части управляющей программы, которая определяется как «управление заданиями».

Следует помнить, что

- одно и то же физическое устройство не должно назначаться одновременно разным разделом (кроме SYSRES и SYSLOC);

- для системного логического устройства должно назначаться физическое устройство из числа допустимых для него типов физических устройств.

Совокупность заказанных услуг создает определенный характер использования системы или режим работы системы. Режим, заданный при генерации, называется стандартным. Он может быть изменен программистом с помощью управляющей информации на время своего задания.

Исходная программа − это программа пользователя, написанная на алгоритмическом языке (любом). Исходная программа преобразуется в рабочую путем ряда трансформаций, осуществляемых языковыми трансляторами и программами операционной системы. С этой точки зрения компоненты операционной системы условно подразделяются на 3 части − системы ввода-вывода, процессоры и супервизорные системы.

Системы ввода-вывода обеспечивают программный интерфейс между программами и ВЗУ, осуществляют управление вводом-выводом во всей ВС. Процессоры преобразуют данные и порождают результаты. Сюда относятся и трансляторы с языков. Супервизорные системы обеспечивают логический интерфейс между аппаратурой и системой программного обеспечения. Сюда относятся программы распределения ресурсов, программы связи и управления.

Основной набор программ операционной системы − ядро системы − всегда присутствует в ОЗУ. Ядро загружается программой первоначальной загрузки (IPL-Initial programm lood) и остается загруженным во все время работы вычислительной системы. В системе всегда существует только одна активная копия ядра. Информация о состоянии аппаратуры и основные программы ввода-вывода являются частью ядра. Транзитная область − это область ОЗУ, в которую загружаются по мере надобности программы исполнительной системы, находящиеся постоянно на ВЗУ. Такие программы носят название транзитных.

Система управления вводом-выводом – это набор программ, который повышает эффективность ввода-вывода и состоит из двух частей − физической и логической систем управления вводом-выводом (рис. 3.6).

Физическая система управления вводом-выводом (PIOCS) − это часть ядра, выполняющая операции ввода-вывода и управляющая ими на уровне системы в целом. Использование отдельного супервизора ввода-вывода устраняет конфликтные ситуации, неизбежно возникающие, когда каждый отдельный пользователь создает свой ввод-вывод.

Рис. 3.6. Расположение системы ввода-вывода

 

Логическая система управления вводом-выводом (LIOCS) − это часть программы пользователя, которая устанавливает связь с программами физической системы. Программы логической системы ввода-вывода выполняют блокирование и разблокирование логических записей, буферизацию.

Метод доступа – это метод перемещения данных между оперативной памятью и устройствами ввода-вывода. Понятие метода доступа включает в себя

- организацию данных;

- метод обращения к данным.

Файл большой операционной системы может иметь один из пяти способов организации:

- последовательная (sequential);

- индексно-последовательная (indexed sequential);

- прямая (direct);

- разделами (partitioned);

- телекоммуникационная (telecommunications).

Имеются два четко разграниченных языка управления – базисный и с очередями. Язык доступа с очередями предназначен для упрощения работы программиста и предназначается для последовательных способов организации данных. В этом случае для получения и отсылки записей используются макрокоманды GET и PUT и осуществляется автоматическое управление буферизацией.

Базисные языки доступа предназначены для автоматического управления устройствами, а не для автоматической буферизации и компоновки в блоки. Для этого используются макрокоманды READ и WRITE.

Из десяти возможных комбинаций организации набора данных и типа языка восемь рассматриваются системой как методы доступа. Все они имеют мнемонические названия, и для каждого метода доступа имеется словарь соответствующих макрокоманд.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Группа определений ОС по функциональному назначению.

2. Ресурсная группа определений ОС.

3. Основное определение ОС, ее место в математическом обеспечении ЭВМ и назначение.

4. Основные составные части ОС.

5. Принципы проектирования операционных систем.

6. Типы операционных систем.

7. Особенности ПО реального времени.

8. Система назначений: взаимосвязь физических и логических устройств.

9. LIOCS и PIOCS –?

ГЛАВА 4. СХЕМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-29; Просмотров: 500; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.