Организация ввода-вывода. Состав и структура аппаратной и программной части системы ввода-вывода. Блочные устройства, символьные устройства. Способы обмена данными с реальной ОП

Управление вводом-выводом

Компьютер без устройств ввода/вывода - как автомобиль без колес - на таком автомобиле далеко не уедешь. Очевидно одной из наиболее правильных оценок производительности системы является время ответа (время между моментом ввода пользователем задания и получения им результата), которое учитывает все накладные расходы, связанные с выполнением задания в системе, включая ввод/вывод. Кроме того, важность системы ввода/вывода определяется еще и тем, что быстрое увеличение производительности процессоров настолько изменило принципы классификации компьютеров, что именно по организации ввода/вывода мы можем как-то грубо их отличать: разница между мейнфреймом и миникомпьютером заключается в том, что мейнфрейм может поддерживать намного больше терминалов и дисков; Одним из простейших механизмов, позволяющих организовать взаимодействие различных подсистем, является единственная центральная шина, к которой подсоединяются все подсистемы. Доступ к такой шине разделяется между всеми подсистемами. Подобная организация имеет два основных преимущества: низкая стоимость и универсальность. Поскольку такая шина является единственным местом подсоединения для разных устройств, новые устройства могут быть легко добавлены, и одни и те же периферийные устройства можно даже применять в разных вычислительных системах, использующих однотипную шину. Главным недостатком организации с единственной шиной является то, что шина создает узкое горло, ограничивая, возможно, максимальную пропускную способность ввода/вывода. Традиционно шины делятся на шины, обеспечивающие организацию связи процессора с памятью, и шины ввода/вывода. Блочное устройство (block device) — вид файла устройств в UNIX/Linux-системах, обеспечивающий интерфейс к устройству, реальному или воображаемому, в виде файла в файловой системе.

С блочным устройством обеспечивается обмен данными блоками данных. Как правило, это устройства произвольного доступа, т.е. можно указать, из какого именно места должен быть прочитан или записан блок данных. Данные, при чтении или записи на блочное устройство буферизуются. Типичные примеры блочных устройств: жёсткий диск, CD-ROM, флоппи-дисковод. Символьное устройство — (character device) — вид файла устройства в UNIX/Linux-системах, обеспечивающий интерфейс к устройству, реальному или воображаемому, с возможностью посимвольного обмена информацией. В отличие от блочного устройства символьное устройство, как правило, не обладает возможностями произвольного доступа. В большинстве своём, чтение и запись данных в символьное устройство не буферизуется. Типичные примеры символьных устройств: стриммер, модем, телетайп или терминал. Свопинг Разновидностью виртуальной памяти является свопинг. При свопинге, в отличие от рассмотренных ранее методов реализации виртуальной памяти, процесс перемещается между памятью и диском целиком, то есть в течение некоторого времени процесс может полностью отсутствовать в оперативной памяти. Существуют различные алгоритмы выбора процессов на загрузку и выгрузку, а также различные способы выделения оперативной и дисковой памяти загружаемому процессу остальное см. вопр 27.

Дата добавления: 2015-06-25