Назначение, состав и структура драйвера в ОС MS DOS. Заголовок запроса. Процедура стратегия, процедура прерывание

Функции и назначение драйверов устройств.

Драйвер представляет собой специализированный программный модуль, управляющий внешним устройством. По умолчанию прогам юзера запрещен доступ к аппаратной части; также вывод различных процессов может смешаться на печати или данных на флешке. Поэтому оказывается необходимо связать с каждым внешним устройством какой-то разграничитель доступа во времени. В современных ОС эта функция возлагается именно на драйвер. Чтобы драйвер имел доступ к аппаратной части уст-ва, его иногда интегрируют в ядро или мб в виде отдельного процесса (MINIX only; Винда поддерживает оба). Бывают дрова для блочных уст-в (диски тк много блоков данных и к каждому блоку можно обращаться независимо) и символьных уст-в (клава, принтер – уст-ва, которые генерируют или воспринимают поток символов). Таким образом ф-и и назначение драйвера -

• воспринимать запросы чтения-записи от аппаратно – независимых прог и сообщать им о выполнении запроса (те роль посредника между ядром и контроллерами внешних уст-в).
• проверка входных параметров запросов и обработка ошибок
• нужен для инициализации уст-ва и проверке его статуса.
• управление энергопотреблением устройства
• регистрации событий в устроистве.
• создание очереди заданий для устроиства.
• драйверам не разрешается делать системные вызовы, но часто возникает необходимость взаимодействовать с остальной частью ядра. Обычно им разрешается вызывать определенные процедуры ядра.

Наиболее очевидная функция состоит в обработке абстрактных запросов чтения и записи независимого от устройств программного обеспечения, расположенного над ними. Пример драйвера – драйвер системных часов для генерации прерываний или клавиатуры. Приминение – проц юзера-ядро-драйвер-контроллер-устройство.

Драйверы нужны для управления внешними устройствами ОС. Их задача – обрабатывать запросы, поступающих от прикладных и ссистемных программ, переводить их на язык, понятный физическому устройству, управлять процессами его инициализации, настройки параментров, обмена данными и др.

Драйвер состоит из нескольких файлов, хранящихся обычно в каталогах SYSTEM, SYSTEM32 и их подкаталогах. Кроме того, в состав драйвера могут входить файлы справки, утилиты, можули деинсталляции и т.д.

Обмен информацией между драйвером и контроллером устройств осуществляется по шине

Структура драйвера устройства для MS-DOS состоит из 5 частей:

1. Заголовок устройства – содержит информацию о самом драйвере, не содержит код. В нем находится информация о типе устройства и ссылка на адрес следующего драйвера.

2. Область локальных данных и локальных процедур – содержит необходимые для работы драйвера буферы и процедуры;

3. Процедура-стратегия – объединяется с процедурой-прерыванием при обработке каждого запроса на обслуживание устройства;

4. Процедура-прерывание – объединяется с процедурой-стратегией при обработке каждого запроса на обслуживание устройства;

5. Область команд – непосредственно набор команд для выполнения запроса.

Формат заголовка запроса:

1 - длина в байтах данного заголовка запроса

2 - номер устройства (когда драйвер управляет несколькими устройствами)

3 - код команды ввода-вывода

4 - информация об окончании операции

5 - резерв

6 - данные(параметры) команды

DOS автоматически создает заголовок запроса, когда приложение осуществляет запрос на ввод-вывод. Заголовок запроса находится в реальной ОП в области DOS. Адрес заголовка передается драйверу через один из регистров. Драйвер запоминает адрес заголовка запроса. Для обработки запроса ввода-вывода DOS вызывает драйвер дважды: в первый раз управление передается части драйвера – стратегия, во второй раз – прерывание.

Процедура-стратегия – набор инструкций, которые производят настойку драйвера в зависимости от кода команды и параметров.

Процедура-прерывание использует результаты процедуры-стратегии для обработки команды ввода-вывода.

Двукратный выхов необходим для возможной организации мультидоступа нескольких процессов к устройству. В этом случае организуется связанный список (цепочка) всех запросов драйвера (всех вызовов процедуры "стратегия"), а все вызовы для выполнения фактической работы помещаются в другую цепочку – в цепочку "прерывания". При организации запроса учитывается приоритет: ОС – высокий, пользовательская программа – низкий. Цепочка "стратегия" и цепочка "прерывания" могут не совпадать. Процедура прерывания обрабатывает заголовок запроса и передает управление обработке команды.

Выполнение операции ввода-вывода происходит следующим образом(на примере записи):

1. Процесс выдает запрос на обслуживание по записи.

2. DOS преобразует запрос записи в физический адрес накопителя.

3. DOS определяет нужный драйвер диска и вызывает драйвер.

4. Драйвер обращается к рограммам обслуживания диска BIOS для выполнения записи.

5. Стандартная программа BIOS производит запись на диск.

6. Возврат в DOS.

7. Возврат в процесс.

Дата добавления: 2015-06-25