41. Стек драйверов и объектов ввода-вывода (на примере устройства "джойстик")

Драйвер - это компьютерная программа, с помощью которой другая программа (ОС) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. Стек драйверов обычно создается самими драйверами. Корректное создание стека зависит от правильной последовательности и момента загрузки каждого драйвера из стека. Первыми должны грузиться драйвера самого нижнего уровня и т.д. Стек драйверов – набор драйверов, требующихся для обмена с каким-либо устройством. Передача данных между драйверами и диспетчером осуществляется с помощью IRP (I/O Request Packet) – пакетов запроса ввода-вывода.

Роль диспетчера ввода-вывода в выполнении обмена с устройством:

- получение запроса на ввод/вывод и создание пакета IRP

- передача IRP соответствующим драйверам

- сопровождение IRP по стеку драйверов

- завершение IRP по окончании операции ввода/вывода и возвращение результатов обработки инициатору запроса.

Джойстик - устройство ввода информации в электронное устройство, манипулятор, часть интерфейса пользователя. Служит для изменения позиции элемента интерфейса.

42. Файлы и каталоги. Жесткие и символьные ссылки. Общие сведения о размещении файловой системы на диске. (Лек 10)

Файл – логический объект, позволяющий рассматривать информацию, сохраняемую на носителе, как единое целое.

Требования к хранению информации:

• возможность хранения больших объемов данных

• информация должна сохраняться после прекращения работы процесса

• несколько процессов должны иметь одновременный доступ к информации

Файл как объект обладает:- именем;- типом;- структурой; - атрибутами.

Характеристики использования файлов:- метод доступа к содержимому файла; - операции с файлами как с единым целым.

Имя – символьный идентификатор, позволяющий процессам обращаться к файлу.

Тип – механизм, позволяющий ОС делать предположения о назначении и порядке использования файла.

Например на уровне ОС:- регулярные файлы и каталоги; - исполняемые файлы;

- символьные и блочные специальные файлы (UNIX); битовые массивы, журналы восстановления (Windows).

На уровне среды пользователя тип – связь между файлом и приложением, его обрабатывающим. Устанавливается по завершающей части имени файла – расширению (extention).

Структура – предположение о способе организации. Обычно ОС считают файл неструктурированным набором байт (вариант 1). Если в начале файла размещена определенная комбинация байт (заголовок, «магическое число»), то файл считается исполняемым и трактуется как имеющий соответствующую структуру.

формации внутри файла. Три основные структуры файлов:

Последовательность байтов - ОС не интересуется содержимым файла, она видит только байты. Основное преимущество такой системы, это гибкость использования. Используются в Windows и UNIX.

Последовательность записей - записей фиксированной длины (например, перфокарта), считываются последовательно. Д ерево записей - каждая запись имеет ключ, записи считываются по ключу. Основное преимущество такой системы, это скорость поиска. Пока еще используется на мэйнфреймах.

Другие варианты: - файл как последовательность записей (record), состоящих из полей (fields) (вариант 2); - файл как древовидная структура (вариант 3).

Атрибуты – дополнительные сведения о файле. Набор атрибутов определяемые файловой сист. и используется ей совместно с ОС.

Метод доступа – способ обращения к содержимому файла. Последовательный – от начала файла побайтно (магнитные ленты, устройства ввода-вывода). Произвольный – к любой точке файла.

Каталог – логический объект, предназначенный для группировки множества фалов и каталогов в одно целое. Позволяет организовать структуру файловой системы. Имеет символьное имя и чаще всего является особым типом файлов. Есть одноуровневые, двухуровневые и иерархические каталоги.

Каталоги образуют иерархическую структуру (дерево), в общем случае, без циклов.

Каждый файл или каталог однозначно определяется полным именем – сочетанием последовательности имен всех каталогов на пути к файлу и имени файла. Жесткая ссылка (hard link) – несколько файлов являются отображением одного физического представления на диске. Структурная составляющая файла - описывающий его элемент каталога. Все ссылки равноправны. Файл в UnixFileSystem представляет собой структуру блоков данных на диске, имеющую уникальный индексный дескриптор и набор атрибутов. Жёсткая ссылка связывает индексный дескриптор файла с каталогом и дает ему имя.

Символьная ссылка (symbolic link) – несколько файлов являются отображением другого файла. Символьная ссылка - специальный файл в файловой системе, для которого не формируются никакие данные, кроме одной текстовой строки с указателем. Эта строка трактуется как путь к файлу, который должен быть открыт при попытке обратиться к данной ссылке (файлу).

MBR (Master Boot Record) – главная загрузочная запись, используется для размещения кода и данных, необходимых для старта ПК с жесткого диска.

Таблица разделов – адреса начальных блоков каждого раздела. Загрузочный блок – программа загрузки ОС с раздела.

Суперблок – служебные данные ФС, используемые ОС при запуске и частично загружаемые в память (в т.ч. списки пустых блоков, данные для восстановления и др.)

i-узел – структура данных для связи файлов и блоков диска.