3939

Блокові та символьні пристрої для введення-виведення

Практическая работа

Информатика, кибернетика и программирование

Блокові та символьні пристрої для введення-виведення Блокові і символьні пристрої Типовий приклад блокового пристрою - пристрій керування дисками. Він виконує команди виду: read, write, seek (прочитати, записати або знайти блок із заданим номером)...

Украинкский

2012-11-10

111 KB

8 чел.

Блокові та символьні пристрої для введення-виведення

Блокові і символьні пристрої

Типовий приклад блокового пристрою - пристрій керування дисками. Він виконує команди виду: read, write, seek (прочитати, записати або знайти блок із заданим номером). Пристрій може виконувати чисте введення-виведення або доступ до файлової системи. Є можливість доступу до файлу, псевдонімом в пам'ять.
Типові приклади символьних пристроїв - клавіатура, миша, послідовні порти. Такі пристрої виконують команди виду: get, put (вважати або записати символ). Бібліотеки верхнього рівня в операційній системі для символьних пристроїв допускають порядкове редагування по символьний введеної інформації.
Мережні пристрої суттєво відрізняються від блокових і символьних; мають свій власний інтерфейс і систему команд
Мережні пристрої і їх драйвери в ОС підтримують традиційні або специфічні мережеві протоколи і способи передачі інформації через мережу. Наприклад, ОС UNIX та Windows NT / 9x / 2000 підтримують сокет-інтерфейс. Мережний пристрій відокремлює мережевий протокол від мережевий операції. Команди мережевих пристроїв включають функцію select - вибір мережевого пакета. Мережні пристрої різні за підходами до реалізації (конвеєри, pipes, FIFO, потоки, черги, поштові скриньки). У типовій конфігурації настільного або портативного комп'ютера присутні наступні мережні пристрої:
• мережевий адаптер локальної мережі (Ethernet), що має роз'єм типу RJ45 для підключення мережевого кабелю twisted pair (кручена пара) або BNC (коаксіального);
• пристрій для підключення до бездротової мережі типу IEEE.802.11x (Wi-Fi);
• пристрій для підключення до локальної мережі IEEE 1394 (FireWire) для передачі цифрового відео;
• вже трохи застарілий, але до цих пір використовується в комп'ютерах спосіб під'єднання до мережі Інтернет - вбудований модем для передачі інформації по телефонній лінії (dial-up) зі швидкістю максимум порядку 5-6 кілобайт в секунду.
Пристрої FireWire, мабуть, із-за особливої важливості передачі мультимедійної інформації, в сучасних комп'ютерах розташовуються на материнській платі. У специфікації комп'ютера це зазвичай вказується абревіатурою типу FireWire on board (на борту).
Операційні системи підтримують для користувачів більш високорівневу концепцію мережевого з'єднання (network connection), що включає інформацію про мережному пристрої, за допомогою якого дане з'єднання здійснюється.

Блокуємий(синхронний) і не блокуємий (асинхронний) ввід-вивід 
Для оптимізації введення-виведення в системі підтримується, крім традиційного синхронного (блокується), також асинхронне введення-виведення.
Блокуєме, введення-виведення засноване на простій, інтуїтивно зрозумілій парадигмі: процес затримується, поки введення-виведення не закінчиться. Він більш простий для використання та розуміння, але в силу своєї недостатньої ефективності, недостатній для деяких застосувань. Для оптимізації введення-виведення повернення з системного виклику для введення-виведення може відбуватись у міру доступності інформації. Застосовується інтерфейс користувача для копіювання даних (буферизація). Введення-виведення також частково реалізується за допомогою багатопоточності (multi-threading): введення-виведення виділяється в окремий потік. З системних викликів для введення-виведення передбачений швидке повернення з видачею в якості результату числа байтів, фактично прочитаного чи записаного.
Асинхронне введення-виведення ґрунтується на іншій парадигмі: процес виконується одночасно з виконанням введення-виведення. Внаслідок цього, він більш складний у використанні. Після завершення асинхронного введення-виведення підсистема вводу-виводу генерує сигнал (виключення) у процесі, що його використовує. Програмування асинхронного введення-виведення засноване на використанні пари операцій типу почати асинхронний ввід-вивід і закінчити асинхронний ввід-вивід (почекати його результатів). Така схема загрожує помилками, так як програмістам властиво забувати завершальні дії, парні ініціалізуємим, якщо середовище розробки йому про це не нагадує. Однак саме асинхронний ввід-вивід забезпечує найбільшу ефективність.

Продуктивність введення-виведення
Введення-виведення - важливий фактор в продуктивності системи. Є декілька чинників, що визначають, наскільки введення-виведення критичний по ефективності в системі:
• Введення-виведення вимагає від процесора виконання драйвера пристрою - коду рівня ядра ОС;
• Необхідно виконувати контекстні перемикання, пов'язані з перериваннями;
• Необхідно виконувати копіювання даних.
Особливо напруженим в будь-якій комп'ютерній системі є мережевий трафік, так як його швидкість фактично визначає швидкість і продуктивність роботи всієї розподіленої системи (наприклад, роботи з віддаленими файловими системами), а також швидкість отримання інформації з Інтернету або корпоративної мережі.
На рис. 1 зображено детальна схема взаємодії комп'ютерів при наборі символьної інформації та передачі її через мережу. Схема дає уявлення про складність взаємодії, діях апаратури та програмного забезпечення,що  виконуються для кожного набраного і переданого символу, кількості переривань, їх обробок та відповідних контекстних перемикань.
 
Рис. 1. Cхема взаємодії комп'ютерів при наборі символьної інформації та передачі її через мережу.

Контрольні питання:
1. Вкажіть різницю між блоковими та символьними пристроями.

2 . Наведіть приклади мережевих пристроїв.

3. Що таке буферізація?

4. Поясніть принцип синхронного та асинхронного введення-виведення.

5. Наведіть приклади пристроїв синхронного та асинхронного вводу-виводу.

6. Згідно схеми взаємодії комп'ютерів при наборі символьної інформації та передачі її через мережу наведіть приклад передачі власного повідомлення, яке повинно складатись  одного речення (на вибір) та проходити всі етапи пердачі.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

22563. Механізми, що лежать в основі формування довготривалої памяті 25 KB
  Механізми що лежать в основі формування довготривалої памяті Цей вид памяті не може базуватись лише на циркуляції імпульсів чи змінах електрофізичних характеристик окремих нейронів. Разом з тим велика кількість інформації при цьому зберігається в довготривалій памяті – незмінню.Механізм памяті такоє пояснюють на основі складних морфологічних чи біохімічних змін синапсів. Молекулярна теорія памяті в основі якої лежить уявлення про те що виникаючий під дією зовнішнього подразника нервовий імпульс активує синтез РНК в нейроні.
22564. Визначення та класифікація емоцій 24 KB
  Визначення та класифікація емоцій Емоції рефлекторна адаптаційна психофізіологічна реакція яка повязана з проявом субєктивного ставлення до значущої ситуації і забезпечує організацію доцільної поведінки. Емоції поділяють на вищі та нижчі. Нижчі емоції найбільш елементарні повязані з органічними потребами тварин і людей поділяються на 2 види : 1 гомеостатичні проявляються в вигляді неспокою пошуковорухової активності спраги голоду і ін. Вищі емоції виникаютьлишу у людини в звязку з задоволенням соціальних потреб інтелектуальних...
22565. Функції емоцій 23 KB
  Сигнальна функція полягає в тому що емоції сигналізують про корисний чи негативний вплив даного організму чи успішність чи неуспішність виконання даної дії. Це призводить до моментальної мобілізації всіх систем організму для реакції – відповіді характер якої залежить від того сигналом корисного чи негативного впливу на організм є даний подразник. Таким чином впливи що надходять з зовнішнього середовища і від самого організму призводять до виникнення емоційних переживань що дають загальну якісну характеристику фактору що впливають...
22566. Основні фізіологічні теорії емоцій 25 KB
  Основні фізіологічні теорії емоцій В першій класичній теорії відомій як теорія Джеймся Ланге робили висновок про характеристику стенічних та астенічних емоційних станів.Пізніше Кеннон та Бард показали що емоції гніву та стаху під впливом таламічних розрядів супроводжуються повишеним поступанням адреналіну в кров що призводить до розвитку симпатікотонії яка відіграє позитивну роль в підготовці організму до діяльності і навіть боротьби внаслідок чого ця теорія отримала незву таламічної теорії емоцій. Кортикальні емоційні процеси...
22567. Сон 42 KB
  Існує величезна кількість емпіричних даних і забобонів щодо значення сну і сновидінь але справжнє наукове вивчення сну почалося лише у другій половині ХІХ ст. Прибічники хімічної теорії сну спочатку пояснювали сон накопиченням в організмі гіпнотоксичних речовин молочна вугільна та карбонові кислоти холестерин а нині надають важливого значення особливим хімічним регуляторам сну таким як речовина сну фактор сну чи пептид дельтасну які являють низькомолекулярні поліпептиди 850 920 Да . Кортикальна теорія сну І. Нарешті...
22568. будливий та гальмівний постсиниптичні потенціали 23.5 KB
  Постсинаптичне гальмування ГПСП обумовлене виділенням пресинаптичним закінченням аксона гальмівного медіатора який знижує або гальмує збудливість мембран соми і дендритів нерв клітини з якою він контактує. Прикладами гальмівних нейронів є клітини Реншоу в спинному мозку клітини Пуркіньє мозочку зірчасті клітини кіркової речовини великого мозку . Збудження нейрона супроводжуеться змінами метаболізму зокрема синтезу РНК та іншими зрушеннями в процесі білкового синтезу посиленням теплопродукції поглинанням кисню які відображають...
22569. Постсинаптичне гальмування у ЦНС та його природа.Значення ггальмування у роботі 22.5 KB
  Значення ггальмування у роботі. Гальмування особливий нервовий процес який зумовлюється збудженням і зовнішньо проявляється пригніченням іншого збудження. Постсинаптичне гальмування ГПСП обумовлене виділенням пресинаптичним закінченням аксона гальмівного медіатора який знижує або гальмує збудливість мембран соми і дендритів нерв клітини з якою він контактує.
22570. ЦНС 22.5 KB
  Особливе місце в цій складній організації займае місце ЦНС що повязує в функціональну єдність всі клітини тканини і органи людського організму. Дякуючи великій кількості різних рецепторів ЦНС сприймає багаточисельні зміни що виникають в зовн средовищі і всередині організму і відіграє велику роль в регуляції всіх сторін життєдіяльності огранізму в зовн середовищі. Процеси що відбуваються в ЦНС лежать в основі психічної діяльності та поведінки людини. Діяльність ЦНС найчастіше наз координаційною або узгоджувальною.