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

45275. Коммутация каналов, пакетов, сообщений 35.5 KB
  Сеть связи switching network представляет собой совокупность технических средств предназначенных для передачи приема информации и состоит из абонентских устройств АУ линий связи и коммутационных узлов КУ.1 Фрагмент сети связи Лицо пользующееся абонентским устройством для передачи приема информации называется абонентом. Для передачи приема информации между удаленными коммутационными узлами используют каналы связи которые образуются при помощи многоканальных систем передачи. Он характеризуется тем что канал между передатчиком и...
45276. Принципы построения цифровых коммутаторов (пространственный, временной). Адресная и информационная память 201.5 KB
  Номер ячейки памяти определяет номер канала на выходе а адрес который в ней записан определяет ту ячейку ИП которую нужно открыть на данном канальном интервале. Схема коммутации и управляющей памяти является общей. Число разрядов в ячейках управляющей памяти равно N=log n. В каждой ячейке управляемой памяти записываются адреса схем И которые необходимо открыть в период канального интервала соответствующего номеру ячейки управляющей памяти.
45277. Обобщенная структурная схема цифровой АТС. Преобразование аналогового сигнала в цифровую форму 87 KB
  Преобразование аналогового сигнала в цифровую форму. МАЛ содержит абонентские комплекты АК взаимодействие оборудования АТСЭ с оконечным устройством пользователя и мультиплексор цифрового тракта Мх мультиплексирование индивидуальных Вканалов МЦК содержит коммутационное поле КПпроизводит коммутацию любого канального интервала time slot любого входящего тракта с любым канальным интервалом любого исходящего тракта линейные комплекты ЛКтобеспечивает синхронизацию ИКМ трактов и преобразование линейного сигнала генератор...
45278. Идеология и архитектура Softswitch коммутатора 135.5 KB
  Идеология и архитектура Softswitch коммутатора. Рисунок по архитектуре Softswitch является носителем интеллектуальных возможностей сети который координирует управление обслуживанием вызовов сигнализацию и функции обеспечивающие установление соединения через одну или несколько сетей. Фактически Softswitch остается тем же привычным коммутационным узлом но без цифрового коммутационного поля кросса и т. Термин Softswitch был придуман при разработке интерфейса между интерактивной речевой системой IVR и АТС с коммутацией каналов в...
45279. Многоканальные разговорные ИКМ - тракты с временным разделением каналов (ВРК) 136.5 KB
  Многоканальные разговорные ИКМ тракты с временным разделением каналов ВРК. тракты с временным разделением каналов ВРК. Цифровая система передачи ИКМ30 предназначена для формирования абонентских и соединительных линий ГТС и пригородной связи и позволяет организовать до 30 каналов ТЧ по парам низкочастотного кабеля ГТС а при наличии соответствующего оборудования сопряжения и линейного тракта каналоформирующая аппаратура ИКМ30 может использоваться для систем передачи по оптическим кабелям. Остальные 30 каналов используются для...
45280. Архитектура и интерфейсы GSM (мобильная станция, подсистема базовых станций, центр коммутации, домашний и визитный регистры) 62.5 KB
  Центр коммутации осуществляет постоянное слежение за подвижными станциями используя домашний регистр местоположения HLR и визитный регистр местоположения VLR. Ведется регистрация данных об изменении местоположения и роуминге блуждании абонента включая данные о временном идентификационном номере подвижного абонента TMSI Temporry Mobile Subscriber Identity и соответствующем визитном регистре местоположения VLR. Местоположение мобильных станций находится обычно в форме адреса данной мобильной станции в VLR. К данным содержащимся...
45281. Архитектура и интерфейсы GSM (регистры защиты и аутентификации, оборудование эксплуатации и технического обслуживания) 111.5 KB
  Сеть GSMвключает 3 основные части: мобильные станции MSкоторые перемещаются вместе с абонентом; подсистема базовых станций BSкоторая управляет радиолинией связи с мобильной станцией; подсистема сети SSS главную часть которой составляет центр коммутации мобильной связи MSC он выполняет коммутацию между мобильными станциями а также между мобильными или стационарными сетевыми пользователями. Регистр идентификации оборудования база данных которая содержит список всей допустимой к обслуживанию подвижной аппаратуры на сети...
45282. Основные принципы организации сети GSM (интерфейсы, географические зоны, использование частот) 251 KB
  Основные принципы организации сети GSM интерфейсы географические зоны использование частот. Внутренние интерфейсы GSM Внутренние интерфейсы показаны и перечислены в таблице Таблица 1. Типы внутренних интерфейсов сети GSM Тип Связь между устройствами MSCBSS bis BSCBTS B MSCVLR C MSCHLR D HLRVLR E MSCMSC O BSCOMC M BSCTCE Um MSBTS X OMCOMC Примечание: Xинтерфейс предназначен для связи OMC различных GSM Аинтерфейс. Интерфейс между MSC и BSS подсистема базовых станций BSC BTS обеспечивает передачу сообщений для управления...
45283. Каналы сигнализации и трафика в системе GSM (состав принципы использования) 88.5 KB
  Каналы сигнализации и трафика в системе GSM состав принципы использования. Очевидно что использование радиоканалов в мобильной сети GSM отличается от их применения в стационарной сети. Принцип использования каналов в системе GSM показан на рис. В стационарной сети абонентские линии абонентские каналы трафика закреплены за телефонным аппаратом.