66. Структура системы ввода-вывода. Драйверы устройств ввода-вывода.

Драйвер - программа, которая обеспечивает стандартизированный интерфейс подключения устройства к ОС на программном уровне.

Контроллер и драйвер разрабатываются производителем ус-в в/в для конкретных ОС, обеспечивают реализацию принципа независимости программ от внешних ус-в.

66. Структура системы ввода-вывода. Функции базовой подсистемы ввода-вывода. BIOS — базовая подсистема в\в—программно-аппаратная часть, отвечающая за взаимодействие ОС с драйверами ус-в в\в. Биос обеспечивает такие ф-ции:

1. Буферизация и кэширование

2. Спулинг spooling—очередь в\в

3. Обработка ошибок и исключений

66. Файлы. Имена и атрибуты файлов. Файл – это единица обмена данными с внешней памятью или поименованный набор связанной информации хранимой во внешней памяти. Файловая система предоставляет:

1. Имена файлов. Современные файловые системы поддерживают имена до 255 символов и не придерживаются никаких соглашений относительно соответствия имени и содержимого файла.

2. Набор атрибутов таких, как дата создания, модификации, доступа, пользователь, группа.

3. Тип файла: простой файл, ссылка на файл, директория, символьные и блочные файлы устройств и другие типы файлов, которые предоставляет ОС.

Обычные файлы различаются в зависимости от содержимого: двоичные и текстовые. Текстовые не структурированы, размер одной записи 1 байт. Двоичные структурированы, информацией о структуре владеет прикладное ПО.

Директория – это системный файл, поддерживающий структуру файловой системы, содержащий список файлов, входящих в данную директорию. В директории хранится информация об атрибутах каждого из файлов, правах доступа и типе, а также данные, необходимые для определения местоположения файла во внешней памяти. Путь к файлу представляет собой последовательность вложенных друг в друга директорий, от начальной до самого файла. Путь однозначно определяет файл в файловой системе. Если файловая система поддерживает ссылки , то один файл может иметь несколько путей. Такая файловая система не является древовидной и является сетевидной.

66. Варианты организации файлов. Организация доступа к файлу.

Файл представляет собой набор записей, размер которых определяется пользователем или ПО. Размер блоков ввода-вывода обычно не равен размеру записей, поэтому за один цикл ввода-вывода производится передача нескольких записей.

Последовательные файлы. Файл является последовательностью записей без наложения на нее общей структуры. Данные могут считываться последовательно с перемещением текущей позиции в файле вперед на одну запись, кроме того позиция может быть перемещена на первую запись.

Файл прямого ввода. Записи могут быть считаны в произвольном порядке. В отличие от первого варианта, для поиска нужной записи не надо просматривать весь файл сначала.

Последовательность записей фиксированной длины. Т.е. последовательный файл со структурой.

Последовательность записей переменной длины, каждая из которых содержит ключевое поле. Метод доступа к таким файлам по значению ключевого поля называется индексно-последовательным.

Индексированные файлы. Доступ к файлам обеспечивается с использованием внешнего индекса записей, т.е. отсортированного определенным образом набором ссылок на запись. Высокая производительность доступа к записям файла всегда обеспечивается избыточностью данных.

66. Директория. Директория (каталог) – это файл, имеющий вид таблицы, хранящий список файлов и директорий входящих в него. Поскольку формат данного файла специфичен, то операции чтения и записи в него производятся не обычными системными вызовами чтения и записи в файл, а специальными вызовами для работы с каталогами. Каждая запись в файле внутри каталога содержит имя этого файла, а также в зависимости от типа файловой системы либо номер индексного узла , либо номер первого блока файловой таблицы и атрибуты этого файла. Список файлов в директории не отсортирован, поскольку новые файлы добавляются в конец таблицы, поэтому линейный поиск в больших каталогах может быть достаточно длительным. Для ускорения поиска используется хеш таблица или методы индексирования например В-дерево. Процесс обхода директорий заключается в следующем: для каждого каталога, входящего в путь к файлу последовательно производятся следующие действия:

1. Открывается файл каталога.

2. В его таблице находятся имя следующего каталога или файла.

3. Получается номер его индексного узла либо номер первого блока.

4. По этому номеру находится файл следующего уровня. Если среди файлов или каталогов пути находится символьная ссылка, то читается ее содержимое и производится полный обход пути к файлу, который указан в ее содержимом.

66. Структура файловой системы.

S

M

D

S - суперблок – это часть файловой системы, находящаяся в начале раздела, содержащая общее описание файловой системы. Например, тип файловой систем, размер файловой системы в блоках, размер массива индексных узлов, размер блока данных.

М - массив индексных узлов – каждый из них описывает один файл файловой системы и соответствие блоков файлов данным.

D - блоки данных. Копии файловой таблицы также хранятся в начале диска, а таблицы последующих уровней в блоках данных.