25. Устройство ввода-вывода
[править]
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Устройство ввода-вы́вода — компонент типовой архитектуры ЭВМ, предоставляющий компьютеру возможность взаимодействия с внешним миром и, в частности, с пользователями и другими компьютерами.
Подразделяются на:
Устройство ввода
Устройство вывода
Устройства ввода-вывода — компоненты ЭВМ с переносными носителями (дисководы), двунаправленные интерфейсы (различные порты компьютера, различные сетевые интерфейсы)
[Править]Устройства ввода/вывода
Стример
Дисковод
Различные порты
Различные сетевые интерфейсы.
В соответствии с точным определением, в качестве «сердца» компьютера ([а вместо сердца пламенный мотор] в знач. брюшной мозг, сплетенье нервов, нравственное-духовное чувство (душа) - см. Устройства ввода-вывода) рассматривается центральный процессор и ОЗУ. Все операции, не являющиеся внутренними по отношению к этому комплексу, рассматриваются как операции ввода/вывода.
26. Подсистема ввода-вывода Подсистема ввода-вывода принимает запросы на передачу или прием данных от всех выполняющихся программ, как прикладных, так и системных, упорядочивает их и переадресует внешним устройствам с учетом их аппаратных особенностей. Можно выделить две основные функции подсистемы ввода-вывода: - изоляция всех других компонентов операционной системы и прикладных программ от особенностей аппаратной реализации внешних устройств компьютера; - организация бесконфликтного и эффективного использования внешних устройств всеми исполняющимися программами. Фактически, задачу изоляции от аппаратных особенностей внешних устройств решают драйверы – специальные подпрограммы в составе подсистемы ввода-вывода, которые непосредственно взаимодействуют с внешними устройствами, при этом для каждого внешнего устройства необходим собственный драйвер. Подсистема ввода-вывода любой современной операционной системы организована так, чтобы набор драйверов можно было легко заменять, обеспечивая работу прикладных программ и самой операционной системы при различных аппаратных конфигурациях компьютера. Построение и работа подсистемы ввода-вывода, включая драйверы, в дальнейшем будет рассмотрено более подробно. Как показывают многочисленные замеры и эксперименты, программы, кроме чисто вычислительных, большую часть своей жизни проводят в состоянии ожидания завершения операций ввода-вывода. Поэтому от эффективности работы подсистемы ввода-вывода существенно зависит эффективность работы всех остальных программ. Для повышения скорости выполнения запросов ввода-вывода, подсистема ввода-вывода широко использует такие приемы, как переупорядочивание запросов ввода-вывода или кэширование данных. В совокупности, подобные меры могут поднять производительность подсистемы ввода-вывода более, чем в 100 раз. В дальнейшем, при детальном изучении подсистемы ввода-вывода, основные приемы повышения производительности будут рассмотрены довольно подробно.
27.
28. Фа́йловая систе́ма (англ. file system) — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. п. Файловая система определяетформат содержимого и способ физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имени файла (папки), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступа или шифрование файлов.
Файловая система связывает носитель информации с одной стороны и API для доступа к файлам — с другой. Когда прикладная программа обращается к файлу, она не имеет никакого представления о том, каким образом расположена информация в конкретном файле, так же, как и на каком физическом типе носителя (CD, жёстком диске, магнитной ленте, блоке флеш-памяти или другом) он записан. Всё, что знает программа — это имя файла, его размер и атрибуты. Эти данные она получает от драйвера файловой системы. Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе (например, жёстком диске).
С точки зрения операционной системы (ОС), весь диск представляет собой набор кластеров (как правило, размером 512 байт и больше)[1]. Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.
Однако файловая система не обязательно напрямую связана с физическим носителем информации. Существуют виртуальные файловые системы, а также сетевые файловые системы, которые являются лишь способом доступа к файлам, находящимся на удалённом компьютере.