рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Реализация ввода-вывода в Windows 2000

Реализация ввода-вывода в Windows 2000 - раздел Образование, ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ, СРЕДЫ И ОБОЛОЧКИ   Основная Функция Менеджера Ввода-Вывода За­ключается В Создан...

 

Основная функция менеджера ввода-вывода за­ключается в создании каркаса, в котором могут работать различные устройства вво­да-вывода. Структуру каркаса образуют набор независимых от устройств процедур для определенных аспектов ввода-вывода и набор загруженных драйве­ров для общения с устройствами.

Чтобы гарантировать, что драйверы устройств хорошо работают с остальной час­тью системы Windows 2000, корпорация Microsoft определила для драйверов мо­дель Windows Driver Model, которой драйверы устройств должны соответство­вать. Более того, корпорация Microsoft также предоставляет набор инструментов, который должен помочь разработчикам драйверов в создании драйверов, соответ­ствующих модели Windows Driver Model. Согласующиеся с ней драйверы должны удовлетворять всем сле­дующим требованиям (а также некоторым другим):

1. Обрабатывать входящие запросы ввода-вывода, поступающие в стандарт­ном формате.

2. Основываться на объектах, как и остальная часть системы Windows 2000.

3. Позволять динамическое добавление или удаление устройств plug-and-play.

4. Допускать, когда это возможно, управление энергопотреблением.

5. Допускать реконфигурацию в терминах использования ресурсов.

6. Быть реентерабельными для возможности их использования на мультипро­цессорах.

Запросы ввода-вывода передаются драйверам в виде стандартизированных пакетов, называемых IRP (Input/output Request Packet – пакет запроса ввода-вывода). Драйверы, согласующиеся с моделью Windows Driver Model, должны уметь обрабатывать пакеты IRP. Драйвер должен поддерживать работу с объекта­ми, то есть поддерживать определенный список методов, к которым может обра­щаться остальная система. Он также должен корректно работать с другими объек­тами операционной системы Windows 2000, доступ к которым осуществляется при помощи дескрипторов объектов.

Драйверы, согласующиеся с моделью Windows Driver Model, должны полнос­тью поддерживать устройства plug-and-play. Это означает, что если устройство, управляемое драйвером, внезапно добавляется в систему или удаляется из систе­мы, драйвер должен быть готов к получению данной информации и корректной реакции на эту информацию, даже в том случае, если устройство удаляется в момент обращения к нему. Также драйверы должны поддерживать управление энергопот­реблением для тех устройств, для которых это возможно. Например, если система решает, что теперь пора перейти в режим низкого энергопотребления, все драйве­ры должны поддерживать этот режим, чтобы сберегать энергию. Они также долж­ны поддерживать обратный переход в режим нормального функционирования.

Драйвер должен быть настраиваемым, что означает отсутствие каких бы то ни было встроенных предположений о линиях прерываний или портах ввода-выво­да, используемых определенным устройством. Драйверы устройств также должны работать на многороцессорных машинах, так как под­держка многопроцессорности была заложена в операционную систему Windows 2000 при разработке. Это требование означает, это во время обработки драйвером запро­са от одного центрального процессора может прийти запрос от другого центрально­го процессора. Второй центральный процессор может начать выполнение програм­мы драйвера одновременно с первым центральным процессором. Драйвер должен функционировать корректно, даже когда он вызывается одновременно двумя и более центральными процессорами. Это означает, что доступ ко всем чувствитель­ным структурам данных должен предоставляться только внутри критических об­ластей. Простое предположение, что других обращений к драйверу не будет, пока не завершится обработка текущего обращения к нему, недопустимо.

В операционной системе UNIX обращение к драйверам производится по номеру главного устройства. В Windows 2000 применяется другая схема. Во время загруз­ки операционной системы или в тот момент, когда в систему добавляется новое устройство plug-and-play, поддерживающее установку системы без перезагрузки, операционная система Windows 2000 автоматически обнаруживает его и вызывает менеджер plug-and-play. Менеджер plug-and-play запрашивает у устройства назва­ние фирмы-производителя и номер модели устройства. Вооружившись данными сведениями, он ищет драйвер для данного устройства в определенном каталоге на жестком диске. Если этого драйвера нет, он отображает диалоговое окно, в котором пользователю предлагается вставить гибкий диск или CD-ROM с драйвером. Ког­да драйвер обнаружен, он загружается в память.

Каждый драйвер должен поставлять набор процедур, которые могут быть вы­званы для получения требуемого обслуживания. Первая процедура, называемая DriverEntry, инициализирует драйвер. Она вызывается сразу после загрузки драйве­ра. Процедура может создавать таблицы и структуры данных, но не должна обращать­ся к самому устройству. Она также заполняет некоторые поля объекта драйвера, созданного менеджером ввода-вывода при загрузке драйвера. Поля в объекте драй­вера включают указатели на все остальные процедуры, предоставляемые драйвером.

Кроме того, для каждого устройства, управляемого драйвером (например, для каждо­го диска IDE, управляемого драйвером диска IDE), создается объект устройства и инициализируется так, чтобы он указывал на объект драйвера. При наличии объекта устройства можно легко найти объект драйвера и, таким образом, обращаться к его методам.

Вторая процедура драйвера называется AddDevice. Она вызывается менедже­ром plug-and-play всего один раз для каждого добавляемого устройства. После этого драйвер вызывается первым пакетом IRP, который устанавливает вектор прерываний и инициализирует аппаратуру. Кроме того, драйвер должен содержать процедуру обработки прерываний, различные процедуры, управляющие таймера­ми, путь быстрого ввода-вывода, управление DMA, позволять прервать исполня­ющийся текущий запрос и многое другое.

В Windows 2000 драйвер должен сам выполнять всю работу. С другой сто­роны, в системе Windows 2000 могут существовать стеки драйверов. Это означает, что запрос может проходить через целую последовательность драйверов, каждый из которых выполняет свою часть работы. Стеки драйверов позволяют отделить управление шиной от управления соб­ственно устройством. Например, управление шиной PCI отличается большой сложностью, что вызвано большим количеством режимов и транзакций шины. Таким образом, отделение управления шиной от управления устройством, подключенным к данной шине, облегчает работу по созданию драйвера. Программисту, пишущему драйвер устройства, более не нужно изучать вопрос управления шиной. Он может просто использовать стандартный драйвер шины, находящийся в стеке драйверов. У драй­веров USB и SCSI есть части, специфичные для конкретных устройств, и общая часть, для которой используются отдельные драйверы.

Кроме того, стеки драйверов позволяют добавлять в стек драйверы-фильтры. Фильтрующий драйвер выполняет некоторые преобразования проходящих через них данных. Например, фильтрующий драйвер может сжать данные по пути к дис­ку или зашифровать их по дороге в сеть. Помещение драйверного фильтра в стек драйверов означает, что ни прикладная программа, ни настоящий драйвер устрой­ства не должны знать о присутствии фильтрующего драйвера и что фильтрующий драйвер работает автоматически для всех данных, поступающих с устройства или на устройство.

 

8.5. Файловые системы Windows 2000

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ, СРЕДЫ И ОБОЛОЧКИ

Омский государственный институт сервиса... Кафедра высшей математики и информатики...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Реализация ввода-вывода в Windows 2000

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Понятия вычислительного процесса и ресурса
  Понятие «вычислительный процесс» (или просто – процесс) является одним из основных при рассмотрении операционных систем. Под

Планирование процессов
  Важнейшей частью операционной системы, непосредственно влияющей на функционирование вычислительной машины, является подсистема управления процессами. Для опе

Межпроцессное взаимодействие
  Существенное значение имеет возможность взаимодействия процессов между собой. Например, один процесс может передавать данные другому процессу, или несколько процессов могут обрабаты

Понятия потока («нити») и многопоточности
  Когда говорят о процессах, то тем самым хотят отметить, что операци­онная система поддерживает их обособленность: у каждого процесса имеется свое виртуальное адресное пространство,

Управление памятью
  Память является важнейшим ресурсом, требующим тщательного управления со стороны операционной системы. Распределению подлежит вся оперативная память, не занятая операционной с

Управление вводом-выводом
  Одной из главных функций ОС является управление всеми устройствами ввода-выводаВМ. ОС должна передавать устройствам команды, перехватывать прерывания и обрабатывать

Управление файлами и файловая система
  Под файлом обычно понимают набор данных, организованных в виде совокупности записей одинаковой структуры. Для управления этими дан­ными создаются соответству

Управление процессами и ресурсами в автономных многопроцессорных вычислительных машинах
  3.1. Реализация операционных систем многопроцессорных вычислительных машин   В предыдущих разделах рассматривались вопросы реализации ОС, функционирующих на а

Планирование и синхронизация в многопроцессорных вычислительных машинах
  На однопроцессорной ВМ планирование одномерно. Единственный вопрос, на который должен быть каждый раз получен ответ, – какой процесс должен быть запущен следующим? На мультипроцессо

И ресурсами в многомашинных вычислительных системах
  Одним из эффективнейших направлений развития вычислитель-ной техники стало построение так называемых многомашинных вычислительных систем (далее – ММВС

Понятия сетевой и распределенной операционных систем
  Операционные системы ММВС распределенного типа (то есть распределенных вычислительных систем – вычислительных сетей) обычно называют «сетевыми ОС». В

Операционных сис­тем
  Наиболее удачным (по современным меркам) способом, с помо­щью которого распределенная система может достичь определенного уровня однородности, несмотря на различие аппаратного обесп

Основные принципы построения операционных систем
Одним из наиболее важных принципов построения ОС является принцип модульности. Под модулемоперационной системы в общем случае понимают функционально законченный элеме

Операционных систем
Для удовлетворения жестких требований, предъявляемых к современной ОС, большое значение имеет ее структурное построение. Операционные системы прошли длительный путь развития от монолитных систем до

Принципы построения системных и прикладных программных интерфейсов
  Операционная система всегда выступает как интерфейс между аппаратурой машины и пользователем с его задачами. Под интерфейсами операционных систем понимают специальные системн

Операционные системы разных этапов разработки вычислительных машин
Зарождение прообразов операционных систем в современном их толковании относят к периоду разработки в середине 1950-х годов вычислительных машин на полупроводниковой элементной базе (так называемого

Операционных систем UNIX
  История операционной системы UNIX началась в 1969 году с совместного проекта Массачусетского технологического института, исследовательской лаборатории Bell Labs и корпорации General

Операционных систем семейства Windows
  Особое значение в истории и сегодняшнем дне операционных систем имеет семейство продуктов Windows корпорации Microsoft как наиболее популярных ОС для персональных компьютеров и сете

Общие представления
Операционная система UNIX представляет собой интерактивную систему, раз­работанную для одновременной поддержки нескольких процессов и нескольких пользователей. Она была разработана программистами и

Интерфейсы системы UNIX
Операционную систему UNIX можно рассматривать в виде некоторой пирамиды. У основания пирамиды располагается аппаратное обеспечение, состоящее из цен­трального процессора, памяти, дисков, терминалов

Оболочка и утилиты системы UNIX
У многих версий системы UNIX имеется графический интерфейс пользователя, схожий с популярными интерфейсами, примененными на компьютере Macintosh и впоследствии в системе Windows. Однако истинные пр

Структура ядра системы UNIX
  Нижний уровень ядра состоит из драйверов устройств и процедуры диспетче­ризации процессов. Все драйверы системы UNIX делятся на два класса: драйверы символьных устройств и драйверы

Реализация процессов в UNIX
  У каждого процесса в системе UNIX есть пользовательская часть, в которой работает программа пользователя. Однако когда один из потоков обращается к системному вызову, происходит эму

Планирование в системе UNIX
  Поскольку UNIX всегда была многозадачной системой, ее алгоритм планирования с самого начала развития системы разрабатывался так, чтобы обеспечить хорошую реакцию в ин­терактивных пр

Реализация управления памятью в UNIX
  До версии 3BSD большинство систем UNIX основывались на свопинге (подкач­ке), работавшем следующим образом. Когда загружалось больше процессов, чем могло поместиться в памяти,

Реализация ввода-вывода в системе UNIX
  Ввод-вывод в операционной системе UNIX реализуется набором драйверов уст­ройств, по одному для каждого типа устройств. Функция драйвера заключается в изолировании остальной части си

Потоки данных в UNIX
  Так как символьные специальные файлы имеют дело с символьными потоками, а не перемещают блоки данных между памятью и диском, они не пользуются бу­ферным кэшем. Вместо этого в первых

Реализация файловой системы Berkeley Fast
Приведенное выше описание объясняет принципы работы классической файло­вой системы UNIX. Теперь познакомимся с усовершенствованиями этой системы, реализованными в версии Berkeley. Во-первых, были р

Реализация файловой системы Linux
Изначально в операционной системе Linux использовалась файловая система опе­рационной системы MINIX. Однако в системе MINIX длина имен файлов ограни­чивалась 14 символами (для совместимости с UNIX

Реализация файловой системы NFS
Файловая система NFS (Network File System – сетевая файловая система) корпо­рации Sun Microsystems, использующуюся на всех современных системах UNIX (а также на некоторых не-UNIX системах) для объе

Реализация безопасности в UNIX
Когда пользователь входит в систему, программа регистрации login (которая явля­ется SETUID root) запрашивает у пользователя его имя и пароль. Затем она хэширует пароль и ищет его в файле пар

Структура системы
Операционная система Windows 2000 состоит из двух основных частей: самой опе­рационной системы, работающей в режиме ядра, и подсистем окружения, работа­ющих в режиме пользователя. Ядро является тра

Реализация объектов
  Объекты представляют собой, вероятно, самое важное понятие операционной си­стемы Windows 2000. Они предоставляют однородный и непротиворечивый ин­терфейс ко всем системным ресурсам

Подсистемы окружения
Итак, операционная система Windows 2000 состоит из компонентов, работающих в режиме ядра, и компонентов, работающих в режиме пользователя. Выше были рассмотрены компоненты, работающие в режиме ядра

Межпроцессное взаимодействие
  Для общения друг с другом потоки могут использовать широкий спектр возмож­ностей, включая каналы, именованные каналы, почтовые ящики, вызов удаленной процедуры и совместно используе

Реализация процессов и потоков
  Процессы и потоки имеют большее значение и являются более сложными, чем за­дания и волокна. Процесс со­здается другим процессом при помощи вызова интерфейса Win32 CreateProcess. Это

Загрузка Windows 2000
  Прежде чем операционная система Windows 2000 сможет начать работу, она долж­на загрузиться. Процесс загрузки создает начальные процессы. С точки зрения аппаратного обеспечения, проц

Реализация управления памятью
В операционной системе Windows 2000 поддерживается подгружаемое по тре­бованию одинарное линейное 4-гигабайтное адресное пространство для каждого процесса. Сегментация в любой форме не поддерживает

Файловые системы типа FAT
Операционная система Windows 2000 кроме новой файловой системы NTFS, разработанной специально для Windows NT, поддерживает несколько устаревших файловых систем типа FAT операционной системы MS-DOS.

Файловая система типа NTFS
  Система NTFS (New Technology File System – файловая система новой технологии) представляет собой новую сложную файловую систему, разработанную специально для Windows NT и перене­сен

Реализация защиты в Windows 2000
  Защита в автономной системе Windows 2000 реализуется при помощи нескольких компонентов. Регистрацией в системе управляет программа winlogon, а аутентификацией занимаются I

Библиографический список
1. Андреев А. Г. и др. Microsoft Windows 2000 Server и Professio-nal / Под общ. ред. А.Н. Чекмарева и Д.Б. Вишнякова. – СПб.: БХВ – Петербург, 2001. – 1056 с.: ил. 2. Андр

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги