Общая часть (часть 2) (2015) (by Кибитова) (1161598), страница 4
Текст из файла (страница 4)
5.121212Пример зависимости от драйвера.Драйвер BТаким образом, науровнеуправления физическимиресурсами(устройствами)проще той, которая выполнялась, когда внешнее устройство непосредственнопрограммировалось в программе пользователя, но, тем не менее, в программунеобходимо внести изменения, позволяющие использовать другой драйвер сдругими интерфейсами).1.1.4 Управление логическими/виртуальными ресурсамиРазвитием системного программного обеспечения стало появление уровняуправления логическими, или виртуальными, ресурсами (или устройствами). В основуэтого уровня легло обобщение особенностей физических устройств одного вида исоздание драйверов, имеющих единые интерфейсы, посредством которых осуществляетсядоступ к различным физическим устройствам одного типа. Для этих целей в современныхвычислительных системах предусмотрена возможность программного создания ииспользования т.н.
логических, или виртуальных, ресурсов (виртуальное —нечто реальнонесуществующее,неимеющеереальной,физическойорганизации).Логическое/виртуальное устройство (ресурс) — это устройство/ресурс, некоторыеэксплутационные характеристики которого (возможно все) реализованы программнымобразом.
Современные вычислительные системы позволяют создавать разнообразныелогические/виртуальные устройства и соответствующие им драйверы. Драйверлогического/виртуального ресурса — это программа, обеспечивающая существование ииспользованиесоответствующегоДля этихкомпонентцелей при вычислительнойего реализации возможносистем (файловаясистема —ресурса.программныйсистемы,использованиесуществующихдрайверови виртуальных устройств.
обеспечивающийименованноехранение ифизическихдоступ к данным).Возможнопостроениедостаточноразвитойиерархиилогическихустройств. Например,наОсновнымрезультатомпоявленияуровняуправлениявиртуальнымиустройствамиРис. 6 изображенасистемыупрощеннаяорганизации ввода-выводасистеме. Онадоступавключаетквычислительнойсталасхемамногоуровневаяунификация винтерфейсовв себя многоуровневуюи физическихустройствиресурсамвычислительной иерархиюсистемы, виртуальныхчто существенноупростилопроблемусоответствующих имдрайверов,по степениобобщениякоторыхкачественноможно выделитьпрограммированиеустройствкомпьютера,а такжепредоставилоновыеследующие группы.возможностив функционировании вычислительных систем и в создании их программногоA.
Драйверыфизическихустройств— обеспечиваютдоступ к конкретнымфизическимобеспечения.Примероммогутслужитьфайловые системы,которые обеспечиваютустройствам.Например,драйвержесткого дискафирмы иIBMмодели Deskstarилипростыеи надежныеинтерфейсыименованногохраненияиспользованияданных,драйвержесткогодиска фирмыпроблемыSeagate моделиBarracuda3. Каждый Кизпримеру,данныхполностьюскрываяот пользователяее внутреннейорганизации.драйверовимеет вычислительнойособенности, характеризующиеконкретноеустройство,пользовательсовременнойсистемы может не тольконе знать,на какомотраженныев соответствующеминтерфейсе.данные его файлов, он может не знать ивнешнемзапоминающемустройстве размещеныB.
Драйверы расположениевиртуальных устройствопределенноготипа хранятся(например,территориальноеи тип компьютера,на которомего драйверданные.виртуальногодиска),предоставляютобобщенныеинтерфейсыдоступа кСущественное развитие получили средства управления виртуальными устройствамиразнообразнымустройствамтипа.и Данныедрайверыресурсовимеют(ресурсами),которые физическимобеспечиваютконтроль заданногосозданиемиспользованиемсвязисдрайверамиконкретныхфизическихустройствданноготипа.Запросквычислительной системы.данному драйверу виртуального устройства обычно транслируется драйверу конкретного физического устройства и, в конечном итоге, управляющие командыОперации ввода/выводаполучит само устройство.
Кроме того, возможна «реализация» виртуальногоopen(), close(), read(), write()устройства определенного типа на устройствах других типов, например, возможнаорганизация работы с виртуальным диском, реализованном на пространствеоперативной памяти, в этом случае драйвер виртуального устройства имеет связь сдрайверами физических устройств других типов.Файловая«F:»«С:»C. Драйверывиртуальных устройств, которымзатруднительнопоставить вHD IBMВиртуальныйдисксистема устройствсоответствиефизическое устройствоили группуфизическихопределенного типа. Примером могут служить драйверы различных файловых....14драйвервиртуальногодискадрайверHD IBMдрайвероперативнойпамятигруппа «А»УстройствоОперативнаяпамятьдрайверфайловойсистемыгруппа «B»группа «C»(ресурсами), которые обеспечивают контроль за созданием и использованием ресурсовтерриториальное системы.расположение и тип компьютера, на котором хранятся его данные.вычислительнойСущественное развитие получили средства управления виртуальными устройствами(ресурсами), которые обеспечивают контроль за созданием и использованием ресурсовОперации ввода/выводавычислительной системы.open(), close(), read(), write()Операции ввода/выводаopen(), close(), read(), write()«С:»HD IBM«С:»HD IBM........драйверHD IBMдрайверHD IBMдрайвероперативнойдрайверпамятиоперативнойпамятигруппа «А»«F:»Виртуальный диск«F:»Виртуальный дискдрайвервиртуальногодискадрайвервиртуальногодискагруппа «B»группа «B»ФайловаясистемаФайловаясистемадрайверфайловойсистемыдрайверфайловойсистемыгруппа «C»группа «C»группа «А»УстройствоHDD IBMУстройствоHDD IBMОперативнаяпамятьОперативнаяпамятьРис.
6.Схема организации ввода-вывода в системе.Рис. 6.Схема организации ввода-вывода в системе.Итак, мы рассмотрели два первых программных уровня структуры вычислительной системыИтак,— этообеспечивающиефункционированиересурсов вычислительнойв вычислительноймы уровни,рассмотрелидва первых программныхуровня структурывозникаетконкуренциязаобладаниересурсоммеждуегопрограммнымипотребителями.системе.Подресурсамивычислительнойсистемымыбудемпониматьсовокупностьсистемы — это уровни, обеспечивающие функционирование ресурсов в вычислительнойПриэтомеслиречьидетотакомвиртуальномресурсе,какфайловаясистема,всехфизическихи виртуальныхресурсов.Однойиз пониматьхарактеристикресурсовтосистеме.Под ресурсамивычислительнойсистемымы будемсовокупностьконечнымявляетсяфайловойсистемына естьустройстваххраненияданных,вычислительнойсистемыявляетсяихресурсов.конечность.Тоили позднов системевсехфизическихи размервиртуальныхОднойиз ранохарактеристикресурсовограничениянапредельноеколичествозарегистрированныхвфайловойсистемефайлов.
вычислительной системы является их конечность. То есть рано или поздно в системе15возникаетконкуренцияза обладаниересурсоммежду егопрограммнымиИменно заэти параметрывозможновозникновениеконкуренциипри потребителями.использовании15Приэтом еслиречьАидето такомвиртуальномресурсе,как файловаясистема,тофайловойсистемы.теперьпопытаемсявернутьсяк проблемеопределенияпонятияконечнымявляетсяразмер Операционнаяфайловой системына —устройстваххранения программ,данных,операционнойсистемы.системаэто комплексограниченияна предельноеколичествозарегистрированныхфайлов.обеспечивающийуправлениересурсамивычислительнойв файловойсистемы. системеЭто основнаяИменноза данногоэти параметрывозникновениеконкуренциипри использованииконцепцияпонятия.возможноПозднее мыбудем уточнятьэто определение,рассматриватьфайловойА теперьвернутьсяк проблемеопределения понятияотдельныесистемы.функцииОС.
Впопытаемсяструктурнойорганизациивычислительнойсистемыоперационнойсистемы.Операционнаясистема—этокомплекспрограмм,операционная система представляется уровнями управления физическими иобеспечивающийуправление ресурсами вычислительной системы. Это основная виртуальными ресурсами.концепцияданногопонятия.Позднеемы будем уточнятьэто определение,рассматриватьС точкизрениясредствпрограммирования,доступныхна уровнеуправлениявиртуальнымиресурсами,предоставляютсясистемакоманд компьютера,отдельныефункцииОС. пользователюВ структурнойорганизациивычислительнойсистемыатакже интерфейсы,обеспечивающиедоступ куровнямиустройствамкомпьютера физическими(как физическим,операционнаясистемапредставляетсяуправленияитак и виртуальным).Доступная пользователю совокупность интерфейсов устройстввиртуальнымиресурсами.компьютераможетвключатьв себякак аппаратные интерфейсыдоступак устройствам,С точкизрениясредствпрограммирования,доступных науровнеуправлениятак и драйверыфизическихи/или предоставляютсявиртуальных устройств.Конкретныйсоставвиртуальнымиресурсами,пользователюсистема командкомпьютера,аинтерфейсовопределяетсясвойствамивычислительнойсистемы,соответствующими,также интерфейсы, обеспечивающие доступ к устройствам компьютера (как физическим,уровнямиуправления ресурсами,также привилегиямипользователя(об этом подробнеетаки виртуальным).Доступная апользователюсовокупностьинтерфейсовустройствмы будем говоритьнескольковпозднее).компьютераможет включатьсебя как аппаратные интерфейсы доступа к устройствам, так и драйверы физических и/или виртуальных устройств.
Конкретный состав1.1.5 определяетсяСистемы программированияинтерфейсовсвойствами вычислительной системы, соответствующими,уровнями управления ресурсами, а также привилегиями пользователя (об этом подробнееПреждечемнескольконачать рассматриватьследующий уровень структурной организациимы будемговоритьпозднее).вычислительных систем, обратимся к последовательности этапов, традиционносвязываемыхс разработкойи внедрением программных систем. Совокупность этих этапов1.1.5 Системыпрограммированиясоставляют жизненный цикл программы в вычислительной системе.
Остановимся намы радаров).будем говоритьнесколькопозднее). для подобной вычислительной системы можетПрограммноеобеспечениевиртуальнымиресурсами,пользователюпредоставляются системакоманд компьютера, апрограммнаяразрабатыватьсяотдельно, на вычислительнойсистеме, компьютерапредназначеннойдля этихпрототипытакжеинтерфейсы,обеспечивающиедоступкустройствамсистема (как физическим,1.1.5 Системы программированияцелей.так и виртуальным). Доступная пользователю совокупность интерфейсов устройствВыбор Рис.основныхалгоритмов,инструментальныхсредств,доступакоторыебудут12.Спиральнаямодель.компьютераможетвключатьв себя какаппаратныеинтерфейсык устройствам,Преждечемначатьрассматриватьследующийуровеньструктурнойорганизациииспользованыпрограммировании,также разработкаархитектурыпрограммноготаки драйверыприфизическихи/или кавиртуальныхустройств.Конкретныйсоставвычислительныхсистем,обратимсяпоследовательноститрадиционнорешения,включающейразбиениепрограммногорешенияна этапов,основныемодулииВернемсякрассмотрениюследующегоуровняиерархическойорганизацииинтерфейсовсвойствами программныхвычислительнойсистемы,соответствующими,связываемыхсопределяетсяразработкойи внедрениемсистем.Совокупностьэтихправилаэтаповопределениеинформационныхсвязеймеждумодулямисистемы,атакжевычислительныхсистем— программык а такжеуровнюсистем программирования.Системауровнямиуправленияресурсами,привилегиямипользователяэтом подробнеесоставляютжизненныйциклв вычислительнойсистеме.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
