Глава IX. УПРАВЛЕНИЕ НА УСТРОЙСТВАТА

Устройствата, независимо от това дали се използват за непосредствен вход/изход или като външна памет, реализират предаването на данни между компонентите на компютърната система. Компонент на ОС, обикновено известен като система за управление (супервайзор) на входа и изхода, осигуря следните основни функции по управлението на устройствата:

- Поддържане на информация за състоянието на устройствата.

- Управление на достъпа до устройствата (кой, за колко време и кога ползва устройство).

- Разпределение и освобождаване на устройствата.

- Управление на работата на устройствата.

Супервайзорът на входа и изхода управлява непосредствено работата на устройствата. С неговото въвеждане потребителите не могат директно да обръщат към устройствата, което би довело до неефективност в тяхното използване, както и до възможност за обръщане на един потребител към давви на друг потребител.

В гл. V са разгледани принципните възможности за реализация на управлението на устройствата. В тази глава се разглеждат някои подробности като се обръща по-специално внимание на дисковите устройства, но описаните подходи са приложими и за други устройства. Трябва да се отбележи, че е твърде трудно да се обсъжда системата независимо от конкретната апаратна част, както и от останалите модули на ОС, свързани с входа/изхода (наприме файловата система).

9.1. ОРГАНИЗАЦИЯ НА ПОДСИСТЕМАТА ЗА ВХОД И ИЗХОД

Повечето ранни, както и днешните миникомпютри и микрокомпютри имат машинни команди за пряко управление на входа и изхода. На фиг. 9.1 е показан моделът с обща шина за комуникация между процесора и устройствата, използван в почти всички мини и микрокомпютри. Процесорът изпраща управляващи сигнали и данни, които се получават и интерпретират от блок за управление (контролер), осъществяващ управлението на устройството (много контролери управляват две и повече идентични устройства). За да се организира паралелна работа на процесора и устройствата (т.е. да се съвмести работата на процесора с бавните асинхронни входно-изходни операции), обикновено се прилага механизмът на буферирането. Например при работа с дискови устройства обменът на данни се извършва на блокове (един или няколко сектора). Дисковият контролер преобразува пристигащия от устройството поток от битове в блок от байтове, като използва собствен буфер. Накрая прави проверка за евентуална грешка при четене. Сега блокът може да бъде копиран от буфера на контролера в паметта. При запис на блок от