Диспетчер ввода-вывода.

Диспетчер ввода-вывода (I/O manager) определяет модель доставки запросов на ввод-вывод драйверам устройств. Подсистема ввода-вывода управляется пакетами. Большинство запросов ввода-вывода представляется пакетами запросов ввода-вывода (I/O request packets, IRP), передаваемых от одного компонента подсистемы ввода-вывода другому. (Как вы еще убедитесь, исключением является быстрый ввод-вывод, при котором IRP не используется.) Подсистема ввода-вывода позволяет индивидуальному потоку приложения управлять сразу несколькими запросами на ввод-вывод.

IRP – структура данных, содержащая информацию, полностью опис-щую запрос в/в.

Диспетчер в/в создает IRP (представляющий операцию в/в), передает указатель на IRP соответствующему Д и удаляет пакет по завершении операции в/в.

Драйвер, получивший IRP, выполняет указанную в пакете операцию и возвращает IRP диспетчеру ввода-вывода, чтобы тот либо завершил эту операцию, либо передал пакет другому драйверу для дальнейшей обработки.

Диспетчер ввода-вывода не только создает и уничтожает IRP, но и содержит общий для различных драйверов код, который они используют при обработке ввода-вывода. Благодаря этому драйверы стали проще и компактнее. Так, одна из функций диспетчера ввода-вывода позволяет драйверу вызывать другие драйверы. Этот диспетчер также управляет буферами запросов ввода-вывода, таймаутами драйверов и регистрирует, какие устанавливаемые файловые системы загружаются в операционную систему. Драйверы устройств могут вызывать около сотни функций, предоставляемых диспетчером ввода-вывода.

Диспетчер ввода-вывода также предоставляет гибкие сервисы ввода-вывода, на основе которых подсистемы окружения (например, Windows и POSIX) реализуют свои функции. В их число входят весьма изощренные сервисы асинхронного ввода-вывода, которые дают возможность разработчикам создавать высокопроизводительные масштабируемые серверные приложения.

Унифицированный модульный интерфейс драйверов позволяет диспетчеру ввода-вывода вызывать любой драйвер, ничего не зная о его структуре и внутреннем устройстве. Операционная система обрабатывает запросы на ввод-вывод так, будто они адресованы файлам; драйвер преобразует запросы к виртуальному файлу в запросы, специфичные для устройства. Драйверы также могут вызывать друг друга (через диспетчер ввода-вывода), обеспечивая многоуровневую независимую обработку запросов на ввод-вывод.

96. Содержание

    • Связанный список. Хранение файла в виде связанного списка дисковых блоков.
    • Индексные узлы.
    • Управление свободным и занятым дисковым пространством.
    • Структура файловой системы на диске. Примерная структура файловой системы на диске.
    • Связывание файлов. Структура файловой системы с возможностью связывания файла с новым именем.
    • Кооперация процессов при работе с файлами.
    • Примеры разрешения коллизий и тупиковых ситуаций.
    • Hадежность файловой системы.
    • Целостность файловой системы.
    • Порядок выполнения операций.
    • Журнализация.
    • Производительность файловой системы. Кэширование.
    • Современные архитектуры файловых систем.
    • Дополнительные возможности современных файловых систем (на примере ntfs ос Windows xp).
    • Система управления вводом-выводом
    • Физические принципы организации ввода-вывода.
    • Общие сведения об архитектуре компьютера.
    • Прямой доступ к памяти (Direct Memory Access – dma).
    • Структура системы ввода-вывода. Логические принципы организации ввода-вывода.
    • Структура подсистемы ввода-вывода. Драйверы.
    • Функции подсистемы ввода-вывода.
    • Компоненты подсистемы ввода-вывода (структурная схема).
    • Диспетчер ввода-вывода.
    • Типовая обработка ввода-вывода.
    • Установка драйвера.
    • Диспетчер электропитания.
    • Сетевые и распределенные операционные системы.
    • Взаимодействие удаленных процессов как основа работы вычислительных сетей.
    • Основные вопросы логической организации передачи информации между удаленными процессами.
    • Понятие протокола.
    • Многоуровневая модель построения сетевых вычислительных систем. Семиуровневая эталонная модель osi/iso.
    • Проблемы адресации в сети. Одноуровневые адреса. Двухуровневые адреса.
    • Удаленная адресация и разрешение адресов. Схема разрешения имен с использованием dns-серверов.
    • Основные понятия информационной безопасности. Угрозы безопасности
    • Формализация подхода к обеспечению информационной безопасности.
    • Криптография как одна из базовых технологий безопасности ос.
    • Шифрование. Шифрование открытым ключом.
    • Шифрование с использованием алгоритма rsa.
    • Защитные механизмы ос. Идентификация и аутентификация
    • Пароли, уязвимость паролей.
    • Шифрование пароля.
    • Авторизация. Разграничение доступа к объектам ос.
    • Аудит системы защиты.
    • Анализ некоторых популярных ос с точки зрения их защищенности: ms-dos; Windows nt/2000/xp; Windows Vista; Windows 7.
    • Брандмауэр ос ms Windows.