Файловая система HPFS
Глава 1. Файловые системы
1.1Современные файловые системы и их характеристики.
1.2Ядро MS DOS. Классификация функций BIOS и DOS.
1.3Структура драйверов устройств.
1.4Защита файлов
Глава 2. Файловая система HPFS
2.1 Файловая система семейства Windows.
2.2 Файловая система HPFS
Заключение Источники.литературы Ссылки
1.1Современные файловые системы и их характеристики.
1.2Ядро MS DOS. Классификация функций BIOS и DOS.
1.3Структура драйверов устройств.
1.4Защита файлов
Глава 2. Файловая система HPFS
2.1 Файловая система семейства Windows.
2.2 Файловая система HPFS
Заключение Источники.литературы Ссылки
В современном и быстро развивающем мире высоких технологии, никак нельзя даже представить бизнес-процесс или приложение, которые не зависели бы от сервисов и устройств хранения файлов. За многие годы средства управления файлами операционных систем превратились в одну из самых главных элементов технологической инфраструктуры, без которого немыслимо дальнейшее развитие распределенных информационных систем. Первое массовое устройство хранения данных с прямым доступом DASD (direct access storage device) было создано компанией IBM 50 лет назад — в 1956 году. Вначале программы работали с такими устройствами напрямую через команды ассемблера или машинные коды. В 1965 году в рамках развития проекта операционной системы Multics был опубликован доклад «Файловая система общего назначения для внешней памяти», авторы которого исходили из того, что центральную роль в мультипрограммной среде играет гибкая система управления внешней памятью, поскольку пользователи должны иметь возможность сохранять для последующей работы данные в машиночитаемой форме. Редко используемые данные должны размещаться на менее быстродействующих устройствах, а более важные — на скоростных накопителях. Доступ к данным должен отличаться простотой, но в то же время быть контролируемым и обеспечивать целостность данных при сбоях и авариях оборудования. В качестве объекта хранения рассматривался файл: характеризующийся именем, наполнением (данными) и рядом атрибутов (размер, время создания, правила доступа, владелец и т.д.). Современнику подобные идеи могут показаться вполне очевидными, тем не менее именно они определили основные направления развития и архитектуру файловых систем сначала для мэйнфреймов, суперкомпьютеров, мини-машин и персональных компьютеров, а затме для файл-серверов, специализированных устройств хранения данных. И хотя способы конкретной реализации функций управления хранением данных претерпели существенные изменения,
• Деннинг П.Дж., Браун Р. Л. Операционные системы. В сб.: «Современный компьютер». — М.: 1986.
• Керниган Брайан и Пайк Роб. «UNIX — универсальная среда программирования». — М., 1992. Классическое введение в открытые ОС, по большей части сохранившее актуальность.
• Отставнов Максим. «Свободные программы и системы в школе». — М., 2003.
• Э. Таненбаум, А. Вудхалл. Операционные системы: Разработка и реализация. — СПб.: 2006.
• Э. Таненбаум. Современные операционные системы. 2-е изд. - СПб.: Питер, 2005. - 1038 с.: ил. ISBN 5-318-00299-4
• Raymond Eric S. The Art of Unix Programming. — 2003.
• Sobell Mark G. Unix System V. A Practical Guide. 3rd ed. — 1995.
• Керниган Брайан и Пайк Роб. «UNIX — универсальная среда программирования». — М., 1992. Классическое введение в открытые ОС, по большей части сохранившее актуальность.
• Отставнов Максим. «Свободные программы и системы в школе». — М., 2003.
• Э. Таненбаум, А. Вудхалл. Операционные системы: Разработка и реализация. — СПб.: 2006.
• Э. Таненбаум. Современные операционные системы. 2-е изд. - СПб.: Питер, 2005. - 1038 с.: ил. ISBN 5-318-00299-4
• Raymond Eric S. The Art of Unix Programming. — 2003.
• Sobell Mark G. Unix System V. A Practical Guide. 3rd ed. — 1995.
Дисциплина: Информатика, Программирование, Базы данных
Тип работы: Курсовая работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 28 страниц
В избранное:
Тип работы: Курсовая работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 28 страниц
В избранное:
КАЗАХСКИЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМ. ТУРАРА РЫСКУЛОВА
ИНЖЕНЕРНО - ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КУРСОВАЯ РАБОТА ПО
Операционным Системам
ТЕМА: ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА HPFS
Выполнил: Тен Юрии., 209 гр.,
ИЭФ-05, ВТ и ПО
Проверил(а):
Досмуханбетовна Р. С.
Алматы 2007г.
Содержание
Глава 1. Файловые системы
1.1Современные файловые системы и их характеристики.
1.2Ядро MS DOS. Классификация функций BIOS и DOS.
1.3Структура драйверов устройств.
1.4Защита файлов
Глава 2. Файловая система HPFS
2.1 Файловая система семейства Windows.
2.2 Файловая система HPFS
Заключение
Источники-
литературы
Ссылки
Введение
В современном и быстро развивающем мире высоких технологии, никак
нельзя даже представить бизнес-процесс или приложение, которые не зависели
бы от сервисов и устройств хранения файлов. За многие годы средства
управления файлами операционных систем превратились в одну из самых главных
элементов технологической инфраструктуры, без которого немыслимо дальнейшее
развитие распределенных информационных систем. Первое массовое устройство
хранения данных с прямым доступом DASD (direct access storage device) было
создано компанией IBM 50 лет назад — в 1956 году. Вначале программы
работали с такими устройствами напрямую через команды ассемблера или
машинные коды. В 1965 году в рамках развития проекта операционной системы
Multics был опубликован доклад Файловая система общего назначения для
внешней памяти, авторы которого исходили из того, что центральную роль в
мультипрограммной среде играет гибкая система управления внешней памятью,
поскольку пользователи должны иметь возможность сохранять для последующей
работы данные в машиночитаемой форме. Редко используемые данные должны
размещаться на менее быстродействующих устройствах, а более важные — на
скоростных накопителях. Доступ к данным должен отличаться простотой, но в
то же время быть контролируемым и обеспечивать целостность данных при сбоях
и авариях оборудования. В качестве объекта хранения рассматривался файл:
характеризующийся именем, наполнением (данными) и рядом атрибутов (размер,
время создания, правила доступа, владелец и т.д.).
Современнику подобные идеи могут показаться вполне очевидными, тем не менее
именно они определили основные направления развития и архитектуру файловых
систем сначала для мэйнфреймов, суперкомпьютеров, мини-машин и персональных
компьютеров, а затме для файл-серверов, специализированных устройств
хранения данных. И хотя способы конкретной реализации функций управления
хранением данных претерпели существенные изменения, файловая система и
поныне выступает в роли посредника между пользователем, операционной
системой и средой хранения — ее сервисы поддерживают отображение логических
томов, каталогов и файлов в физические блоки, сегменты и секторы устройств
и определяют, безопасно и надежно ли хранятся данные и насколько гибко ими
могут оперировать приложения.
По данным аналитической компании Taneja Group, в 2006 году 62%
опрошенных руководителей ИТ-подразделений крупных компаний считают
управление файлами одной из наиболее приоритетных задач, для реализации
которой рассматривается применение наиболее перспективных архитектур и
технологий, активно развивающихся в течение последних лет: управление
данными в территориально распределенных и глобальных сетях и
высокопроизводительных кластерах; виртуализация и консолидация сетей и
устройств хранения; управление метаданными и пространствами имен;
классификация данных и администрирование файлов на основе общекорпоративных
политик; многоуровневая организация среды хранения и др.
Глава 2. Файловые системы.
Постепенная замена перфорационных носителей (лент и карт)
накопителями произвольного доступа (на магнитных дисках) поставило
задачу организации данных на таких носителях, с тем, чтобы данные,
введённые оператором или сформированные одной программой могли
использоваться другой.
Эта задача была решена (и решается в подавляющем большинстве ОС сегодня)
путём реализации файловой структуры (способа однозначной адресации
определенной совокупности данных (файла) в ОС) и файловой системы
(физической организации дискового пространства, соответствующей файловой
структуре или её части).
1. Современные файловые системы и их характеристики.
Большинство современных ОС позволяет делать, вложенные каталоги -
файлы, являющиеся каталогами. В таких системах, файл задается полным или
путевым именем, состоящем из цепочки имен вложенных каталогов и имени файла
в последней из них.
Совокупность каталогов и системных структур данных, отслеживающих
размещение файлов на диске. и свободное дисковое пространство называется
файловой системой (ФС). Современные ОС позволяют размещать на одном
физическом диске несколько ФС, выделяя каждой из них фиксированную часть
диска. Такие части МД называются разделами (раrtitioп) или, слайсами
(slice). Обычно разбиение диска на части производится на уровне драйвера
диска, поэтому общее название частей - логические диски. Ряд файловых
систем может занимать несколько дисков.
Над файлами и их именами из пространства имен, характеризующие
совокупность всех допустимых имен файлов, можно выполнять некоторые
операции. Структура пространства имен зависит от операционной и от
файловой системы. Структура каталогов ФС накладывает ограничения на длину
имен файлов и символы, которые могут употребляться в именах, а ОС
устанавливает собственное ограничение на длину имени файла (в MSDOS до 8
символов, а в Win до 256).
Наиболее простой файловой системой можно считать структуру, создаваемую
архиватором системы UNIX - программой tar (Таре Archive - архив на МЛ).
Аналогичную структуру имеют файлы, создаваемые архиваторами типа в отличие
от них не упаковывает файлы.
Наиболее простую файловую систему имеет ОС RT-l1, которая с одинаковым
успехом применялась на МЛ и на устройстве с прямым доступом. Более сложные
ФС используются только на устройствах прямого доступа. I
В ОС RT-ll ФС место на МЛ или МД выделяется блоками. Размер блока
совпадает с аппаратным размером сектора (512 байт у большинства дисковых
устройств), но многие ФС могут использовать логические блоки, состоящие из
нескольких секторов (так называемые кластеры).
Структура сложных файловых систем отличаются большим разнообразием.
ФС начинается с заголовка, называемого суперблок, хранящий информацию
о размерах дискового тома, отведенного под ФС, указатели на начало
системных структур данных и другую информацию, зависящую от типа ФС.
Современные ФС используют механизм, размещения частей блоков. В них
кластеры имеют большой размер, но есть возможность разделить кластер на
несколько блоков меньшего размера и записать в эти блоки хвосты от
нескольких разных файлов. это усложняет ФС, но позволяет одновременно
использовать преимущества, свойственные большим и маленьким блокам.
Поэтому ряд распространенных ФС, например файловая система Novell
Netware4.1' и FFS (известная также как UFS и Berkley FS), используемая во
многих системах семейства Unix, применяет этот механизм. .
Использовать ФС можно после выполнения над этой системой операции,
называемой монmupовaнueм (mouпt).
ИМЯ- ФС:\имена\каталогов\имя.файла это есть имя файла в
монтированной ФС. Вместо разделителей О:' и '\' могут использоваться другие
символы.
Файловая система FАТ
В таблице размещения файлов FAT (File Allocation Тablе) хранится информация
о местонахождении файлов на диске, список свободных или принадлежащих
какому
либо файлу кластеров. В этой таблице также содержатся данные о физически,
дефектных кластерах, в которых нельзя записывать информацию.
Различают файловые системы FAT12, FAT16 и FАТЗ2. В MSDOS, Windows
3.Х и в первой версии Windows (не OSR2) используются FAT12 и
FАТ16.
Таблицы FAT16 не поддерживает работу с дисками емкостью свыше 2Гбайт, что
является существенным недостатком. Для уменьшения размера кластера
рекомендуется разбивать жесткий диск на несколько логических : Дисков.
На дисках до 8 Гбайт при использовании FАТЗ2 размер кластера уменьшается
до 4Кбайт, что на 10-15% повышает эффективность использования дискового
пространства по сравнению с FATI6. С дисками FAT32 можно работать в режиме
MSDOS. С помощью программы FаtЗ2wiп.ехе можно просканировать диск и узнать,
сколько места на диске будет сэкономлено при переходе на FАТЗ2.
Win - как высокопроизводительная, многозадачная, полнофункциональная
ОС с
графическим интерфейсом.
Графика в Windows универсальна, а потому совместима с любым типом
дисплея и принтера. Win - работает на базе MSDOS, используя на нижнем
уровне MSDOSкие внутренние функции и процедуры.
Принципиальное условие для программных приложений, работающих в Win-
среде является то, что работают эти программы с ВУ (принтер, монитор,
сканер...) не напрямую, а через универсальную систему команд.
Управляющая система трансформирует обращения к ВУ и передает их Win-
драйверу данноro устройства, отвечающего за работу с ним. Почти все
драйверы устройств Win выполняют функции BIOS, работают с устройствами
напрямую.
Win2000 содержит программу для преобразования FАТ16 в FАТ32, но не
наоборот. Но существуют утилиты третьих фирм, позволяющих выполнить
преобразования в обе стороны, напримерр Рartitiоn Magic. Если на пк: с
Windows 2000 Professional предусмотрена двойная загрузка, то системный,
раздел диска нужно отформатировать как FАТ- раздел, так как Windows 9х и MS-
DOS не могут работать с дисками NTFS.
При форматировании тома для NTFS создается файл, содержащий главную
таблицу файлов (Мastеr File Тablе, MFТ). Каждая запись в таблице
идентифицирует
, один файл и имеет размер 1 Кб. Хранение информации о файлах в МРТ
обеспечивает
повышение производительности ОС. Основная информация о томе NTFS
хранится в
загрузочном секторе раздела (partition Boot Sector).
Шифрующая файловая система EFS (Encrypting File System) позволяет
зашифровать файлы и папки, которые расположены в разделах с файловой
системой NTFS5. Шифрование полезно мобильным пользователям для избежания
утечки информации при краже переносного пк вместе с содержащимися в нем
данными. Без правильного заполнения окна регистрации, прочесть содержимое
зашифрованных файлов и папок будет невозможно.
EFS автоматически шифрует файлы после окончания работы и расшифровывает при
открытии файла, а посторонний не может. прочесть файл при копировании на
дискету на другом ПК. Не могут быть зашифрованы системные файлы.
Шифрование файлов и папок выполняется открытым ключом (ассиметричное
шифрование). Алгоритм DES (Data Encryption . Standard) и его более надежная
модификация Triple DES обрабатывают блоки по 64бита, используя системный
ключ длиной 56 бита.
При работе с EFS каждый пользователь должен иметь два ключа: открытый
(public key) и закрытый (личный) ключ (private key). Первый используется
теми, кто посылает сообщение, закрытый ключ известен только владельцу.
Данные, зашифрованные открытым ключом нельзя расшифровать с помощью этого
же ключа, т.к. зашифровывающий и расшифровывающий ключи не совпадают. При
шифровании с открытым ключом (симметричное шифрование) зашифровывающий и
расшифровывающий ключи совпадают. Шифрование открытыми ключами поддерживают
Windows2000, WindowsNT и Windows9x.
В связи с тем, что щифрование открытым ключом требует больших
вычислительных ресурсов, применяют комбинированную технологию,
предусматривающую сначала шифрование всех данных сначала с помощью
секретного ключа, а затем шифрование их открытым ключом. Получатель сначала
расшифровывает секретный ключ с помощью своего личного ключа, а затем с
помощью полученного секретного ключа.
Файл, хранящийся на диске, характеризуется двумя размерами: физическим и
логическим.
Физический- это размер дискового пространства, занимаемого файлом.
Логический размер определяется числом байт, необходимых для записи
информации. Так как для файла выделяется целое число кластеров, последний
кластер может быть заполнен не до конца. В этом случае физический размер
файла окажется больше логического. Программы динамического сжатия дисков
уменьшают остаточную избыточность и собирают сжатые файлы в скрытый файл,
называемый файлом сжатого тома (compressed volume file,CVF). Внутри сжатогa
тома размещение производится на уровне секторов. Windows 2000 обеспечивает
повышенный уровень безопасности. Технология самонастраивающихся устройств
Plиgaпd Play
Windows 2000 поддерживает технологию (набор стандартов) Plug andPlay.
на
оборудование и программное обеспечение, предложенную в 1993 году четырьмя
компаниями: Compaq Computer, Intel, Microsoft и Phoenix Technologies. По
этой технологии после включения ПК автоматически определяются названия
подключенных устройств и плат с их характеристиками, выполняется их
конфигурирование и автоматически загружаются соответствующие драйверы. Plug
and Play облегчает добавление новых устройств к ПК, даже если
устанавливаемо устройство не поддерживает этого стандарта.
Технология Plug and Play требует поддержки на программном и на
аппаратном уровне. Она включает три основных компонента: операционную
систему поддерживающую Plug аnd Play, Plug and Play BIOS и Plug and Play
устройства ( соответствующими драйверами.
2.2. Ядро MSDOS. Классификация функций ВIОS и DOS
ОС - это комплекс спецпрограммных средств, неоднородный по характеру.
многоплановый по уровню, динамичен по своему составу, предназначенных для
управления загрузкой, запуском и выполнением проблемных программ, а также
планирования и управления выч.ресурсами ПК.
Ядро ОС - постоянно хранится в ПК и Отвечает за проверку
работоспособности ПК и выполнение базовых операций, связанных с работой
дисплея, клавиатуры, и т.д.
ОС MSDOS представляет собой совокупность программных файлов
обеспечивающих управление процессом обработки от ввода данных до вывода
результатов, распределение информационно-вычислительных ресурсов между
задачами и пользователями.
Ядро MS DOS обеспечивает выполнение ее собственных функций: управление
устройствами ввода-вывода; поддержку файловой системы; выполнение программ
(проблемных и системных); загрузку модулей системы; выполнение команд)
пользователей.
Структура ОС MSDOS образуется компонентами, подразделяемые на
машинозависимую и машино независимую части:
- базовая система ввода-вывода BIOS (Basic IntutOutpot SYSTEM);
- модуль расширения ЕМ BIOS в виде файла IO.SYS (Extension Module Bios);
- базовый модуль дисковой ОС (В DOS) в виде файла MS DOS.SYS;
- командный процессор CI (Command Interpreter) в виде файла COMMAND.COM; -
внешние команды и драйверы, утилиты файлы с расширением .СОМ. .ЕХЕ. SYS: -.
системный загрузчик SB (SYSTEM ВООТ);.
- инструментальные средства DOS, текстовый редактор MS DOS EDITOR
обеспечивающий подготовку текстовых документов и текстов исходны;
программ;
- отладчик ОЕ BUG для тестирования и отлаживания исполнительных
файлов.
В Машино независимую часть входят MS DOS.SYS; COMМAND.COM; внешни
команды и утилиты, инструментные cpeдства.
В машинозависимую часть входят BIOS, IO.SYS, загружаемые драйверы
системный загрузчик.
. - BIOS -находится в ПЗУ [может измениться тип ОС, но BIOS остается
CONST)
является неизменяемой частью ПК и рассматривается как компонент
аппаратной
части.
Основная функция BIOS - управление стандартными периферийными
устройствами.
Вспомогательные функции BIOS - реализуются при включении ПК на этап l
загрузки:
- тестирование аппаратной части, в Т.ч. ОП, при обнаружении неисправности
индексация сообщения;
- поиск сначала на ГМД, а затем на ЖМД программы загрузчика ОС и загрузка с
МД в ОП;
- инициализация команд прерываний нижнего уровня.
Существуют аппаратные, логические и программные прерывания.
Аппаратные
прерывания - низшего уровня. Логические и программные - высшего уровня.
BIOS содержит cпeцпpoгpаммы (драйверы) по управлению работой ВУ,
текстовые программы для контроля работоспособности устройств, программу
начальной загрузки ОС. - ЕМ BIOS - модуль расширения базовой системы ввода-
вывода хранится на МД в
виде файла IO.SУS вслед за .корневым каталогом, в. заранее выделенном,
фиксированном месте. Позволяет модифицировать параметры ОС, используя файл
конфигурации [CONFIG.SYS], .который хранится в главном каталоге. При
подключении новых ВУ в файле CONFIG.SYS указываются имена новых
драйверов, управляющих их работой. .
Основная Функuия ЕМ BIOS - это увеличение возможностей BIOS.
Функuии ЕМ BIOS на этапе загрузки в следующем:
- определение состояния оборудования;
- конфигурирование MS DOS по указаниям файла CONFIG.SYS;
- инициализация и переустановка некоторых прерываний (низшего уровня);
- запуск базового модуля DOS., . .
- Базовый модvль [MS DOS.syS] - располагается на МД вслед за файлом
[Ib.sys],
не имеет жесткой привязки к аппаратной части и может быть заменен на
другой файл.
Основная функuия - управление ресурсами ПК, ФС на дисковом
пространстве и
управление работой программ при помощи системы прерываний.
Функции: - считывание в память и запуск командного процессора; -
инициализация (обработка) прерываний верхнего уровня.
- Командный процессор [COMМAND.COM] - предназначен для поддержки
пользовательского интерфейса DOS, располагается на системном диске в любом
месте, выделенном под файл. Состоит из двух частей - резидентного (ядра) и
транзитного.
Резидентная - хранится в ОП постоянно после загрузки ОС, входит в
состав
самого COMМAND.COM.
Транзитная - может вытесняться из ОП на диск проблемными программами,
если
для ее работы не хватает памяти. ..' ..
Транзитными командами являются файлы типа [.СОМ] или [.ЕХЕ], входящие
в
состав ОС DOS и хранящиеся в обычном каталоге.
Основные Функuии на этапе загрузки - это выполнение файла автонастройки
[AUTOEXEc.BAT]. В процессе нормальной работы ОС вьщается приглашение [С:\],
где {можно, нужно} ввести имя программы (команды) на выполнение.
Функции COMМAND.COM:
- прием и анализ команд, введенных с клавиатуры или из командного файла;
выполнение внутренних команд;
- загрузка команд в память для выполнения;
- обработка прерьшаний по завершении задачи.
- Загрvзчик [ВООТ RECORD] (модуль начальной загрузки) размещается на МД
нулевом секторе. ,
Основное назначение (Функuия) состоит в поиске и перезаписи (загрузке) с
МД ОП 2х файлов - [IO.SYS] и [MSDOS.SYS]. Поиск этих файлов и их загрузка в
01 осуществляется в определенном порядке~ 'поэтому на МД и в ОП они
занимают:
фиксированное место и следуют один за другим. .
- Утилиты и внешние команды. драйверы представляют собой программу:
хранящиеся в каталоге системного диска в виде файла типа [.СОМ], [.ЕХЕ],
[.SYS Внешнее различие у них условно, и связывают его с интерфейсом
взаимодействия пользователем. .
Утилиты - обслуживающие программы, представляющие сервисные УСЗJУГI Имеют
полноэкранный, организованный в. виде запросов или меню интерфейс
взаимодействия с пользователем. .
Внешние команды';" программы, выдающие пользователю ряд простых запросе
или выполняющиеся автоматически без специально организованного интерфейса
пользователем.
драйвер устройства - программа ОС для управления работой ,
расширяющая возможности ОС.
Внешние драйверы - выполняются без диалога и поставляются отдельно от
М
DOS совместно с ВУ или самостоятельно.
Функции драйвера:
- прием и обработка запроса (управляющего сигнала), поступающего к данном
ВУ;
- преобразование запроса о необходимости связи с этим устройством;
- обработка сигнала прерывания.
2.3. Структура драйверов устройств
Драйвер(drivеr) - это специализированный программный модуль, управляющие
внешним устройством. Драйверы имеют общую структуру, могут располагаться
один над другим, что обеспечивает модульность и уменьшает дублирован F.
функций между драйверами и используют одинаковые механизмы д1.
взаимодействия друг с другом, с диспетчером ввода-вывода. Интерфейс
подсистемы ввода-вывода позволяют писать драйверы на высокоуровневом язык'
ускоряющем их разработку. . '.
Для повышения стабильности операционной системы используются следующ F.
устройства: цифровая подпись для драйверов, верификация драйверов и служа
защиты системных файлов.
К драйверам ввода-вывода относятся:
- традиционные драйверы, управляющие аппаратными устройствами;
- драйверы файловых систем;
- сетевые драйверы;
- многоуровневые драйверы.
Подсистема ввода-вывода определяет модель ввода-вывода в ОС и
предоставляет функции, необходимые многим драйверам, должна заключаться в
создание IRP, представляющих запросы ввода-вывода, передача этих пакетов
через различные драйверы и 'возврат 'результатов по завершении ввода-
вывода;' Диспетчер ввода-вывода находит драйверы и устройства с помощью
объектов подсистемы ввода-вывода, в т.ч. объектов драйвер и
устройство. В Windows подсистема ввода-вывода осуществляет асинхронный
ВВОД-ВЫВОД (даже при обработке синхронного ввода- вывода в
пользовательском режиме).
Подсистемы ввода-вывода В ОС обеспечивают .абстракцию аппаратных и
виртуальных устройств в функциональности. . . . .
. ФVНКЦИИ подсистемы ввода-вывода в исполнительной системе и драйверах
устройств реализуются: .' ...
-определение инфраструктуры, поддерживающее i:i драйверы виртуальных,
логических и физических устройств;
- обеспечение единым интерфейсом для доступа к различным устройствам,
устраняя
зависимость пользовательских программ и ядра ОС от особенностей
аппаратуры.
- взаимоисключение доступа к устройству в средах с . вытесняющей
многозадачностью.
- процесс-монитор' (как стратегическая функция), выполняющий асинхронно
поступающие запросы на доступ к устройству - f.jпiх, OS2 и Win
NТ2000!XP.
При определении интерфейса драйвера разработчики ОС должны найти
правильный баланс между противоречивыми требованиями: - стремлением как
можно сильнее упростить драйвер, чтобы облегчить, его
разработку и (косвенно) уменьшить вероятность опасных ошибок;
- желание представить гибкий и интеллектуальный интерфейс к разнообразным
устройствам.
Драйверы обычно разрабатывают разработчики периферийного
оборудования.
Поэтому интерфейс драйвера - интерфейс системных вызовов: должен быть
умопостижимым, документированным и стабильным - не меняться непредсказуемо
от одной версии ОС к другой, Т.е. полная совместимость драйверов хотя бы
снизу
вверх, предыдущей версии ОС мог использоваться в последующих. версиях.
Отказ от совместимости драйверов на практике означает брошенное
периферийное оборудование .
Механизм отображения доступных прикладной программе системных вызовов
в
функции драйвера относительно сложен.
В OS2 и WIN NT2000XP существуют много типов драйверов с различными
наборами функций. Так, в OS2 используют драйверы физических. устройств
следующих типов:
..: простые драйверы последовательных устройств ввода-вывода, аналогичные
драйверам символьных устройств в UNIX; . .'
- драйверы запоминающих устройств прямого доступа, аналогичные драйверам
блочных устройств в UNIX;
. ..драйверы видеоадаптеров, используемые графической оконной системой РМ
(Presentation Мапagег); - драйверы позиционных устройств (мышей и др.),
используемые РМ; - драйверы принтеров и др. устройств твердой копии;
- драйверы звуковых устройств, используемые подсистемой мультимедиа
MMOS2;
- драйверы сетевых адаптеров стандарта NDIS, используемые сетевым ПО фир)
IВM и Мiсrоsоft;
- драйверы сетевых адаптеров стандарта 001, используемые сетевым ПО фир)
Novell;
- драйвер-менеджер класса устройств OМD (многоуровневый для несколько
. устройств - жесткий диск, CO-ROM, Cкaнеp, стример); .
.. фильтры'(например, OOINSUP.SYS - преобразователь ОDI- интерфейса в
NOIS).
Чтобы дать пользователю гарантию того, что они используют драйверы
высокого качества, Мiсrоsоft. заверяет цифровой подписью драйверы
устройств, прошедши тестирование в лаборатории качества Windows Hardware
Quality Lab(WНQL). Это подпись распознается встроенными механизмами Windows
2000 Professiona Цифровой подписью заверяются драйверы клавиатуры,
контролеров жесткого ДИСКЕ мультимедийных устройств, мониторов и т.д. При
установке драйверов без цифровой подписи выдается предупреждение и запрос о
целесообразности
продолжения работы. .
. При активизации подсистемы Windows Logon загружается одна из библиотек:
службы защиты файлов (System File Checker, SFC), которая обрабатывает
список: контролируемых службой файлов и уведомляет о модификации в каталоге
содержащем защищенные файлы.
Служба. защиты системных файлов (Windows File Protection, WFP)
обеспечивает безопасность системных файлов, файлов dH, драйверов шрифтов,
исполняемы: файлов.
Универсальная последовательная шина (USB) - это новый стандарт дл:
взаимодействия устройств по последовательному интерфейсу, разработанный
компаниями Мiсrоsоft, Intel и Compaq, который предлагает заменить все порты
rn одним разъемом. USB позволяет подключить к одному порту до 127
периферийных устройств.
Скоростной интерфейс IЕЕЕlЗ94 (называемый также. FireWire) представляет:
собой стандарт соединения для управления с помощью компьютера различные
оборудованием: стереосистемой, видеомагнитофоном и Т.п. Он является
примером высокопроизводительной шины и предназначен для облегчения
конфигурирования компьютера. IEEE 1394 поддерживает ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
ИМ. ТУРАРА РЫСКУЛОВА
ИНЖЕНЕРНО - ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КУРСОВАЯ РАБОТА ПО
Операционным Системам
ТЕМА: ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА HPFS
Выполнил: Тен Юрии., 209 гр.,
ИЭФ-05, ВТ и ПО
Проверил(а):
Досмуханбетовна Р. С.
Алматы 2007г.
Содержание
Глава 1. Файловые системы
1.1Современные файловые системы и их характеристики.
1.2Ядро MS DOS. Классификация функций BIOS и DOS.
1.3Структура драйверов устройств.
1.4Защита файлов
Глава 2. Файловая система HPFS
2.1 Файловая система семейства Windows.
2.2 Файловая система HPFS
Заключение
Источники-
литературы
Ссылки
Введение
В современном и быстро развивающем мире высоких технологии, никак
нельзя даже представить бизнес-процесс или приложение, которые не зависели
бы от сервисов и устройств хранения файлов. За многие годы средства
управления файлами операционных систем превратились в одну из самых главных
элементов технологической инфраструктуры, без которого немыслимо дальнейшее
развитие распределенных информационных систем. Первое массовое устройство
хранения данных с прямым доступом DASD (direct access storage device) было
создано компанией IBM 50 лет назад — в 1956 году. Вначале программы
работали с такими устройствами напрямую через команды ассемблера или
машинные коды. В 1965 году в рамках развития проекта операционной системы
Multics был опубликован доклад Файловая система общего назначения для
внешней памяти, авторы которого исходили из того, что центральную роль в
мультипрограммной среде играет гибкая система управления внешней памятью,
поскольку пользователи должны иметь возможность сохранять для последующей
работы данные в машиночитаемой форме. Редко используемые данные должны
размещаться на менее быстродействующих устройствах, а более важные — на
скоростных накопителях. Доступ к данным должен отличаться простотой, но в
то же время быть контролируемым и обеспечивать целостность данных при сбоях
и авариях оборудования. В качестве объекта хранения рассматривался файл:
характеризующийся именем, наполнением (данными) и рядом атрибутов (размер,
время создания, правила доступа, владелец и т.д.).
Современнику подобные идеи могут показаться вполне очевидными, тем не менее
именно они определили основные направления развития и архитектуру файловых
систем сначала для мэйнфреймов, суперкомпьютеров, мини-машин и персональных
компьютеров, а затме для файл-серверов, специализированных устройств
хранения данных. И хотя способы конкретной реализации функций управления
хранением данных претерпели существенные изменения, файловая система и
поныне выступает в роли посредника между пользователем, операционной
системой и средой хранения — ее сервисы поддерживают отображение логических
томов, каталогов и файлов в физические блоки, сегменты и секторы устройств
и определяют, безопасно и надежно ли хранятся данные и насколько гибко ими
могут оперировать приложения.
По данным аналитической компании Taneja Group, в 2006 году 62%
опрошенных руководителей ИТ-подразделений крупных компаний считают
управление файлами одной из наиболее приоритетных задач, для реализации
которой рассматривается применение наиболее перспективных архитектур и
технологий, активно развивающихся в течение последних лет: управление
данными в территориально распределенных и глобальных сетях и
высокопроизводительных кластерах; виртуализация и консолидация сетей и
устройств хранения; управление метаданными и пространствами имен;
классификация данных и администрирование файлов на основе общекорпоративных
политик; многоуровневая организация среды хранения и др.
Глава 2. Файловые системы.
Постепенная замена перфорационных носителей (лент и карт)
накопителями произвольного доступа (на магнитных дисках) поставило
задачу организации данных на таких носителях, с тем, чтобы данные,
введённые оператором или сформированные одной программой могли
использоваться другой.
Эта задача была решена (и решается в подавляющем большинстве ОС сегодня)
путём реализации файловой структуры (способа однозначной адресации
определенной совокупности данных (файла) в ОС) и файловой системы
(физической организации дискового пространства, соответствующей файловой
структуре или её части).
1. Современные файловые системы и их характеристики.
Большинство современных ОС позволяет делать, вложенные каталоги -
файлы, являющиеся каталогами. В таких системах, файл задается полным или
путевым именем, состоящем из цепочки имен вложенных каталогов и имени файла
в последней из них.
Совокупность каталогов и системных структур данных, отслеживающих
размещение файлов на диске. и свободное дисковое пространство называется
файловой системой (ФС). Современные ОС позволяют размещать на одном
физическом диске несколько ФС, выделяя каждой из них фиксированную часть
диска. Такие части МД называются разделами (раrtitioп) или, слайсами
(slice). Обычно разбиение диска на части производится на уровне драйвера
диска, поэтому общее название частей - логические диски. Ряд файловых
систем может занимать несколько дисков.
Над файлами и их именами из пространства имен, характеризующие
совокупность всех допустимых имен файлов, можно выполнять некоторые
операции. Структура пространства имен зависит от операционной и от
файловой системы. Структура каталогов ФС накладывает ограничения на длину
имен файлов и символы, которые могут употребляться в именах, а ОС
устанавливает собственное ограничение на длину имени файла (в MSDOS до 8
символов, а в Win до 256).
Наиболее простой файловой системой можно считать структуру, создаваемую
архиватором системы UNIX - программой tar (Таре Archive - архив на МЛ).
Аналогичную структуру имеют файлы, создаваемые архиваторами типа в отличие
от них не упаковывает файлы.
Наиболее простую файловую систему имеет ОС RT-l1, которая с одинаковым
успехом применялась на МЛ и на устройстве с прямым доступом. Более сложные
ФС используются только на устройствах прямого доступа. I
В ОС RT-ll ФС место на МЛ или МД выделяется блоками. Размер блока
совпадает с аппаратным размером сектора (512 байт у большинства дисковых
устройств), но многие ФС могут использовать логические блоки, состоящие из
нескольких секторов (так называемые кластеры).
Структура сложных файловых систем отличаются большим разнообразием.
ФС начинается с заголовка, называемого суперблок, хранящий информацию
о размерах дискового тома, отведенного под ФС, указатели на начало
системных структур данных и другую информацию, зависящую от типа ФС.
Современные ФС используют механизм, размещения частей блоков. В них
кластеры имеют большой размер, но есть возможность разделить кластер на
несколько блоков меньшего размера и записать в эти блоки хвосты от
нескольких разных файлов. это усложняет ФС, но позволяет одновременно
использовать преимущества, свойственные большим и маленьким блокам.
Поэтому ряд распространенных ФС, например файловая система Novell
Netware4.1' и FFS (известная также как UFS и Berkley FS), используемая во
многих системах семейства Unix, применяет этот механизм. .
Использовать ФС можно после выполнения над этой системой операции,
называемой монmupовaнueм (mouпt).
ИМЯ- ФС:\имена\каталогов\имя.файла это есть имя файла в
монтированной ФС. Вместо разделителей О:' и '\' могут использоваться другие
символы.
Файловая система FАТ
В таблице размещения файлов FAT (File Allocation Тablе) хранится информация
о местонахождении файлов на диске, список свободных или принадлежащих
какому
либо файлу кластеров. В этой таблице также содержатся данные о физически,
дефектных кластерах, в которых нельзя записывать информацию.
Различают файловые системы FAT12, FAT16 и FАТЗ2. В MSDOS, Windows
3.Х и в первой версии Windows (не OSR2) используются FAT12 и
FАТ16.
Таблицы FAT16 не поддерживает работу с дисками емкостью свыше 2Гбайт, что
является существенным недостатком. Для уменьшения размера кластера
рекомендуется разбивать жесткий диск на несколько логических : Дисков.
На дисках до 8 Гбайт при использовании FАТЗ2 размер кластера уменьшается
до 4Кбайт, что на 10-15% повышает эффективность использования дискового
пространства по сравнению с FATI6. С дисками FAT32 можно работать в режиме
MSDOS. С помощью программы FаtЗ2wiп.ехе можно просканировать диск и узнать,
сколько места на диске будет сэкономлено при переходе на FАТЗ2.
Win - как высокопроизводительная, многозадачная, полнофункциональная
ОС с
графическим интерфейсом.
Графика в Windows универсальна, а потому совместима с любым типом
дисплея и принтера. Win - работает на базе MSDOS, используя на нижнем
уровне MSDOSкие внутренние функции и процедуры.
Принципиальное условие для программных приложений, работающих в Win-
среде является то, что работают эти программы с ВУ (принтер, монитор,
сканер...) не напрямую, а через универсальную систему команд.
Управляющая система трансформирует обращения к ВУ и передает их Win-
драйверу данноro устройства, отвечающего за работу с ним. Почти все
драйверы устройств Win выполняют функции BIOS, работают с устройствами
напрямую.
Win2000 содержит программу для преобразования FАТ16 в FАТ32, но не
наоборот. Но существуют утилиты третьих фирм, позволяющих выполнить
преобразования в обе стороны, напримерр Рartitiоn Magic. Если на пк: с
Windows 2000 Professional предусмотрена двойная загрузка, то системный,
раздел диска нужно отформатировать как FАТ- раздел, так как Windows 9х и MS-
DOS не могут работать с дисками NTFS.
При форматировании тома для NTFS создается файл, содержащий главную
таблицу файлов (Мastеr File Тablе, MFТ). Каждая запись в таблице
идентифицирует
, один файл и имеет размер 1 Кб. Хранение информации о файлах в МРТ
обеспечивает
повышение производительности ОС. Основная информация о томе NTFS
хранится в
загрузочном секторе раздела (partition Boot Sector).
Шифрующая файловая система EFS (Encrypting File System) позволяет
зашифровать файлы и папки, которые расположены в разделах с файловой
системой NTFS5. Шифрование полезно мобильным пользователям для избежания
утечки информации при краже переносного пк вместе с содержащимися в нем
данными. Без правильного заполнения окна регистрации, прочесть содержимое
зашифрованных файлов и папок будет невозможно.
EFS автоматически шифрует файлы после окончания работы и расшифровывает при
открытии файла, а посторонний не может. прочесть файл при копировании на
дискету на другом ПК. Не могут быть зашифрованы системные файлы.
Шифрование файлов и папок выполняется открытым ключом (ассиметричное
шифрование). Алгоритм DES (Data Encryption . Standard) и его более надежная
модификация Triple DES обрабатывают блоки по 64бита, используя системный
ключ длиной 56 бита.
При работе с EFS каждый пользователь должен иметь два ключа: открытый
(public key) и закрытый (личный) ключ (private key). Первый используется
теми, кто посылает сообщение, закрытый ключ известен только владельцу.
Данные, зашифрованные открытым ключом нельзя расшифровать с помощью этого
же ключа, т.к. зашифровывающий и расшифровывающий ключи не совпадают. При
шифровании с открытым ключом (симметричное шифрование) зашифровывающий и
расшифровывающий ключи совпадают. Шифрование открытыми ключами поддерживают
Windows2000, WindowsNT и Windows9x.
В связи с тем, что щифрование открытым ключом требует больших
вычислительных ресурсов, применяют комбинированную технологию,
предусматривающую сначала шифрование всех данных сначала с помощью
секретного ключа, а затем шифрование их открытым ключом. Получатель сначала
расшифровывает секретный ключ с помощью своего личного ключа, а затем с
помощью полученного секретного ключа.
Файл, хранящийся на диске, характеризуется двумя размерами: физическим и
логическим.
Физический- это размер дискового пространства, занимаемого файлом.
Логический размер определяется числом байт, необходимых для записи
информации. Так как для файла выделяется целое число кластеров, последний
кластер может быть заполнен не до конца. В этом случае физический размер
файла окажется больше логического. Программы динамического сжатия дисков
уменьшают остаточную избыточность и собирают сжатые файлы в скрытый файл,
называемый файлом сжатого тома (compressed volume file,CVF). Внутри сжатогa
тома размещение производится на уровне секторов. Windows 2000 обеспечивает
повышенный уровень безопасности. Технология самонастраивающихся устройств
Plиgaпd Play
Windows 2000 поддерживает технологию (набор стандартов) Plug andPlay.
на
оборудование и программное обеспечение, предложенную в 1993 году четырьмя
компаниями: Compaq Computer, Intel, Microsoft и Phoenix Technologies. По
этой технологии после включения ПК автоматически определяются названия
подключенных устройств и плат с их характеристиками, выполняется их
конфигурирование и автоматически загружаются соответствующие драйверы. Plug
and Play облегчает добавление новых устройств к ПК, даже если
устанавливаемо устройство не поддерживает этого стандарта.
Технология Plug and Play требует поддержки на программном и на
аппаратном уровне. Она включает три основных компонента: операционную
систему поддерживающую Plug аnd Play, Plug and Play BIOS и Plug and Play
устройства ( соответствующими драйверами.
2.2. Ядро MSDOS. Классификация функций ВIОS и DOS
ОС - это комплекс спецпрограммных средств, неоднородный по характеру.
многоплановый по уровню, динамичен по своему составу, предназначенных для
управления загрузкой, запуском и выполнением проблемных программ, а также
планирования и управления выч.ресурсами ПК.
Ядро ОС - постоянно хранится в ПК и Отвечает за проверку
работоспособности ПК и выполнение базовых операций, связанных с работой
дисплея, клавиатуры, и т.д.
ОС MSDOS представляет собой совокупность программных файлов
обеспечивающих управление процессом обработки от ввода данных до вывода
результатов, распределение информационно-вычислительных ресурсов между
задачами и пользователями.
Ядро MS DOS обеспечивает выполнение ее собственных функций: управление
устройствами ввода-вывода; поддержку файловой системы; выполнение программ
(проблемных и системных); загрузку модулей системы; выполнение команд)
пользователей.
Структура ОС MSDOS образуется компонентами, подразделяемые на
машинозависимую и машино независимую части:
- базовая система ввода-вывода BIOS (Basic IntutOutpot SYSTEM);
- модуль расширения ЕМ BIOS в виде файла IO.SYS (Extension Module Bios);
- базовый модуль дисковой ОС (В DOS) в виде файла MS DOS.SYS;
- командный процессор CI (Command Interpreter) в виде файла COMMAND.COM; -
внешние команды и драйверы, утилиты файлы с расширением .СОМ. .ЕХЕ. SYS: -.
системный загрузчик SB (SYSTEM ВООТ);.
- инструментальные средства DOS, текстовый редактор MS DOS EDITOR
обеспечивающий подготовку текстовых документов и текстов исходны;
программ;
- отладчик ОЕ BUG для тестирования и отлаживания исполнительных
файлов.
В Машино независимую часть входят MS DOS.SYS; COMМAND.COM; внешни
команды и утилиты, инструментные cpeдства.
В машинозависимую часть входят BIOS, IO.SYS, загружаемые драйверы
системный загрузчик.
. - BIOS -находится в ПЗУ [может измениться тип ОС, но BIOS остается
CONST)
является неизменяемой частью ПК и рассматривается как компонент
аппаратной
части.
Основная функция BIOS - управление стандартными периферийными
устройствами.
Вспомогательные функции BIOS - реализуются при включении ПК на этап l
загрузки:
- тестирование аппаратной части, в Т.ч. ОП, при обнаружении неисправности
индексация сообщения;
- поиск сначала на ГМД, а затем на ЖМД программы загрузчика ОС и загрузка с
МД в ОП;
- инициализация команд прерываний нижнего уровня.
Существуют аппаратные, логические и программные прерывания.
Аппаратные
прерывания - низшего уровня. Логические и программные - высшего уровня.
BIOS содержит cпeцпpoгpаммы (драйверы) по управлению работой ВУ,
текстовые программы для контроля работоспособности устройств, программу
начальной загрузки ОС. - ЕМ BIOS - модуль расширения базовой системы ввода-
вывода хранится на МД в
виде файла IO.SУS вслед за .корневым каталогом, в. заранее выделенном,
фиксированном месте. Позволяет модифицировать параметры ОС, используя файл
конфигурации [CONFIG.SYS], .который хранится в главном каталоге. При
подключении новых ВУ в файле CONFIG.SYS указываются имена новых
драйверов, управляющих их работой. .
Основная Функuия ЕМ BIOS - это увеличение возможностей BIOS.
Функuии ЕМ BIOS на этапе загрузки в следующем:
- определение состояния оборудования;
- конфигурирование MS DOS по указаниям файла CONFIG.SYS;
- инициализация и переустановка некоторых прерываний (низшего уровня);
- запуск базового модуля DOS., . .
- Базовый модvль [MS DOS.syS] - располагается на МД вслед за файлом
[Ib.sys],
не имеет жесткой привязки к аппаратной части и может быть заменен на
другой файл.
Основная функuия - управление ресурсами ПК, ФС на дисковом
пространстве и
управление работой программ при помощи системы прерываний.
Функции: - считывание в память и запуск командного процессора; -
инициализация (обработка) прерываний верхнего уровня.
- Командный процессор [COMМAND.COM] - предназначен для поддержки
пользовательского интерфейса DOS, располагается на системном диске в любом
месте, выделенном под файл. Состоит из двух частей - резидентного (ядра) и
транзитного.
Резидентная - хранится в ОП постоянно после загрузки ОС, входит в
состав
самого COMМAND.COM.
Транзитная - может вытесняться из ОП на диск проблемными программами,
если
для ее работы не хватает памяти. ..' ..
Транзитными командами являются файлы типа [.СОМ] или [.ЕХЕ], входящие
в
состав ОС DOS и хранящиеся в обычном каталоге.
Основные Функuии на этапе загрузки - это выполнение файла автонастройки
[AUTOEXEc.BAT]. В процессе нормальной работы ОС вьщается приглашение [С:\],
где {можно, нужно} ввести имя программы (команды) на выполнение.
Функции COMМAND.COM:
- прием и анализ команд, введенных с клавиатуры или из командного файла;
выполнение внутренних команд;
- загрузка команд в память для выполнения;
- обработка прерьшаний по завершении задачи.
- Загрvзчик [ВООТ RECORD] (модуль начальной загрузки) размещается на МД
нулевом секторе. ,
Основное назначение (Функuия) состоит в поиске и перезаписи (загрузке) с
МД ОП 2х файлов - [IO.SYS] и [MSDOS.SYS]. Поиск этих файлов и их загрузка в
01 осуществляется в определенном порядке~ 'поэтому на МД и в ОП они
занимают:
фиксированное место и следуют один за другим. .
- Утилиты и внешние команды. драйверы представляют собой программу:
хранящиеся в каталоге системного диска в виде файла типа [.СОМ], [.ЕХЕ],
[.SYS Внешнее различие у них условно, и связывают его с интерфейсом
взаимодействия пользователем. .
Утилиты - обслуживающие программы, представляющие сервисные УСЗJУГI Имеют
полноэкранный, организованный в. виде запросов или меню интерфейс
взаимодействия с пользователем. .
Внешние команды';" программы, выдающие пользователю ряд простых запросе
или выполняющиеся автоматически без специально организованного интерфейса
пользователем.
драйвер устройства - программа ОС для управления работой ,
расширяющая возможности ОС.
Внешние драйверы - выполняются без диалога и поставляются отдельно от
М
DOS совместно с ВУ или самостоятельно.
Функции драйвера:
- прием и обработка запроса (управляющего сигнала), поступающего к данном
ВУ;
- преобразование запроса о необходимости связи с этим устройством;
- обработка сигнала прерывания.
2.3. Структура драйверов устройств
Драйвер(drivеr) - это специализированный программный модуль, управляющие
внешним устройством. Драйверы имеют общую структуру, могут располагаться
один над другим, что обеспечивает модульность и уменьшает дублирован F.
функций между драйверами и используют одинаковые механизмы д1.
взаимодействия друг с другом, с диспетчером ввода-вывода. Интерфейс
подсистемы ввода-вывода позволяют писать драйверы на высокоуровневом язык'
ускоряющем их разработку. . '.
Для повышения стабильности операционной системы используются следующ F.
устройства: цифровая подпись для драйверов, верификация драйверов и служа
защиты системных файлов.
К драйверам ввода-вывода относятся:
- традиционные драйверы, управляющие аппаратными устройствами;
- драйверы файловых систем;
- сетевые драйверы;
- многоуровневые драйверы.
Подсистема ввода-вывода определяет модель ввода-вывода в ОС и
предоставляет функции, необходимые многим драйверам, должна заключаться в
создание IRP, представляющих запросы ввода-вывода, передача этих пакетов
через различные драйверы и 'возврат 'результатов по завершении ввода-
вывода;' Диспетчер ввода-вывода находит драйверы и устройства с помощью
объектов подсистемы ввода-вывода, в т.ч. объектов драйвер и
устройство. В Windows подсистема ввода-вывода осуществляет асинхронный
ВВОД-ВЫВОД (даже при обработке синхронного ввода- вывода в
пользовательском режиме).
Подсистемы ввода-вывода В ОС обеспечивают .абстракцию аппаратных и
виртуальных устройств в функциональности. . . . .
. ФVНКЦИИ подсистемы ввода-вывода в исполнительной системе и драйверах
устройств реализуются: .' ...
-определение инфраструктуры, поддерживающее i:i драйверы виртуальных,
логических и физических устройств;
- обеспечение единым интерфейсом для доступа к различным устройствам,
устраняя
зависимость пользовательских программ и ядра ОС от особенностей
аппаратуры.
- взаимоисключение доступа к устройству в средах с . вытесняющей
многозадачностью.
- процесс-монитор' (как стратегическая функция), выполняющий асинхронно
поступающие запросы на доступ к устройству - f.jпiх, OS2 и Win
NТ2000!XP.
При определении интерфейса драйвера разработчики ОС должны найти
правильный баланс между противоречивыми требованиями: - стремлением как
можно сильнее упростить драйвер, чтобы облегчить, его
разработку и (косвенно) уменьшить вероятность опасных ошибок;
- желание представить гибкий и интеллектуальный интерфейс к разнообразным
устройствам.
Драйверы обычно разрабатывают разработчики периферийного
оборудования.
Поэтому интерфейс драйвера - интерфейс системных вызовов: должен быть
умопостижимым, документированным и стабильным - не меняться непредсказуемо
от одной версии ОС к другой, Т.е. полная совместимость драйверов хотя бы
снизу
вверх, предыдущей версии ОС мог использоваться в последующих. версиях.
Отказ от совместимости драйверов на практике означает брошенное
периферийное оборудование .
Механизм отображения доступных прикладной программе системных вызовов
в
функции драйвера относительно сложен.
В OS2 и WIN NT2000XP существуют много типов драйверов с различными
наборами функций. Так, в OS2 используют драйверы физических. устройств
следующих типов:
..: простые драйверы последовательных устройств ввода-вывода, аналогичные
драйверам символьных устройств в UNIX; . .'
- драйверы запоминающих устройств прямого доступа, аналогичные драйверам
блочных устройств в UNIX;
. ..драйверы видеоадаптеров, используемые графической оконной системой РМ
(Presentation Мапagег); - драйверы позиционных устройств (мышей и др.),
используемые РМ; - драйверы принтеров и др. устройств твердой копии;
- драйверы звуковых устройств, используемые подсистемой мультимедиа
MMOS2;
- драйверы сетевых адаптеров стандарта NDIS, используемые сетевым ПО фир)
IВM и Мiсrоsоft;
- драйверы сетевых адаптеров стандарта 001, используемые сетевым ПО фир)
Novell;
- драйвер-менеджер класса устройств OМD (многоуровневый для несколько
. устройств - жесткий диск, CO-ROM, Cкaнеp, стример); .
.. фильтры'(например, OOINSUP.SYS - преобразователь ОDI- интерфейса в
NOIS).
Чтобы дать пользователю гарантию того, что они используют драйверы
высокого качества, Мiсrоsоft. заверяет цифровой подписью драйверы
устройств, прошедши тестирование в лаборатории качества Windows Hardware
Quality Lab(WНQL). Это подпись распознается встроенными механизмами Windows
2000 Professiona Цифровой подписью заверяются драйверы клавиатуры,
контролеров жесткого ДИСКЕ мультимедийных устройств, мониторов и т.д. При
установке драйверов без цифровой подписи выдается предупреждение и запрос о
целесообразности
продолжения работы. .
. При активизации подсистемы Windows Logon загружается одна из библиотек:
службы защиты файлов (System File Checker, SFC), которая обрабатывает
список: контролируемых службой файлов и уведомляет о модификации в каталоге
содержащем защищенные файлы.
Служба. защиты системных файлов (Windows File Protection, WFP)
обеспечивает безопасность системных файлов, файлов dH, драйверов шрифтов,
исполняемы: файлов.
Универсальная последовательная шина (USB) - это новый стандарт дл:
взаимодействия устройств по последовательному интерфейсу, разработанный
компаниями Мiсrоsоft, Intel и Compaq, который предлагает заменить все порты
rn одним разъемом. USB позволяет подключить к одному порту до 127
периферийных устройств.
Скоростной интерфейс IЕЕЕlЗ94 (называемый также. FireWire) представляет:
собой стандарт соединения для управления с помощью компьютера различные
оборудованием: стереосистемой, видеомагнитофоном и Т.п. Он является
примером высокопроизводительной шины и предназначен для облегчения
конфигурирования компьютера. IEEE 1394 поддерживает ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Похожие работы
Дисциплины
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда
