Драйверы устройств

Драйвер – это программа/программный модуль, управляющий внешним устройством и содержащий весь зависимый от устройства код.

При реализации запроса драйвера он:

1. Преобразуется из абстрактной формы в конкретную.

2. Передается контроллеру записью в его регистр.

3. Принимается решение о блокировке драйвера.

Драйверы являются частью ядра системы, исполняются в привилегированном режиме и имеют доступ на запись с элементом данных программ и части ядра.

Для каждого класса устройств используется фиксированный набор операций (команд). Базовый набор команд может быть расширен при помощи:

1. Интерпретация данных в пользовательскую программу

2. Использование терминальной БД.

3. Использование фильтров – заключается в использовании промежуточного языка команд интерпретируемого фильтром.

Обработку запроса можно разделить на три фазы:

1. Фаза предобработки:

a. Проверка допустимости параметров

b. Копирование или отображение данных из пользовательского АП в системное

c. Преобразование выводимых данных

d. Обращение к процедурам драйвера и передача запроса

2. Исполнение запросов

3. Постобработка

a. Анализ результата операции

b. Действие по восстановлению в случае неуспеха

c. Копирование или отображение данных в пользовательское АП (преобразование данных)

d. Оповещение программы о завершении запроса

Система ввода/вывода UNIX

Включает в себя драйвер внешних устройств и средство буферизации (буферный пул и комплекс программ по управлению им). Буферы располагаются в области ядра, размер каждого соответствует размеру блоку данных диска. С каждым буфером связана структура данных (заголовок), содержащая:

1. Данные о состояния буфера (занят/свободен, чтения/запись, признак отложенной записи, адрес, ошибки ввода/вывода, ссылка на следующий в очереди к устройству).

2. Данные об устройстве (тип устройства, номер устройства, номер блока на устройстве).

Синхронная запись инициируется функцией bwrite и начинает немедленный обмен данными с физическими устройствами. В процессе может быть предусмотрена собственная реакция на ошибки.

Асинхронная запись инициируется функцией bawrite и так же начинает немедленный обмен данными с устройствами. Но ошибки ввода\вывода переданы в процесс быть не могут.

Отложенная запись инициируется функцией bdwrite, передача данных из системного буфера не производится, а в его заголовке делается отметка, что буфер заполнен и может быть выгружен.