• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Використання спеціальних файлів

Доступ до спеціального файла розглянемо на прикладі пристрою /dev/random, який можна використати як генератор випадкових чисел:

Unsigned int randval;

int randfd = open("/dev/random". 0_RD0NLY):

read(randfd, (char *)&randval, sizeof(randval));

printf(“випадкове значення: %u\n", randval);

Зазначимо, що, якщо спробувати зчитати великий обсяг даних із цього при­строю, операція читання може бути заблокована доти, поки користувач не вико­нає додаткових інтерактивних дій із системою (пересуне мишу, введе символи із клавіатури тощо), додаючи джерело випадковості. Якщо така затримка непри­йнятна, можна використати пристрій /dev/urandom, операція читання з якого не може бути заблокована.

2.

Драйвер звичайно складається із коду ініціалізації, реалізації файлових опе­рацій і оброблювачів переривань. Якщо драйвер не використовує введення-виве-дення, кероване перериваннями, а застосовує опитування пристрою, оброблювачі переривань у ньому можуть не реалізуватись. Далі припускатимемо, що буде ви­користане введення-виведення на базі переривань.

Код ініціалізації виконують під час завантаження ядра (а також під час заван­таження у пам'ять модуля із кодом драйвера, якщо він реалізований як модуль ядра). Він складається з однієї функції - і nit О. У ній відбувається реєстрація драйвера у системі (вибір номера драйвера, реєстрація оброблювачів переривань тощо). Зазначимо, що спеціальні файли мають створюватись окремо із режиму користувача утилітою mknod.

Код реалізації файлових операцій зводиться до набору функцій, що реалізу­ють реакцію на виконання основних системних викликів файлового введення-ви­ведення. Набір цих функцій розрізняють для блокових і символьних драйверів.

1. Для символьних можна реалізувати реакцію на виконання таких викликів, як openO, close( ), read( ), write( ), 1 seek ( ), select ( ) (для організації підтримки пові­домлення), mmap( ).

2. Для блокових важливим є те, що реалізовані в них функції реакції на операції читання і записування викликають не прямо, а після того, як керування про­йшло через буферний кеш (за наявності відповідного блоку в кеші операції його читання або записування можуть зовсім не викликатися). Читання і за­писування тут за традицією реалізовані у рамках однієї функції, позначеної в UNIX як strategy( ), а в Linux - request ( ).

Окремо слід виділити реалізацію реакції на універсальний системний виклик ioctl ( ), для якого треба продумати набір команд і необхідні структури даних.

Код оброблювачів переривань складається із верхньої (безпосередньо оброблювача) і нижньої половин. Під час реалізації та реєстрації цих частин потрібно використати визначені засоби підтримки, надані ядром. Верхня половина звичайно планує виконання нижньої і передає їй дані, нижня виконує основну обробку переривання. Виконання нижньої половини мо­же бути відкладене до більш зручного часу.

3.

Приклад алгоритму обробки запиту введення-виведення в UNIX (не вра­ховуючи особливості функціонування пристрою).

1. Процес користувача виконує системний виклик read() для спеціального файла пристрою, перед цим підготувавши буфер у своєму адресному просторі та пе­редавши його адресу в цей системний виклик.

2. Відбувається перехід у привілейований режим для виконання коду драйвера пристрою. Як відомо, кожному процесові у привілейованому режимі доступна вся область даних ядра, тому цей перехід не спричиняє перемикання контек­сту — система продовжує виконувати той самий процес.

3. На підставі інформації, що зберігається в індексному дескрипторі спеціально­го файла, викликається функція, зареєстрована як реалізація файлової опера­ції read О для відповідного драйвера.

4. Ця функція виконує необхідні підготовчі операції (наприклад, розміщує бу­фер у пам'яті ядра для збереження даних, отриманих від пристрою), відсилає контролеру пристрою запит на виконання операції читання та переходить у режим очікування (призупиняючи цим процес, що виконав операцію читан­ня); для цього зазвичай використовують функцію sleep on().

5. Контролер читає дані із пристрою, можливо, заповнюючи буфер, наданий реа­лізацією реакції на read(). Коли читання завершене, він генерує переривання.

6. Апаратне забезпечення активізує верхню половину оброблювача переривання. Код верхньої половини ставить у чергу на виконання код нижньої половини.

7. Код нижньої половини заповнює даними буфер, якщо він не був заповнений контролером, виконує інші необхідні дії для завершення операції введення і поновлює виконання процесу, що очікує.

8. Після поновлення керування знову потрапляє в код реакції на read() — цього разу у фрагмент, що слідує за викликом функції sleep оп(). Цей код копіює дані із буфера ядра у буфер режиму користувача (код оброблювача цього зробити не може, оскільки він не має доступу до даних режиму користувача), після чо­го виконання системного виклику завершується. 9. Керування повертають у процес користувача.

4.

Базовим компонентом підсистеми введення-виведення Windows ХР є менеджер введення-виведення (I/O Manager). який розв'язує одну із найваж­ливіших задач - передає дані між рівнями підсистеми.

Читайте також:

1. А. Розрахунки з використанням дистанційного банкінгу.
2. Альтернативна вартість та її використання у проектному аналізі
3. Аналіз використання капіталу.
4. Аналіз використання матеріальних ресурсів
5. Аналіз використання матеріальних ресурсів.
6. Аналіз використання обладнання.
7. Аналіз використання прибутку та резервів його зростання
8. Аналіз використання робочого часу на підприємстві
9. Аналіз використання фонду робочого часу.
10. Аналіз ефективності використання каналів розподілу
11. Аналіз ефективності використання оборотних активів
12. Аналіз ефективності використання основних засобів.

Переглядів: 815