Обмен данными между пользователями, приложениями и периферийными устройствами компьютера выполняет специальная подсистема ОС – подсистема ввода-вывода. Собственно, для выполнения этой задачи и были разработаны первые системные программы, послужившие прототипами операционных систем.

Основными компонентами подсистемы ввода-вывода являются драйверы, управляющие внешними устройствами, и файловая система. В работе подсистемы ввода-вывода активно участвует диспетчер прерываний. Более того, основная нагрузка диспетчера прерываний обусловлена именно подсистемой ввода-вывода, поэтому диспетчер прерываний иногда считают частью подсистемы ввода-вывода.

Каждому регистру управления назначается уникальный адрес из адресного пространства. Порты ввода - вывода могут также быть отображены в адреса физического адресного пространства (в область оперативной памяти). Процессор тогда способен связаться с устройством ввода - вывода, издавая команды ассемблера, которые работают непосредственно на памяти (например, mov, or, and, и так далее). Как правило, для регистров управления используются верхние адреса адресного пространства. Другими словами, на адресное пространство процессов накладывается адресное пространство устройств. Это пространство не может быть использовано в работе процессов.

С точки зрения центрального процессора и исполняющейся на нем про­граммы, внешние устройства представляют собой наборы специализирован­ных ячеек памяти или, если угодно, регистров. У микроконтроллеров эти ячейки памяти представляют собой регистры центрального процессора. У процессоров общего назначения регистры устройств обычно подключаются к шинам адреса и данных ЦПУ. Устройство имеет адресный дешифратор. Если выставленный на шине адрес соответствует адресу одного из регистров устройства, дешифратор подключает соответствующий регистр к шине дан­ных. Таким образом, регистры устройства получают адреса в фи­зическом адресном пространстве процессора.

Два основных подхода к адресации этих регистров:

- это отдельное адресное пространство ввода-вывода;

- отображенный в память ввод-вывод (memory-mapped I/O), когда память и регистры внешних устройств размещаются в одном адресном пространстве.

110. Сущность методов продвижения пакетов в составных сетях (дейтаграммный метод, логическое соединение, метод виртуального канала).

Решение о том, на какой интерфейс передать пришедший пакет, принимается на основании одного из трех методов продвижения пакетов:

- При дейтаграммной передаче соединение не устанавливается, и все передаваемые пакеты продвигаются (передаются от одного узла сети другому) независимо друг от друга на основании одних и тех же правил. Процедура обработки пакета определяется только значениями параметров, которые он несет в себе, и текущим состоянием сети (напр, в завис-ти от ее нагрузки пакет может стоять в очереди на обслуживание большее или меньшее время). Однако никакая инфа об уже переданных пакетах сеть не хранится и в ходе обработки очередного пакета во внимание не принимается. Т.е. каждый отдельны пакет рассматривается сетью как совершенно независимая единица передачи – дейтаграмма.

- Передача с установлением логического соединения распадается на так называемые сеансы, или логические соединения. Процедура обработки определяется не для отдельного пакета, а для всего множества пакетов, передаваемых в рамках каждого соединения. Для того чтобы реализовать дифференцированное обслуживание пакетов, принадлежащих разным соединениям, сеть должна, во-первых, присвоить каждому соед. идентификатор, во-вторых, запомнить параметры соединения, т.е. значения, определяющие процедуру обработки пакетов в рамках данного соединения. Эта инфа наз-ся инфой о состоянии соединения. Фиксированный маршрут не является обязательным параметром соединения. Пакеты, принадлежащие одному и тому же соединению, даже имеющие одни и те же адреса отправления и назначения, могут перемещаться по разным независимым друг от друга маршрутам.

- Передача с установлением виртуального канала. Если в число параметров соединения входит маршрут, то все пакеты, передаваемые в рамках данного соединения, должны проходить по указанному пути. Такой единственный заранее проложенный фиксированный маршрут, соединяющий конечные узлы в сети с коммутацией пакетов, называют виртуальным каналом.