Nghiên cứu tìm hiểu về quản lý thiết bị ngoại vi trong hđh windows

  TRƯỜNG ĐẠI ĐẠI HỌ HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘ NỘI VIỆ N CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀ N THÔNG BỘ MÔN KHOA HỌ HỌC MÁY TÍNH -o0o -   ĐỒ ÁN ĐỒ  ÁN MƠN HỌ HỌC NGHIÊN CỨ U TÌM HIỂU VỀ QUẢN LÝ THIẾT BỊ  NGOẠI VI TRÊN HỆ ĐIỀU HÀNH WINDOWS  GVHD: Đỗ Tu Đỗ Tuấấn Anh Hồng  SVTH: Nguyễn Nguyễn Đình Hồng  MSSV: 20173143 TP HÀ NỘ NỘI, THÁNG NĂM 2019 2019   GVHD: Đỗ Tuấn Anh  Lờ i cảm ơn  ẢM ƠN   L Ờ I C  Tôi xin chân thành cảm ơn giáo viên hướ ng ng dẫn giúp đỡ , hỗ tr ợ  ợ , cung cấ p kiến thức cho tơi q trình hồn thành đồ án về đề tài nghiên cứu tìm hiểu quản lí thiết bị ngoại vi Hệ điều hành Windows Tp Hà N ội, ngày tháng năm 2019 Sinh viên Nguy ễn ễn Đình Hồng   i   Đồ án môn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh TẮ ẮT ĐỒ ĐỒ ÁN  ÁN TĨM T Đồ án trình bày về vấn đề quản lí thiết b ị ngoại vi hệ điều hành windows sản  phẩm ứng dụng ii   Đồ án môn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh LỤC MỤC LỤ 1.  GIỚI THIỆU  1.1  Tổng quan     1.2  Nhiệm vụ đề tài 2.   NỘI DUNG  Error! Bookmark not defined   2.1 Giớ i thiệu về quản lí thiết bị ngoại vi hệ điều hành windows………………… .1 2.2 Nhận biết quản lí thiết bị ngoại vi hệ điều hành windows………… windows……………………………… …………………… 2.3 Các kĩ thuật quản lí thiết bị…………………………………………………… 13 2.4 SPOOL (Simultaneous Peripheral Operations On Live)…………………………………… .17 3.  TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… ……………………………………18 …18  PHỤ LỤC……………………………………………………………………………………… 19   iii   Đồ án mơn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh HỌA  DANH SÁCH HÌNH MINH HỌA  Hình Nhận dạng số cổng………………………………………………………………………   Hình Cáp máy in……………………………………………………………………………………   Hình Bộ thu phát hồng ngoại………………………………………………………………………… Hình Khe cắm PCI……………………………………………………………………………………5   Hình Khe ISA………………………………………………………………………………………   Hình Cổng IEE 1934 …………………………………………………………………………………7  Hình Bàn phím……………………………………………………………………………………… Hình Chuột……………………………………………………………………………………………8   Hình USB…………………………………………………………………………………………… iv   Đồ án mơn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh v   Đồ án môn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh 1.  GI GIỚ  Ớ I THIỆ THIỆU 1.1  Tổng quan  Ngày cơng nghệ khoa học kĩ thuật thế giớ i nói chung ở  Vi  Việt Nam nói riêng đà phát triển mạnh mã không ngừng nâng cao phát triển về mọi mặt Đặc  biệt ngành công nghệ thông tin Để đáp ứng nhu cầu ngày cao c ngườ i,i, máy tinh khơng ngừng đượ c nâng cấ p hồn thi thiện Cùng với sự đóng góp khơng  phần quan tr ọng thiết bị ngoại vi Sự điều khiển thiết bị ngoại vi đượ c k ết nối vớ i máy tính mối quan tâm chuyên gia thiết k ế hệ điều hành, bở i về các thiết bị I/O có r ất nhiều loại công dụng khác nhau, cách k ết nối loại máy tính khác về chức năng, tốc độ (chuột, bàn phím, ổ cứng, …), phương pháp đa dạng vô c ần thiết để  điều chỉnh chúng Những phương pháp sẽ cấu thành nên hệ thống điều chỉnh triết  bị I/O Vớ i sự ngày phát triển công nghê, thiết bị ngoại vi mớ i liên tục đượ c cho đời, đòi hỏi ngườ i lậ p trình hệ điều hành phải thay đổi để thích nghi vớ i thiết bị mớ i.i Mục tiêu đề tài nghiên cứu về cách thức quản lí điều khiển thiết bị  ngoại vi hệ điều về phần chung sâu cụ thể hơn đối vớ i hệ điều hành windows 1.2 Nhi Nhiệệm vụ vụ đề đề tài  tài  Nhiệm vụ cụ thể của đề tài: windows -Nội dung 1: Giớ i thiệu về quản lí thiết bị ngoại vi hệ điều hành (HĐH) -Nội dung 2: Nhận biết quản lí thiết bị ngoại vi hệ điều hành Windows -Nội dung 3: Các kĩ thuật quản lí -Nội dung 4: SPOOL (Simultaneous Peripheral Operations OnLive)  2.  NỘI DUNG I Giớ  Giớ i thiệ thiệu về quả quản lí thiế thiết bị ngoạ ngoại vi hệ hệ điều hành (HĐH) windows  windows    Đồ án môn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh Khái niệ niệm Thiết bị ngoại vi tên chung c nói đến số loại thiết bị bên  bên thùng máy đượ c gắn k ết vớ i máy tính với tính nhậ p xuất (IO) mở   r  r ộng khả năng lưu trữ(như dạng bộ nhớ  ph  phụ) Thiết bị ngoại vi máy tính có th ể là: + Thiết bị cầu thành lên máy tính khơng thể thiếu đượ c ở  m  một số lại máy tính + Thiết bị có mục đích mở  r   r ộng ộng tính khả năng máy tính Yêu cầ cầu củ quản lí thiế thiết bị bị  Chức thiết bị ngoại vi đảm nhiệm việc truyền thông tin qua l ại bộ phận hệ thống Do đó, u cầu hệ là tìm phương pháp tổ chức truy nhậ p thông tin thiết bị  Ngồi cá thiết bj chuẩn có tính bắt buộc (màn hình, bàn phím,…) h ệ thống máy tính phải có khả năng kết nối vớ i số lương tùy ý thiết bị ngoại vi bổ sung Các thiết bị nay có thể khác về bản chất ngun lí hoạt động, hệ điều hành cần  phải tìm cách quản lí, điều khiển thác triệt để các thiết bị một cách hiệu CPU không làm việc tr ực tiế p vớ i thiết bị ngoại vi cần phải tổ chức thiest bị sao cho CPU không phụ thuộc vào sự bến độgn thiết bị Nguyên tắ tắc ttổổ ch  chứ  ứ c quản lí thiế thiết bị bị  Dựa sở : CPU chỉ điều khiển thao tác vào/ra chứ khong tr ực tiế p thực thao tác Để đảm bảo đượ c nguyên tắc này, thiết bị không gắn tr ục tiế p vớ i CPU mà gắn vớ i thiết bị đặc biệt –  thi  thiết bị điều khiển (Control Device) Một thiết bị  điều khiển có thể nói vớ i nhiều thiết bị vào/ra Thiết bị điều khiển đóng vai trị mộ t máy tính chun dụng có hiệm vụ điều khiển thiết bị k ết nối vớ i gọi kênh vào/ ra, kênh lại có thể có kênh Để điều khiển hoạt haojt đọgn kênh cần có chương trình điều khiển riêng gọi chương trình điều khiển kênh CPU điều khiển thao tác vào/ra thơng qua chương trình điể u khiển kênh tương ứng vớ i công việc cần thực (ngun lí Marcro Processor)   Đồ án mơn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh  Nguyên lí điều khiển cho phép lúc thao tác vào đượ c thực ở  thi  thiết  bị ngoại vi CPU hoạt động song song thực tính tốn điều khiển chừng chưa cần tớ i k ết quả vào/ra Khi có k ết quả vào/ra, kênh sẽ phát tín hiệu ngắt báo cho CPU biết Tùy theo hồn cảnh cụ thể, tín hiệu ngắt đượ c sửa lí lưu trữ để  xử lí kh có điều kiện chí có thể hủy bỏ nesu hệ thống khơng cịn quan tâm tớ i k ết quả này  Như vậy, ngắt vào/ xuất sau cho phép vào/ra đượ c thực xong chứ  trước cho phép vào/ đượ c thực để đảm bảo hiệu suất xử lí cao, hệ  thống cần phải biết sớ m tốt thời điểm k ết thúc phép vào/ra Chính vậy, kênh sẽ báo cho hệ thống biết k ết quả vào/ thờ i điểm sớ m có thể được phép vào có thể k ết thúc ở  nhi  nhiều mức, nhiều nơi khác như: thiế p bị điều khiển, thời điểm lệnh đượ c chuyển đến thiết bị vào ra, thiết bị vào/ra nhận đượ c tín hiệu điều khiển cho phép thực xong thiết bị ngoại vi Phương pháp tổ chức cho phép gán thêm nhiều thiết bị đồng thờ i dảm bảo cho hệ  thống không phụ thuộc cấu hình thiết bị cụ thể, hệ thống có tính lưu động cao Hoạt Hoạt động động củ thiế thiết bị bị m  mớ  ớ i -Trình điều khiển thiết bị hoặc BIOS -Tài nguyên hệ thống (IRQ, DMA, địa chỉ I/O, địa chỉ bộ nhớ )) -Phần mềm ứng dụng khai thác chức thiết bị II Nhậ Nhận biế biết quản lí thiế thiết bị bị ngo  ngoạại vi hệ hệ điều hành (HĐH) windows   1.Nhậận 1.Nh dạng mộ ssốố cổ  cổng:   Đồ án mơn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh Hình Nhậ Nhận dạng mộ số số cổ  cổng 2.Cáp máy in: Hình Cáp máy in 3.Bộộ thu phát hồ 3.B hồng ngoạ ngoại:   Đồ án môn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh - Sử dụng tài nguyên cổng nối tiếp sông song để truyền thông tin - Tạo cổng hồng ngoại ảo để sử dụng thiết bị hồng ngoại - Đặc điểm chung: LOS (Line of Sight) -Công nghệ radio: phương pháp phổ biến để sử dụng thiết bị I/O không dây Hình Bộ Bộ thu phát hồ hồng ngoạ ngoại 4.Khe cắ cắm PCI: Hình Khe cắ cắm PCI   Đồ án môn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh Chủ Bus PCI: - Quản lý Bus PCI khe c ắm mở   r  r ộng PCI - Gán IRQ địa chỉ I/O cho card PCI - Bus PCI sử dụng ngắt chuyển tiế p từ card PCI qua kênh IRO đến CPU Dùng khe cắm PCI: - Bus PCI Bus I/O chuẩn - Các thiết bị nối vớ i bus PCI có thể chạy vớ i tốc độ khác vớ i tốc độ của PCU - Thườ ng ng dùng cho thiết bị yêu cầu tốc độ cao.  5.Khe cắ cắm ISA: - Cấu hình khơng tự động - Bus ISA khơng quản lí tài nguyên - Thiết bị ISA phải yêu cầu tài nguyên hệ thống lúc khởi động - Dùng cho thiết bị cũ khồn yêu cầu tốc độ cao Hình Khe ISA 6.Cổổng IEE 1934: 6.C Hay đượ c gọi Firewire dùng để cung cấ p tốc độ cao, có thể truyền   Đồ án môn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh lượ ng ng dữ liệu lớ n khoảng thờ i gian ngắn (từ 800 Mbps đến 3.2 Gbps), dùng cho máy in đồ họa sắ p chữ Hình Cổ Cổng IEE 1934 7.Bàn phím (Keyboard): - Là thiết bị nhập cho phép đưa dữ liệu vào máy tính - Có nhiều loại khác nhau: o Keyboard tiêu chuẩn o Keyboard cho máy xách tay o keyboard ảo - Cấu tạo: gồm nút nhấn nối đườ ng ng dây tín hiệu dạng ma tr ận mạch điện tử giải mã   Đồ án mơn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh Hình Bàn phím 8.Chuộột (Mouse): 8.Chu Hình Chuộ Chuột - Có số loại chuột phổ biến: o Chuột bi lăn  o Chuột quang o Trackball (chuột bi xoay) o Touch pads (chuột máy tính xách tay) - K ết nối chuột o Cổng nối tiế p o Cổng PS/2 DIN từ bo mạch hệ thống o Cổng USB   Đồ án môn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh o Dùng đầu nói chữ Y o K ết nối không dây 9.USB: - USB cho phép k ết nối đồng thời đến thiết bị ngoại vi (sử dụng bộ chia  – hub) hub) vớ i khả năng tự nhận dạng thiết bị đượ c OS hỗ tr ợ  ợ  K ết nối chuẩn sử dụng đầu nối bốn chân chiều dài cáo khơng q 25m (tính t ừ cổng USB đến thiết bị) - Phân loại: o USB 1.0: tốc độ truyền ngắn 1.5 Mbps, t ốc độ truyền cao 12 Mbps o USB 2.0: tốc độ truyền cao 480 Mbps o USB 3.0: tốc độ truyền tối đa 50 Gbps.  Hình USB  10 Hệ Hệ th  thốống Video củ PC:   Đồ án môn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh a) Màn hình- Monitor - Khái niệm: thiết bị chính cho phép hiển thị thơng tin giao ti ế p ngườ i sử dụng vớ i máy tính suốt trình làm việc - Phân loại: CRT (Cathode Ray Tube), LED (Light Emiting Diode), LCD (Liquit Crystal Display), PLASMA - Hãng sản xuất: SAMSUNG, IBM, DELL, LG…  - Thông số kĩ thuật: Kích thướ c hình: 15/17/19/21…inch, tính theo đườ nngg chéo Pixel: đơn vị chỉ kích cỡ  ảnh, pixel sự k ết hợ  p màu RGB (Red, Green, Blue) Dot pitch: khoảng cách điểm sáng màu liền k ề Độ phân giải: 1024x768  b) LCD Panel - Độ phân giải m x n: + m=số lượ ng ng pixel theo chiều ngang + n=số lương pixel theo chiều đứng - Độ phân giải cao hình ảnh mịn - Độ sâu màu: D màu ho ặc b bit + D= số lượ ng ng màu mà pixel hi ển thị  + B=log2D=số bit  bit dùng để biễu diễn màu pixel c) Card video - Chất lượ ng ng hệ thống đánh giá theo:  10   Đồ án mơn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh o Tính an tồn củ a hệ thống PC o Chất lượ ng ng hình ảnh (độ phân giải màu sắc) o Đặc trưng tiết kiệm điện năng.  o Dễ cài đặt sử dụng - Yếu tố quyết định 1card video o Bus dữ liệu o Dung lượ ng ng Ram video - Các kiểu bus sử dụng cho card video o Bus VESA o Bus PCI o Bus AGP (dùng với card đồ họa) - Card video có bộ xử lí rieng để tăng cường tính hiển thị thơng tin PC - Giảm bớ t gánh nặng cho CPU cồn việc o Giải mã MPEG o Đồ họa 3-D o Cổng kép o CHuyển màu không gian o Interpolated scaling o EPA Greeen PC support d) Định vị trên card video - VRAM (video RAM) - SGRAM (synchronous graphics RAM) - WRAM (window RAM) 11   Đồ án môn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh - 3-D RAM e) Cổng nối tiế p song song song Cổng nối tiế p - Truyền số liệu nối tiế p - Đếm số chân cổng để nhận dạng - Còn đượ c gọi đầu nối DB-9 DB-25 - Luôn male - Có thể có COM1, COM2, COM3 COM4 Truyền số liệu song song - Truyền số liệu song song - Cáp có chiều dài hạn chế  - Luôn cổng female - Thường đượ c dùng cho máy in song song, có ứng dụng khác - Có thể có LPH1, LPH2, LPH3 f) K ết nối không modem - Một cáp đặc biệt (null modem cable hay modem eliminator) cho phép truyền dữ liệu hai thiết bị DTE không cần modem 12   Đồ án mơn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh - Cáp có vài dây nối chéo để mô modem g) Ổ đĩa cứng - Hay gọ là ổ cứng (Hard Disk Drive) thi ết bị dùng để lưu trữ dữ liệu bề mặt điwx trịn phủ vật liệu từ tính - Là loại bộ nhớ  “Khơng thay đổi”, có nghĩa chúng khơng bị mất dữ liệu ngừng cung cấ p ngồn điện cho chúng - Là thiết bj r ất quan tr ọng hệ bở i chúng chứa dữ liệu thành quả của q trình làm việc ngườ i sử dụng máy tính Những sự hư hỏng thiết bị  khác hệ thóng máy tính có thể sử chữa thay thế được, dữ liệu bị mất yếu tố hư hỏng phần cứng ỏ đĩa cứng r ất khó lấy lại đượ cc - Là khối nhất, đĩa cứng đượ c lắ p ráp cố địnhtrong ổ ngay từ khi sản xuất nên không thể thay thế các đĩa cứng vớ i cách hiểu như vớ i ổ đĩa mềm ổ đĩa quang.  - Ổ cứng thườ ng ng gắn liền với máy tính để lưu trữ dữ liệu cho dù chúng xuất muộn so vớ i máy tính III Các kĩ thuật thuật áp dụ dụng quản lí thiế thiết bị bị  1.Kĩ thuật vùng đệm: đệm:  a) Khái niệm o Vùng đệm vùng nhớ  trung gian dùng làm nơi lưu trữ thông tin tạm thờ i thao tác vào /ra o Để thực thao tác vào / càn th ực bướ c sau: - Kích hoạt thiết bị  - Chờ  thi  thiết bị đạt tr ạng thái định - Chờ  thap tác vào đượ c hực  b) Mục đích  13   Đồ án môn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh Việc chờ  đợ i thiết bị đạt tr ạng thái thích hợ  p chiếm thờ i gian lớ n tổng thờ i gian thực thao tác vào /ra Vì v ậy, để đảm bảo tốc độ hoạt độgn chung toàn hệ thống, thao tác vào/ cần phải sử dụng vùng đệm nhằm mục đích:  - Giảm số lượ ng ng thao tác vào/ra vật lí - Cho phép thực song song thao tác vào/ra vớ i thao tác xử lí thơng tin khác - Cho phép thực trướ c phép nhậ p dữ liệu c) Phân loại vùng đệm Vùng đệm chung chuyển - Hệ thống tổ chức vùng nhớ  riêng  riêng biệt: vùng nhớ  vào  vào vùng nh ớ   ra - Tương ứng hệ thống có hai lệnh để đử thơng tin lấy thơng tin - Trong chương trình ứng dụng, sau mở  file  file thông tin sẽ đc chuyển từ  vùng nhớ  vào  vào Khi gặ p lệnh đọc thông tin sẽ đc chuyển từ vùng nhớ   ttới địa chỉ  tương ứng chương trình ứng dụng, giá tr ị sẽ đc lưu tr ữ trong hai nơi bộ nhớ  Sau giá trin cu ối vùng đệm đượ c xử lí, vùng đệm tr ở  ở  nên nên r ỗng hệ thống tổ chức nhậ p thông tin mớ i vào thới điểm sớ m có thể được để  giảm thờ i gian chờ  đợ i,i, hệ thống có thể tổ chức nhiefu vùng đệm nào, h ết thông tin ở  1 vùng đệm hệ thống sẽ chuyển sang vùng đệm k ế tiế p - Đối với vùng đệm ra, thông tin đượ c xử lí tương tự nhưng tho trình tự  ngượ c lại lệnh ghi(write) k hông hông đưa trục tiế p thoognt in thiết bị mà đưa vào vùng đệm Khi vùng đệm đầy, hệ thống sẽ chuyển sang làm việc với vung đệm k ế  tiếp đồng thời đưa thông tin từ vùng đệm trướ c thiết bị - Ưu điểm vùng đẹm trung chuyển có h ẹn thống song song cao, phổ  dụng (áp dụng đượ c cho phép vào/ra), cách thức tổ chức đơn giản nhượ c điểm tốn bộ nhớ  (ph  (phải tổ chức đơn giản nhwung nhược điể m tốn bộ nhớ  (ph  (phải tổ  chức hai vùng nhớ  riêng), trao đôei thơng tin ở   bbộ nhớ  trong  trong Vùng đệm xử lí 14   Đồ án môn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh - Trong vùng đẹm xử lý cả thơng tin vào v ả ra đượ c xử lí vùng nhớ , thông tin không cần phải lưu trữ ở  nhi  nhiều vị trí khác b ộ nhớ  Trong trườ ng ng hợ  p này, lệnh đọc (read) xác định đị chỉ thông tin chứ không cần cung cấ p thoognt in vùng đẹm chu chuyển - Loại vùng đệm có ưu điểm tiết kiệm không gian nhớ , rút ngắn thờ i gian trao đổi thơng tin ở   bbộ nhớ  trong tốc độ giải phóng vùng đệm chậm, hệ thống saong song thâp vùng đệ chung chuyển khác Mặt khác, khong phải thao tá trao đổi vào/ra có thể sử dụng vùng đệm - Phương pháp tổ chức vùng đệm phức tạ p Vùng đệm tròn - Trong cách tổ chức này, hệ thống làm việc vớ i ba vùng đệm: vùng đệm để đưa thông tin vào, vùng đệm để đửa thoogn tin m ột vùng đệm để xử lí Sau khoảng thờ i gian định chức vùng đệm trao đổi cho vòng trịn tức vùng đệm vào thành vùng đệm xử lí, vùng đệm xử lí thành vùng đệm ra, vùng đệm thành t hành vùng đệm vào Như vậy, vùng đệ này sẽ đạt hiệu quả  cao thờ i gian xử lí tương đương vớ i thờ i gian vào/ - Loại vùng đệm có thể gắn vớ i file cụ thể hoặc gắn vớ i tịa hệ thống chế độ gắn với file, vùng đệm đượ c xây dụng mở  file, xóa đóng file chỉ phục vụ riêng cho file Phương pháp tổ chức đặc biệt thích hợ  p fie có kích thướ c ghi vật lí riêng Nếu tất cả các file có kích thướ c ghi vật lí giống người ta thườ ng ng dùng chế độ vùng đệm chung cho toàn hệ thống vùng đệm đượ c xây dụng nạ p hệ thống chưa gắn file cụ thể nào Khi mở   file, hặc số vùng đệm gắn vớ i file phục vụ cho sự truy nhập file Khi đóng file, vùng đệm khơng đượ c xóa mà tr ả về cho hệ thống tài nguyên chung Phương pháp tổ chức tr ánh ánh đượ c việc phải thực thủ tục tạo lên vùng đệm nhiều lần gặ p ố hạn chế + có thời điểm vùng đệm khơng sử dụng hết gây lãng phí b ộ  nhớ   + vùng đẹm có thể tr ởở  thành tài nguyên găng có nhiều file đượ c mở   đồng thời để giảm khả năng xảy cạnh tranh vùng đệm, có thể tăng 15   Đồ án mơn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh số lượng vùng đệm từ khi nạ p hệ thống sẽ chiếm dụng nhiều bộ nhớ  và la, tăng thờ i gian dịch vụ của hệ thống, đặc biệt dàn thông tin vào vùng đệm 2.Kĩ Kĩ thuật thuật k ết nố nối: Để giảm số lần truy cậ p vật lí, hệ thống cịn sử dụng k ỹ thuật k ết khối tức ghép nhiều ghi logic thành m ột ghi vật lí việc trao đổi thông tin bộ phận đượ c tiến hành theo ghi vật lí Thơng thườ ng, ng, tồn tổ chức k ết khối sau: - Mỗi bả ghi ật li chứa số nguyên lần ghi logic giá tr ị này vớ i ghi vật lí - Mỗi ghi vật lí chứa nguyên lần ghi logic số  lượ ng ng ghi logic không giống vớ i ghi vật lí khác - Bản ghi logic có độ dài cố định, khơng phụ thuộc vào vào độ dài ghi logic Vì ghi vậ lí khơng thiết phải chứa ngun lần ghi logic - Bản ghi vạt lí chỉ chứa phần ghi logic v ậy phải k ết hợ  p nhiều ghi vật lsy đượ c ghi logic Phương pháp kế t khối đượ c chọn phải tùy thuộc vào vấn đề cần giải phương thức hoạt động thiết bị ví dụ như thiết bị là điện từ đượ c quản lí theo kiểu phân trang chỉ ap dujgn phương pháp thứ c ba , vớ i bảng từ có thể  áp dụng phương pháp thứ hai Việc k ết ết nói cịn đượ c sử dụng biện pháp hạn chế việc truy cậ p bất hợ  p lệ khơng nêu dúng hệ số k ết khối hệ thống sẽ không tiế p tục thực phép truy nhậ p thơng tin thống tin sẽ bị giải mã sai lệch hệ số k ết khối nêu khơng hợp lí Phương pháp kết nối thứ nhất thường đưuợ c áp dụng cân phải lưu trữ  chép file có kích thướ c lớn không muốn sử dụng công cụ backup dữ  liệu Thao tác k ết nối sẽ kéo theo chi phí bổ sung như: cần phải có bộ nhớ   ttạm thời trướ c chương trình phục vụ k ết khối mở  kh  khối, tốn thờ i gian xử lí ghi, đặc biệt có  bản ghi logic nằn tren nhiều ghi vật lí khác Tuy nhiên việc giảm đáng kể số lầ truy cậ p vật lí ưu điểm r ất lớ n kĩ thuật 3.Xử  3.X ử  lí  lí lỗ lỗi: Bất k ỳ một thành phần hệ thống có thể thực cách cơng việc khơng chuẩn Điều không chỉ đúng vớ i thiết bị phần cứng mà cịn vớ i cả các chương trình phần mềm, chí cả vớ i chương trình điều khiển vốn đượ c thiết k ế chu 16   Đồ án môn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh đáo kiểm tra ký lướng trước đưa vào khai thác thự c tế Tuy nhiên, khơng có b ộ phận lại bộc lộ thiếu sót hoạt động thiết bị vào/ra Điều dễ hiểu thiết bị vào ch ịu ảnh hưở ng ng yếu tố môi trương có nhiều chi tiết hao mịn q trình sử dụng như: bộ phận chuyển động bị mòn, độ nhiễm từ trên đĩa kém, …  Phương pháp chủ yếu áp dụng chống lỗi vào/ra giao trách nhiệm phát lỗi cho hệ  thống chứ khơng phải ngườ i sử dụng Vì ngun nhân sinh lỗi r ất nhiều nên hệ thống  phải thực linh hoạt phép kiểm tra thiết bị (sử dụng cả phần cứng phần mềm) Các công đoạn kiểm tra đượ c ý ngày từ giai đoạn thiết k ế và chế tạo thiết bị Khi phát lỗi, hệ thống cố gắng khắc phục thực lại nhiều lần thao tác vào/ra Nếu lỗi ổn định cố gắng khơi phục thơng tin ban đầu, trườ ng ng hợ  p khơng thể khắc phục hệ  thống báo lỗi cho ngườ i sử dụng tự giải Để đảm bảo tính xác thông tn lưu trữ, nhiều thiết bị tổ chức lại đượ c thông tin sau ghi so sánh k ết quả đượ c vớ i thông tin gốc so sánh tổng k ết quả tính đọc vớ i tổng kiểm tra tính đượ c theo thông tin gốc Phương pháp thường đượ c áp dụng vớ i thiết bị có tốc độ nhanh đĩa từ Việc kiểm tra so sánh thông thườ ng ng thiết bị vào/ra đảm nhiệm, sau mớ i thơng báo lỗi cho hệ thống hệ thống chịu trách nhiệm thực tác động tương ứng Vớ i mục đích tránh sai sót khơng đáng có (như cố gắng đọc đĩa từ trong chưa sẵn sàng) Trước sau phép trao đổi vào/ra hệ thống có thao tác vào/ra phân tích k ết quả xem có đủ điều kiện truy cậ p thiết bị hay chưa. Việc áp dụng mã sửa sai hệ  thống khắc phục lỗi dữ liệu thườ ng ng gặp, đặc biệt thơng tin lưu trữ dài hạn Chính tốn thờ i gian chi phí xây d ựng mã sửa sai đượ c áp dụng r ộng rãi cần lưu trữ thông tin dài hạn Cần lưu ý hệ thống chỉ báo lỗi không tự khắc ết thúc vào/ra mà nêu phương  phục đượ c c Trong đại đa số các trườ ng ng hợ  p, hệ thống không k ết án cho ngườ i sử dngj tự giải có tiế p tục cơng việc hay khơng n ếu có theo kiểu Tóm lại việc kiểm tra xử lý lỗi trình phức tạ p liên quan chặt chẽ với đặc trưng thiết bị cụ thể Tuy thiết bị đều cung cấ p mã tr ở  ở  vvề (return code) cho hệ thống để các chương trình sử lý k ết quả phân  phân tích đánh giá Để cơng việc phân tích, đánh giá không chiếm dụng giờ  CPU,  CPU, ảnh hưở ng ng tốc độ hoạt động hệ thống thiết  bị thường có xu hướ ng ng cục bộ hóa sai sót (phân tích, x ử lý, đánh giá, …ngay thiết bị) IV SPOOL (Simultaneous Peripheral Operations On Live) 1.Ứ  Ứ ng ng dụ dụng: 17   Đồ án môn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh Thông thườ ng, ng, thiết bị vào/ra xem xét công cụ k ỹ thuật để nhận chương trình kênh dữ liệu, đồng thời nơi gửi mã tr ạng thái cho hệ thống phân tích Nhưng thực tế, chương trình dữ liệu hoạt động hồn tồn tương tự  thiết bị vào/ra có thực Như vậy, có thể dùng tiến trình để mơ hoạt động vào/ra ngượ c lại, thiết bị có thể coi tiến trình Trên thực tế, nhiều trườ ng ng hợ  p, hệ  thống mô hoạt động vào/ra chương trình Các chương trình   hoạt động song song tuân thủ theo nguyên tắc quản lý tiến trình Việc mơ thiết bị ngoại vi làm xuất thiết bị ảo Mỗi thiết bị ngoại vi cộng vs chương trình mơ tương ứ ng sẽ tạo thiết bị hoàn toàn khác tay ngườ i sử dụng Ngoài mục đích mơ thiết bị, thiết bị ảo cịn có ứng dụng khác là: - Mơ q trình điều khiển quản lý thiết bị mới chế tạo chưa có điều kiện lắp đặt - Tạo SPOOL- hệ thống mô phép trao đổi ngoại vi chế độ tr ực tiế p 2.Nhiệệm vụ 2.Nhi vụ  Là tạo hiệu ứng sử dụng song song thiết bị chỉ đượ c phép khai thác chế độ tuần tự K ỹ thuật SPOOL mô thiết bị này thiết bị ảo cung cấ p cho tiến trình có u câu Các ti ến trình sẽ gửi thơng tin thiết bị ảo giống đối vớ i thiết bị thật vào thời điểm thích hợ  p, thông tin từ các thiết bị ảo sẽ đượ c chuyển thiết bị thật Ví dụ: Máy in thiết bị chỉ có thể hoạt động chế độ tn tự Khi có nhiều tiến trình có nhu cầu sử dụng máy in h ệ thống khơng thể cấ p phát cho tất cả các tiến trình có nhu cầu SPOOL đượ c sử dụng r ộng ộng rãi để thay thế nhiều thiết bị khơng có khả  năng sử dụng chung để nâng cao kh ả năng hoạt động song song cá tiến trình Ngồi đối vớ i thiết bị phụ thuộc tốc độ thông tin đầu vào, tiến trình sẽ nhận đượ c SPOOL thích hợp để đảm bảo hoạt động bình thườ ng ng LIỆU THAM KHẢ KHẢO 3.  TÀI LIỆ [1] Abraham Silberschatz-Ope Sil berschatz-Operating rating System Concepts (9th,2012.12) https://www.tutorialspoint.com/operating_sy om/operating_system/os_io_hardwa stem/os_io_hardware.htm re.htm   [2]  https://www.tutorialspoint.c [2] 18   Đồ án môn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh /OperatingSystems/13_IOSystems.html s/13_IOSystems.html   [3]  https://www.cs.uic.edu/~jbell/CourseNotes [3] https://www.cs.uic.edu/~jbell/CourseNotes/OperatingSystem [4] Greg Gagne, Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin  Operating System Concepts, Seventh Edition Ụ L ỤC 4.  PH PHỤ  LỤ 19 ... thiệu về? ?quản lí thiết bị? ?ngoại vi hệ điều hành windows? ??……………… .1 2.2 Nhận biết quản lí thiết bị? ?ngoại vi hệ điều hành windows? ??……… windows? ??…………………………… …………………… 2.3 Các kĩ thuật quản lí thiết bị? ??…………………………………………………... tắc quản lý tiến trình Vi? ??c mơ thiết bị? ?ngoại vi làm xuất thiết bị? ?ảo Mỗi thiết bị? ?ngoại vi cộng vs chương trình mơ tương ứ ng sẽ tạo thiết bị? ?hồn tồn khác tay ngườ i sử dụng Ngồi mục đích mơ thiết. .. thiệu về? ?quả quản lí thiế thiết bị? ?ngoạ ngoại vi hệ hệ điều hành (HĐH) windows? ? windows? ?   Đồ án môn học GVHD: Đỗ Tuấn Anh Khái niệ niệm Thiết bị? ?ngoại vi tên chung c nói đến số loại thiết bị? ?bên