Λειτουργικά Συστήματα Τ.Ε.Ι. Ιονίων Νήσων Σχολή Διοίκησης και Οικονομίας - Λευκάδα Στέργιος Παλαμάς, Υλικό Μαθήματος «Λειτουργικά Συστήματα», 2015-2016
Κεφάλαιο 3: Είσοδος - Έξοδος
Τα περισσότερα συστήματα Η/Υ είναι σχεδιασμένα σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα. Τα περισσότερα προγράμματα αλληλεπιδρούν με κάποια συσκευή εισόδου εξόδου (π.χ. πληκτρολόγιο, σκληρός δίσκος)
Εισόδου Εξόδου Περιφερειακά εισόδου είναι όσα χρησιμοποιούνται για την εισαγωγή δεδομένων στον υπολογιστή. Περιφερειακά εξόδου είναι όσα χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή πληροφοριών από τον υπολογιστή.
Άσκηση 1: Χρησιμοποιώντας τη λειτουργία διαχείρισης συσκευών των Windows καταγράψτε τις συσκευές Εισόδου / Εξόδου που είναι εγκατεστημένες στον υπολογιστή σας και χαρακτηρίστε τις ως προς το είδος: - Ποιές είναι εισόδου - Ποιες είναι εξόδου - Ποιες είναι εισόδου / εξόδου
Η Κ.Μ.Ε. είναι πολύ ταχύτερη από τις συσκευές Ε/Ε
Άσκηση 2: Έχετε στον υπολογιστή σας ένα CD-ROM Που λειτουργεί με μέγιστη ταχύτητα 40 Χ. Δεδομένου ότι η ταχύτητα 1Χ μεταφράζεται σε 150 ΚΒ/sec : Α. Ποια είναι η θεωρητική ταχύτητα που επιτυγχάνει το παραπάνω CD-ROM; B. Αν υποθέσουμε ότι το CD-ROM λειτουργεί μονίμως στην μέγιστη ταχύτητα, πόσο χρόνο θα κάνει να αναγνώσει ένα αρχείο μεγέθους 120ΜΒ; Απάντηση: Α. 40 Χ 150 ΚΒ/sec = 6000 KB/sec = 6 MB/sec (περίπου) Β. 120ΜΒ/6ΜΒps = 20 sec
Άσκηση 3: Βρείτε την ανάλυση οθόνης, το ρυθμό ανανέωσης και το βάθος χρώματος που χρησιμοποιούνται στα Windows του υπολογιστή σας. Υπολογίστε το μέγεθος σε MB που θα χρειαζόταν για να αποθηκευτεί ασυμπίεστο ένα στιγμιότυπο της επιφάνειας εργασίας. Απάντηση: Ανάλυση 1600 Χ 900 pixels. Βάθος χρώματος 32 bit, άρα 32/8 = 4 Byte για κάθε pixel. Άρα για κάθε οθόνη απαιτούνται: 1600 * 900 * 4 = 5.760.000 Bytes ή περίπου 5.76 ΜΒ (MegaBytes).
Άσκηση 3 : Χρησιμοποιώντας την εφαρμογή Everest Home Edition εκτελέστε τα τέστ και βρείτε τις ταχύτητες ανάγνωσης και εγγραφής της μνήμης RAM καθώς και την υστέρηση (Latency).
Άσκηση 4: Α. Χρησιμοποιώντας την εφαρμογή CrystalDiskMark βρείτε την ταχύτητα ανάγνωσης και εγγραφή στο σκληρό δίσκο (αφήστε τις default ρυθμίσεις). Β. Παρατηρήστε τις διαφορές στην ταχύτητα ανάγνωσης και εγγραφής σειριακής (sequential) και τυχαίας (random) εγγραφής και ανάγνωσης αρχείου. Γ. Συγκρίνετε τις ταχύτητες ανάγνωσης και εγγραφής με αυτές της μνήμης RAM στην Άσκηση 2
Συσκευές I/O Από την πλευρά του Λ.Σ. Συσκευές Περιφερειακής Μνήμης (π.χ. σκληρός δίσκος, DVD) Αποκλειστικής Χρήσης Διαμοιραζόμενες (κοινής χρήσης) Συσκευές Επικοινωνίας (Διεπαφής) Π.χ. Πληκτρολόγια, ποντίκια Εικονικές Ομάδων Δεδομένων Τερματικά
Οι συσκευές εισόδου εξόδου συνδέονται μέσω των αντίστοιχων ελεγκτών (controlers)
Ελεγκτές Εισόδου / Εξόδου Οδηγοί συσκευών Οι ελεγκτές Ε/Ε είναι υλικό (hardware) συνήθως με τη μορφή μιας κάρτας επέκτασης ή ενσωματωμένοι στη Μητρική Πλακέτα και διαμεσολαβούν για τη μεταφορά δεδομένων μεταξύ ΚΜΕ και περιφερειακής συσκευής. «Γεφυρώνουν» τις διαφορές ταχύτητας, μορφής δεδομένων και τεχνολογίας των συσκευών που συνδέουν ΚΜΕ Λ.Σ. Οδηγός Συσκευής (Device Driver) Ελεγκτής Ε/Ε (Controller) Συσκευή Ε/Ε Το λογισμικό που ενσωματώνεται στο Λ.Σ. για να χειρίζεται τη συσκευή Ε/Ε ονομάζεται οδηγός συσκευής. Οι οδηγοί συσκευής επιτρέπουν στο Λειτουργικό σύστημα να μην εμπλέκεται με τις λεπτομέρειες της διαδικασίας ανάγνωσης/εγγραφής από την περιφερειακή συσκευή. Έτσι για παράδειγμα το ΛΣ μπορεί να χειρίζεται όλους τους εκτυπωτές με τον ίδιο τρόπο και ο οδηγός της συσκευής να αναλαμβάνει τις λεπτομέρειες υλοποίησης για κάθε ξεχωριστό εκτυπωτή. ΑΣΚΗΣΗ
Άσκηση 5: Χρησιμοποιώντας τη λειτουργία διαχείρισης συσκευών των Windows καταγράψτε τους ελεγκτές που είναι εγκατεστημένοι στον υπολογιστή σας
Πρόγραμμα Είσοδος Έξοδος Λειτουργικό Σύστημα Όταν ένα πρόγραμμα επιθυμεί Είσοδο ή Έξοδο από μια περιφερειακή συσκευή κάνει την αντίστοιχη κλίση στο Λ.Σ. το οποίο χρησιμοποιώντας τον Οδηγό Συσκευής και με τη διαμεσολάβηση του αντίστοιχου controller, διεκπεραιώνει τη λειτουργία Ε/Ε. Είσοδος Έξοδος Συσκευή
Άσκηση 6: Χρησιμοποιώντας τη λειτουργία διαχείρισης συσκευών των Windows εντοπίστε την κάρτα γραφικών του υπολογιστή σας. Στη συνέχεια βρείτε για τον οδηγό της (driver): -Ποιος είναι ο κατασκευαστής -Την Ημερομηνία και έκδοση του Driver -Αν είναι ψηφιακά υπογεγραμμένος - Ποια αρχεία χρησιμοποιεί