Sistemul de fisiere

• File System Overview (1 of 2)

• File system: o metoda de a stoca si organiza fisierele si datele continute de acestea pentru a facilita accesul la ele

• Sistemul de fisiere asigura urmatoarele servicii:

– Organizarea ierarhica a fisierelor si directoarelor

– Manipulare

– Navigare

– Acees

– Data retrieval (recuperarea datelor)

• Sistemul de fisiere poate sa ruleze local, in retea sau pe dispozitive de stocare virtuale.

• File System Overview (2 of 2)

• Sistemului de fisiere structureaza dispozitivul de stocare pentru scriere si accesarea informatiei (de ex. CD-ROM-urile sunt formatate folosind standardul ISO-9660)

• Partitia discului: reprezinta crearea unei structuri logice pe un dispozitiv fizic

• Un dispozitiv fizic de stocare poate avea mai multe sisteme de fisiere, dar acestea sunt utilizate in partitii de disk separate

• Sisteme de fisiere comune:

– FAT (File Allocation Table): folosit de Microsoft OSs

– Ext2 , ext3 : sisteme de fisiere comune pentru distributii Linux

• Tipuri de sisteme de fisiere (1 of 4)

• DosFs – proiectat pentru utilizarea real-time a block devices, implementat cu file allocation table (FAT)

– Organizare eficienta si un numar mare de fisiere

– Creaza fisiere in mod contiguu si non-contiguu pe baza unei configurari per file

– Suporta nume de fisiere lungi

– Suporta diverse dimensiuni pentru FAT, cel mai mare FAT suporta 2 Tera Byte

• cdromfs – permite aplicatiilor sa citeasca data de pe CD-uri formatate cu ISO 9660

– Impreuna cu extensia Microsoft Joliet permite caractere Unicode in filename

– Suporta drive-uri multiple si open files

• Tipuri de sisteme de fisiere (2 of 4)

• ROMFS (Read-Only Memory File System) –file system foarte simplu, utilizat deseori ca ROM initial care contine modulele de kernel ce pot fi incarcate mai tarziu dupa necesitati

– Permite incarcarea fisierelor si sistemului de operare ca un singur bloc

– Stocheaza fisiere si directoare in mod liniar

– De obicei se incarca in RAM la boot time

• Tipuri de sisteme de fisiere (3 of 4)

• NFS (Network File System): desi numele sugereaza asta, NFS nu este un sistem de fisiere! Este un protocol de retea dezvoltat de Sun

– Permite user-ului (client) sa acceseze fisiere prin reteade la un server NFS aproape ca si cum acestea ar fi fisiere locale

– Serverul este configurat sa exporte file systems (de obicei in /etc/exports) si sa specifice ce masini au acces la fiecare file system

– Sistemul remote incarca (“mount”) un file system remote cu o eticheta (label)

• Tipuri de sisteme de fisiere (4 of 4)

• Rezumat

• File system - metoda pentru stocare si organizare a datelor

• File system – poate sa ruleze pe diferite tipuri de dispozitive de stocare (hard-drive, flash, eprom)

• Dispozitivele de stocare pot avea mai multe tipuri de file system dar in partitii diferite

• Dosfs implementeaza metoda File Allocation Table (FAT)

• ROMFS este foarte simplu si permite gruparea kernelului si a aplicatiilor intr-o imagine convenabila

• NFS este un protocol de retea care permite accesarea fisierelor pe masini indepartate (servers). Un server “exporta” file system-ul in timp ce un client face “mount” la file system pentru a-l putea “vedea” ca un dispozitiv de stocare local

Sisteme I/O

• Cuprins

• Overview

• I/O device hardware

• DMA

• Dispozitive caracter sau block

• Subsistemul I/O

• Comenzi tipice

• Sistemul I/O

• Input/output este colectia de interfete care sunt folosite de diferitele unitati functionale ale sistemului pentru a comunica

• Device driver este un caz particular al software-ului care permite interactiunea dispozitivelor hardware

• Operatii I/O prin care se comunica cu un dispozitiv sunt:

– Programarea dispozitivului

– Initierea cererii I/O

– Realizarea transferului de date

– Notificarea atunci cand transferul de date se termina

• Sistemul I/O

• Un RTOS trebuie sa faciliteze o abstractizare care sa ascunda specificatiile si caracteristicile dispozitivului de aplicatii si de kernel

• I/O hardware

• Dispozitivele I/O sunt initializate prin registri de control

• Registri interni si buffer-ii sunt mapati in memoria OS-ului folosind doua metode:

– Port Map: spatiul de adresa este separat de spatiul de adrese al memoriei sistemului iar procesorul trebuie sa execute instructiuni speciale

– Memory Map: adresele device-urilor sunt parte a memoriei sistemului iar procesorul utilizeaza instructiuni obisnuite pentru accesarea dispozitivului

• I/O hardware

• DMA

• Problema: transferul de date dintre dispozitiv si sistem implica doua etape:

– Transferul datelor intre dispozitiv si registrii procesorului

– Transferul datelor din registrii procesorului in memorie:

• Poate incetini sistemul daca se transfera o bucata mare de date

• Solutie: DMA

– Permite dispozitivului sa acceseze memoria direct, fara implicarea procesorului

– Procesorul initializeaza controller-ul DMA inaintea transferului de date

– CPU nu este implicat in transfer

• Dispozitive caracter si block

• Character mode: transferul de date se realizeaza serial, cate un byte odata (interfata seriala)

• Block mode: trtansferul de date se realizeaza in blocuri (HDD, 1024 bytes pe transfer)

• Subsistemul I/O

• Problema: fiecare dispozitiv din sistem poate avea un set de instructiuni si moduri de programare diferite, astfel incat fiecare aplicatie trebuie sa ia in considerare natura dispozitivelor

• Solutie: abstractizarea driverelor, cunoscuta ca subsistemul I/O

– Subsistemul I/O defineste un set standard de functii pentru dispozitive I/O

– Device driver-ul implementeaza aceste functii

– Driver-ul seteaza asocierea dintre API-urile subsistemului I/O si call-urile specifice dispozitivului

• Comenzi uzuale ale subsistemului I/O

• Comunicatii seriale

• Comunicaţia seriala implica conversia din paralel (aşa cum se afla informaţia in memorie, ex: octet) intr-un flux de biţi trimişi unul după altul (serial) si invers (la recepţie)

• UART Universal Asynchronous Receiver Transmitter

• denumita ASINCRONA deoarece nu este transmis si un semnal de ceas impreuna cu datele seriale. Receptorul trebuie sa se sincronizeze cu fluxul de date (numai cu începutul) si sa detecteze fiecare bit fara a avea un semnal de ceas (de la emitator) care sa-i indice acest lucru.

• Dispozitivele ce comunica nu partajeaza acelaşi ceas, ci fiecare are ceasul lui local. Dispozitivele trebuie sa funcţioneze la (exact) aceeaşi frecventa, si sa fie setate cu aceeaşi parametri.

• Trebuie sa-si sincronizeze ceasurile

• UART TTL

• RS232 Hi: -5 pana la -15 V (tipic -12 V) Lo: +5 pana la +15 V (tipic +15V) MAX232 convertor – level translator

• RS232

• Handshaking / flow control

• None

• Hardware:

– RTS (Request To Send) + CTS (Clear To Send).

– cand emitatorul vrea sa transmita activeaza linia RTS.

– cand receptorul e gata pentru a primi date, activeaza CTS

– daca cumva receptorul nu mai poate primi date (s-a umplut bufferul), atunci dezactiveaza linia CTS si emitatorul se va opri din trimis.

• Software

– XON/XOFF

– nu avem linii dedicate

– doua caractere speciale (0x13 si 0x11)

– daca se trimite numai ASCII (tiparibil) nu e o problema; daca se transmit date binare...

• RS232

• conectori standard

• pini pentru interfatarea cu modemul

• pini pentru controlul fluxului

• RS232 exemplu

• Alimentare utilizand RS232

• Poate furniza 5V si tensiune +/- pentru RS232

• Curentul este mic, si este limitat suplimentar de R1, R2 si R3

• +5v este potrivit pentru un mouse