Ako OS komunikuje s CPU, že chce prístup k údajom na pevnom disku?

Operačný systém (OS) komunikuje svoju túžbu pristupovať k údajom na pevnom disku CPU prostredníctvom série krokov týkajúcich sa hardvérových a softvérových interakcií. Tu je zjednodušený rozpad:

1. Žiadosť o softvér: Aplikácia alebo komponent OS, ktorý potrebuje údaje, iniciuje žiadosť. Môže to byť čítanie súborov, operácia zápisu alebo iný prístup k údajom. Táto žiadosť sa prekladá do systému systému - žiadosť o jadro OS.

2. Intervencia jadra: Jadro, jadro OS, prijíma volanie systému. Overuje žiadosť (napr. Zabezpečenie povolení používateľa na prístup k súboru), prekladá žiadosť do inštrukcie na nižšej úrovni a pripravuje potrebné parametre.

3. Interakcia ovládača zariadenia: Jadro interaguje s príslušným ovládačom zariadenia. Ovládač zariadenia je komponent softvéru, ktorý pôsobí ako sprostredkovateľ medzi jadrom OS a špecifickým hardvérovým zariadením (v tomto prípade pevný disk). Vodič chápe špecifiká toho, ako komunikovať s ovládačom pevného disku.

4. dMA (priamy prístup k pamäti): Je dôležité, že vodič často používa na prenos údajov DMA. Toto je hardvérová funkcia, ktorá umožňuje radiču pevného disku prenášať údaje priamo do RAM a z RAM systému a obíde zapojenie procesora do každého jednotlivého prenosu bajtov. Je to výrazne efektívnejšie. Vodič poučí ovládač pevného disku prostredníctvom série príkazov odoslaných nad autobusom (napríklad SATA alebo NVME). Tieto príkazy určujú umiestnenie na pevnom disku (valec, hlava, sektor - alebo logický blok v moderných jednotkách) a množstvo údajov na prenos.

5. prerušenie manipulácie: Po dokončení pevného disku prenosu údajov (čítanie alebo písanie) odošle do CPU signál prerušenia. Toto prerušenie signalizuje, že prenos údajov je dokončený a CPU by mala obnoviť spracovanie.

6. Manipulácia s údajmi: CPU, ktorý reaguje na prerušenie, prepne na špeciálnu rutinu prerušenia (ISR) spojenú s ovládačom pevného disku. Vodič potom informuje jadro, že operácia je dokončená. Jadro zase sprístupňuje údaje pre aplikáciu, ktorá ich pôvodne požadovala.

7. Manipulácia s chybami: Počas tohto procesu sú zavedené mechanizmy manipulácie s chybami. Ovládač pevného disku, vodič a jadro majú spôsoby, ako zistiť a manipulovať s chybami (napr. Zlé sektory, odpojenia káblov, chyby na čítanie).

Stručne povedané, OS priamo nehovorí s pevným diskom. Používa vrstvený prístup:Aplikácia -> Kernel -> Ovládač zariadenia -> Hardvérový radič -> Pevný disk. DMA je kľúčom pre efektívny prenos údajov a minimalizuje zapojenie CPU do skutočného pohybu údajov. Prerušuje dokončenie signálu a chyby CPU, čo mu umožňuje súčasne riadiť viac úloh.

• Predchádzajúca strana: Môžete kombinovať dva samostatné pevné disky? 
• Ďalšia strana: Aký pevný disk je možné použiť pre spoločnosť Sony VAIO VGN-UX17GP?