Τι είναι ο χειριστής συσκευών εξόδου εισόδου n στο λειτουργικό σύστημα;

Σε ένα λειτουργικό σύστημα, οι χειριστές συσκευών εισόδου/εξόδου (I/O), επίσης γνωστοί ως προγράμματα οδήγησης συσκευών, είναι εξειδικευμένα εξαρτήματα λογισμικού που διαχειρίζονται την επικοινωνία μεταξύ του λειτουργικού συστήματος και των περιφερειακών συσκευών. Λειτουργούν ως μεταφραστές, επιτρέποντας στο λειτουργικό σύστημα να αλληλεπιδρά με υλικό με τυποποιημένο τρόπο ανεξάρτητα από τις περιπλοκές της συγκεκριμένης συσκευής.

Ακολουθεί μια ανάλυση της λειτουργίας τους:

* Μετάφραση: Οι συσκευές υλικού έχουν τους δικούς τους μοναδικούς τρόπους επικοινωνίας (διαφορετικά πρωτόκολλα, μητρώα κ.λπ.). Οι χειριστές συσκευών μεταφράζουν τα γενικά αιτήματα I/O του λειτουργικού συστήματος στις συγκεκριμένες εντολές και μορφές δεδομένων που κατανοεί το υλικό και αντίστροφα. Χειρίζονται τις λεπτομέρειες χαμηλού επιπέδου της αλληλεπίδρασης με τη συσκευή.

* αφαίρεση: Αφαιρένουν τις πολυπλοκότητες του υλικού από το λειτουργικό σύστημα και τις εφαρμογές. Οι προγραμματιστές δεν χρειάζεται να γνωρίζουν τις ακριβείς λεπτομέρειες του τρόπου λειτουργίας ενός συγκεκριμένου σκληρού δίσκου ή εκτυπωτή. Μπορούν να χρησιμοποιήσουν τυποποιημένες λειτουργίες OS για να αλληλεπιδράσουν με αυτό και ο χειριστής συσκευών χειρίζεται την υποκείμενη επικοινωνία υλικού.

* Διαχείριση πόρων: Οι χειριστές συσκευών διαχειρίζονται πόρους που σχετίζονται με τη συσκευή, όπως διακόπτες, κανάλια άμεσης πρόσβασης μνήμης (DMA) και θύρες I/O. Εξασφαλίζουν ότι πολλές εφαρμογές μπορούν να μοιραστούν τη συσκευή χωρίς συγκρούσεις.

* Χειρισμός σφαλμάτων: Ανιχνεύουν και χειρίζονται σφάλματα που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια λειτουργιών I/O, αναφέροντας τα στο λειτουργικό σύστημα. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει τις εργασίες επανάληψης ή την ειδοποίηση της εφαρμογής μιας αποτυχίας.

* Χειρισμός διακοπής: Όταν μια συσκευή ολοκληρώνει μια λειτουργία ή χρειάζεται προσοχή, παράγει μια διακοπή. Ο χειριστής συσκευών ανταποκρίνεται σε αυτές τις διακοπές, επεξεργάζεται τα δεδομένα και σηματοδοτεί το λειτουργικό σύστημα να συνεχιστεί.

Παράδειγμα:

Φανταστείτε ότι θέλετε να εκτυπώσετε ένα έγγραφο. Η αίτησή σας στέλνει ένα αίτημα εκτύπωσης στο λειτουργικό σύστημα. Το λειτουργικό σύστημα χρησιμοποιεί στη συνέχεια τον κατάλληλο χειριστή συσκευών (το πρόγραμμα οδήγησης εκτυπωτή) για να μεταφράσει αυτό το αίτημα στις εντολές που κατανοούν ο συγκεκριμένος εκτυπωτής σας (π.χ. HP LaserJet, Epson Inkjet). Ο οδηγός επικοινωνεί με τον εκτυπωτή, στέλνοντας τα δεδομένα που πρόκειται να εκτυπωθούν, διαχείριση των συνθηκών σφάλματος και ειδοποίηση του λειτουργικού συστήματος (και ενδεχομένως της αίτησής σας) όταν ολοκληρωθεί η εκτύπωση.

Εν ολίγοις, οι χειριστές συσκευών I/O είναι απαραίτητοι για την κατασκευή του ποικίλου φάσματος των περιφερειακών συσκευών που συνδέονται με έναν υπολογιστή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί και διαχειρίσιμο από το λειτουργικό σύστημα και τις εφαρμογές. Χωρίς αυτούς, κάθε εφαρμογή θα πρέπει να προγραμματιστεί να επικοινωνεί απευθείας με κάθε συσκευή, μια πολύ πιο περίπλοκη και επιρρεπή σε σφάλματα.