Управление устройствами ЭВМ

Большинство прикладных программ в современных ОС не работает с внешними устройствами напрямую и для обращения к ним вызывает ту или иную функцию ОС. Например, для записи какой-либо информации на жесткий диск программа вызывает соответствующую функцию ОС, передавая ей эти данные и сообщая в какой файл они должны быть записаны. ОС, получив такой запрос отыскивает (или создает) нужный файл на диске, записывает в него эти данные и сообщает программе о результатах выполнения операции. Подобным образом происходит взаимодействие и с любыми другими устройствами.

Таким образом, ОС выступает посредником в обмене данными с различными устройствами ЭВМ. Это необходимо потому, что взаимодействие с каждым типом устройства весьма сложный процесс и отслеживать его конкретные детали в каждой прикладной программе нецелесообразно. Поэтому для работы с каждым конкретным типом устройств ОС имеет собственную программу, входящую в ее состав и выполняющую необходимые функции по запросам прикладных программ. Другой причиной, по которой функции управлениями всеми устройствами сосредоточены на уровне ОС, является необходимость разделения возможностей доступа к ним со стороны разных программ. Например, если две программы что-либо выводят на печать, то ОС образует очередь заданий на печать с тем, чтобы печать из различных программ не производилась вперемешку.

Поскольку в современных ЭВМ может использоваться огромное число устройств самых разных модификаций, разработчики ОС не могут заранее предусмотреть все тонкости обмена данными с каждым конкретным устройством. Поэтому непосредственное взаимодействие с конкретным устройством ОС выполняет, обращаясь к называемому драйверу устройства.

Драйвер — это программа, обеспечивающая доступ к конкретным техническим или информационным ресурсам ЭВМ.

Получив от прикладной программы запрос на обмен данными с устройством определенного типа, ОС переадресует его в некотором обобщенном виде драйверу, а тот, в свою очередь, переводит его в формат команд данного конкретного устройства с учетом присущих ему технических особенностей.

Таким образом, драйвер является посредником в «общении» ОС с конкретным устройством. Каждый производитель внешнего устройства обычно создает драйверы управления им для конкретных ОС. Практически все производители устройств, предназначенных для IBM-совместимых ПК, поставляют с ними драйверы для различных версий Windows. Драйверы устройств для других ОС поставляются намного реже и, как правило, их надо разыскивать самостоятельно. А иногда они вообще не существуют. В этом случае использовать устройство либо невозможно, либо крайне затруднительно.

Для упрощения процесса подключения новых устройств к ПК разработана технология Plug & Play («подключи и используй»). Она позволяет ОС автоматически распознать подключение устройства к ЭВМ и начать работать с ним. Обнаружив новое устройство, ОС пытается подыскать к нему подходящий драйвер, и автоматически или по запросу к пользователю устанавливает его.

Использование многоступечатой схемы взаимодействия прикладная программа ® ОС ® драйвер ® устройство, позволяет оградить прикладную программу и ОС от «знания» множества технических деталей особенностей взаимодействия с каждым конкретным устройством.