Питер Нортон - Полное руководство по Microsoft Windows XP

Подсистема ввода-вывода данных

Подсистема ввода-вывода данных (IO Subsystem – IOS) образует самый верхний уровень – уровень блочного устройства (Block Device Layer). В данном случае под блочным устройством (Block Device) системы я подразумеваю любое устройство, которое передает данные в виде упорядоченных по размерам групп или информационных блоков (например, жесткий диск).

Жесткий диск обычно использует информационные блоки совершенно конкретного размера (например, 512 байт). Размер блока определяет число байтов в рамках одной упорядоченной группы сохраненных данных. Другие устройства могут использовать информационные блоки иных размеров. При этом сетевые устройства, накопители на магнитной ленте, дисководы CD/DVD и подобные подпадают под определение блочных устройств системы. Подсистема IOS обеспечивает обслуживание основных устройств системы и их связь с соответствующими компонентами FSD. Так, например, эта подсистема отвечает на передачу запросов от компонентов FSD к различным драйверам устройств, а также за пересылку информации о состоянии этих программ компонентам FSD.

Драйвер для контроля объемов памяти

Драйвер для контроля объемов памяти (Volume Tracking Driver – VTD) управляет всеми съемными устройствами, связанными с компьютерной системой. Если в системе предусматривается использование дискеты, компакт-диска или диска DVD, Windows XP предполагает установить этот драйвер. В то же время Windows XP не требует выполнения инсталляции для рабочей станции, где не применяются съемные диски, или может использовать локальные и сетевые драйверы. Драйвер VTD предназначен для выполнения всего одной базовой функции: контроля за состоянием съемного устройства памяти (диска) и информирования относительно имеющих место изменений. Именно этот драйвер формирует сообщение при изъятии дискеты из дисковода (например, до завершения процесса записи данных).

Уровень абстрагирования от оборудования

Уровень абстрагирования от оборудования (Hardware Abstraction Layer – HAL) является еще одним базовым компонентом Windows XP. Специалисты Microsoft подготовили драйверы и программные средства таким образом, чтобы имелась возможность легко переносить операционную систему Windows XP на другие платформы. Базовая архитектура Windows XP в этом случае остается той же, однако драйверы низкого уровня оказываются уже другими. На рис. 13.1 показаны компоненты, предназначенные для использования совместно с 32-разрядным процессором фирмы Intel. При переходе к 64-разрядному процессору указанные драйверы должны претерпеть изменения.

Драйвер для поддержки устройств определенного типа

Каждое устройство предусматривает применение драйвера, предназначенного для управления этим устройством. Так, например, драйвер для дисковода жесткого диска не сможет управлять дисководом для дискет. Указанный уровень имеет дело с логическими устройствами, а не с их физическими аналогами. Так, один из подобных драйверов – драйвер для поддержки устройств определенного типа (Type-Specific Driver – TSD) – управляет всеми дисководами с жесткими дисками, другой драйвер TSD контролирует дисководы для дискет, а третий обеспечивает управление всеми сетевыми устройствами. После преобразования драйвером TSD данные могут передаваться по одному из двух каналов связи, отвечающих соответственно за операции считывания и записи. Windows XP использует один уровень управления для большей части стандартных дисков (дисководов), например для дисководов IDE предусматривается специальный уровень обработки данных.

Драйвер TSD требует формирования особой записи, поскольку поддерживает работу с данными различного типа. Он функционирует практически так же, как и тот драйвер, работу которого я описывал выше для стандартного диска. Тем не менее, поскольку диск CD или DVD должен обеспечивать воспроизведение мультимедийной информации, а также считывание (а в некоторых случаях и запись) мультимедийных данных, он требует применения специального драйвера TSD, более сложного, чем тот, который нужен для взаимодействия с обычным жестким диском. Тот факт, что диски CD и DVD представляют собой съемные устройства, также способствует усложнению этой программы. В отличие от дисководов для дискет, когда необходимо лишь зафиксировать присутствие дискеты в дисководе, использование компакт-диска предполагает не только контроль его наличия, но и контроль типа этого диска. Не следует также забывать об игровых и обучающих программах, когда компакт-диск может содержать одновременно данные и музыкальные фрагменты. Все названные нюансы заметно усложняют драйвер, однако я не собираюсь останавливаться на описании дисков, а лишь хотел бы лишний раз напомнить, что дисководы для компакт-дисков и дисков DVD (равно как и сами эти диски) являются достаточно сложными устройствами и требуют создания специальных условий для нормального функционирования.

Драйверы третьей стороны

Этот компонент блок-схемы (рис. 13.1) соответствует драйверам, предлагаемым фирмами-поставщиками, например при необходимости обеспечить поддержку специальных устройств (скажем, ZIP-диска). Windows XP предусматривает возможность использования различных стандартных драйверов, инсталлируемых на этом уровне. Так, например, для дисковода IDE требуется специальный драйвер от поставщика (Vendor-Supplied Driver – VSD). Для каждого специального устройства, как правило, нужен особый драйвер, позволяющей обрабатывать запросы операционной системы Windows. Драйвер VSD обычно содержит данные о дисководе, например о числе головок записи/считывания и временных интервалах, необходимых для разгона дисковода с дискетой.