SlideShare a Scribd company logo
1 of 49
1 Donbass State Engineering Academy
ВИКОРИСТАННЯ ПІДСИСТЕМ
ВВЕДЕННЯ-ВИВЕДЕННЯ
ВБУДОВАНИХ ОПЕРАЦІЙНИХ
СИСТЕМ
Donbass State Engineering Academy (DSEA)
Kramatorsk, Ukraine
Sahaida P.I.
Donbass State Engineering Academy
2 Donbass State Engineering Academy
Місце модуля Embedded Operating Systems у дисциплінах напряму
"Комп'ютерні науки"
Module “Software for Embedded Systems” (180h (6 ECTS) + 150h (5 ECTS)
practical exercises with new equipment)
C for Embedded
Systems 30h
3Systems
Programming*
Embedded
Software
Development 30h
3Systems
Programming*
Embedded
Operating
Systems 30h
2Operating
Systems*
Multicore
Programming
30h
2Operating
Systems*
Module “Software for Embedded Systems” (180h (6 ECTS) + 150h (5 ECTS)
practical exercises with new equipment)
C for Embedded
Systems 30h
3Systems
Programming*
Embedded
Software
Development 30h
3Systems
Programming*
Embedded
Operating
Systems 30h
2Operating
Systems*
Multicore
Programming
30h
2Operating
Systems*
3 Donbass State Engineering Academy
Місце теми доповіді у змістовних модулях дисципліни
“Операційні системи”
Програма навчальної дисципліни "Операційні системи"
(відповідно до Держстандарту вищої освіти за напрямом "Комп'ютерні
науки")
М о д у л ь 1. Архітектура сучасних операційних систем.
Змістовий модуль (ЗМ) 1. Основні концепції, еволюція, різновиди
операційних систем.
ЗМ 2. Архітектура та ресурси операційних систем.
ЗМ 3. Планування та керування процесами і потоками.
ЗМ 4. Багатозадачність, взаємодія потоків, міжпроцесова взаємодія.
ЗМ 5. Керування оперативною пам'яттю.
ЗМ 6. Організація пам'яті у захищеному режимі, керування розподілом
пам'яті.
ЗМ 7. Логічна та фізична організація файлових систем.
4 Donbass State Engineering Academy
Місце теми доповіді у змістовних модулях дисципліни
“Операційні системи”
М о д у л ь 2. Адміністрування операційних систем та взаємодія з
користувачем. Елементи системного програмування.
ЗМ 8. Реалізація файлових систем.
ЗМ 9. Виконувані файли.
ЗМ 10. Керування пристроями введення-виведення.
ЗМ 11. Мережні засоби операційних систем.
ЗМ 12. Взаємодія з користувачем в операційних системах.
ЗМ 13. Захист інформації в операційних системах.
ЗМ 14. Завантаження та адміністрування операційних систем.
ЗМ 15. Багатопроцесорні та розподілені системи.
5 Donbass State Engineering Academy
Функціональні компоненти операційних систем:
- Керування процесами й потоками
- Керування пам'яттю
- Керування введенням-виведенням
- Керування файлами та файлові системи
- Мережна підтримка
- Безпека даних
- Інтерфейс користувача
6 Donbass State Engineering Academy
Завдання підсистеми введення-виведення:
• ефективність (можливість використання ОС всіх засобів
оптимізації, які надає апаратне забезпечення), спільне використання і
захист зовнішніх пристроїв за умов багатозадачності
• універсальність для прикладних програм (ОС має приховувати від
прикладних програм відмінності в інтерфейсі апаратного забезпечення,
надаючи стандартний інтерфейс доступу до різних пристроїв), при
цьому потрібно завжди залишати можливість прямого доступу до
пристрою, оминаючи стандартний інтерфейс;
• універсальність для розробників системного програмного
забезпечення (драйверів пристроїв), щоб під час розробки драйвера для
нового пристрою можна було скористатися наявними напрацюваннями і
легко забезпечити інтеграцію цього драйвера у підсистему введення-
виведення.
7 Donbass State Engineering Academy
Забезпечення ефективності доступу до пристроїв
Коректна взаємодія процесора із контролерами
пристроїв.
Керування пам'яттю під час введення-виведення
(із використанням таких технологій, як кешування і
буферизація).
8 Donbass State Engineering Academy
Забезпечення спільного використання зовнішніх
пристроїв
Одночасний доступ кількох процесів до
зовнішнього пристрою і розв'язувати можливі
конфлікти
Захист пристроїв від несанкціонованого доступу
Розподілення операції введення-виведення
різних процесів
9 Donbass State Engineering Academy
Універсальність інтерфейсу прикладного
програмування
Для більшості сучасних ОС для доступу до ЗП
використовується абстракція файлу, ЗП відображається як
набір байтів, з яким можна працювати за допомогою
спеціальних операцій файлового введення-виведення:
приклад, системних викликів відкриття файлу open(),
файлового читання read(), записування write().
Також є можливість взаємодіяти із драйвером
пристрою безпосередньо з використанням універсального
системного виклику (в UNIX-системах це іосtl()).
10 Donbass State Engineering Academy
Універсальність інтерфейсу драйверів пристроїв
Драйвер можна розглядати як транслятор, що
отримує на свій вхід команди високого рівня,
зумовлені його інтерфейсом із операційною
системою, а на виході генерує низькорівневі
інструкції, специфічні для апаратного забезпечення,
яке він обслуговує.
11 Donbass State Engineering Academy
Пристрої та драйвери розділяються на три категорії: блокові
або блок-орієнтовані (block-oriented, block), символьні або байт-
орієнтовані (character-oriented, character) і мережні (network).
• Для блокових пристроїв дані зберігають блоками однакового
розміру, при цьому кожен блок має свою адресу, і за допомогою
відповідного драйвера до нього можна отримати прямий доступ.
Основним блоковим пристроєм є диск.
• Символьні пристрої розглядають дані як потік байтів, при цьому
окремий байт адресований бути не може. Прикладами таких пристроїв є
модем, клавіатура, миша, принтер тощо. Базовими системними
викликами для символьних пристроїв є виклики читання і записування
одного байта.
• Деякі ОС реалізують у вигляді мережних драйверів не тільки
засоби доступу до пристроїв, але й мережні протоколи.
12 Donbass State Engineering Academy
Способи виконання операцій введення-виведення
Пристрої зв'язуються із комп'ютером через
контролери. Є два базові способи зв'язку із
контролером:
через порт введення-виведення (I/O port)
і відображувану пам'ять (memory-mapped I/O).
13 Donbass State Engineering Academy
Методи реалізації:
Опитування пристроїв
Введення-виведення, кероване перериваннями
(рівні переривань, встановлення оброблювачів
переривань, особливості реалізації оброблювачів,
відкладена обробка переривань)
Прямий доступ до пам'яті
14 Donbass State Engineering Academy
Таймери і системний час
Керування таймерами відкладеного
виконання
15 Donbass State Engineering Academy
Інтерфейс файлової системи
Спеціальні файли пристроїв
Файли пристроїв зберігають на диску як звичайні
файли, які в будь-який момент можуть бути створені
та вилучені. У разі вилучення файла пристрою
вилучають лише засіб доступу до драйвера.
16 Donbass State Engineering Academy
17 Donbass State Engineering Academy
18 Donbass State Engineering Academy
19 Donbass State Engineering Academy
20 Donbass State Engineering Academy
Використання обладнання Raspberry PI
та вбудованої операційної системи
Raspbian (на основі Debian) для вивчення
особливостей роботи
підсистеми введення-виведення
21 Donbass State Engineering Academy
22 Donbass State Engineering Academy
23 Donbass State Engineering Academy
24 Donbass State Engineering Academy
Технические характеристики Raspberry PI 2:
Модель «В»:
1) Процессор - ARM11 [ARMv6];
2) Память – 1GB RAM, интегрирована в CPU;
3) Графическое ядро с поддержкой OpenGL ES 2.0;
4) Модель CPU - Broadcom BCM2836;
5) QUAD Core - Тактовая частота - 900MHz;
6) Модель GPU - интегрированное видео ядро;
7) Аудио подсистема - интегрирована в CPU;
8) Интерфейсы - HDMI, USB, UART, JTAG, SPI, …
9) Слот для карты памяти SD/MMC/microSD;
10) Open software (Debian, Fedora, Wolfram, Python …).
25 Donbass State Engineering Academy
Прямуємо до Internet of
Things!
26 Donbass State Engineering Academy
SSH (Secure Shell) позволяет безопасно передавать в
незащищённой среде практически любой другой сетевой
протокол. Таким образом, можно не только удалённо
работать на компьютере через командную оболочку, но и
передавать по шифрованному каналу звуковой поток или
видео (например, с веб-камеры). Также SSH может
использовать сжатие передаваемых данных для
последующего их шифрования, что удобно, например,
для удалённого запуска клиентов X Window System.
Технології для віддаленого доступу до
Raspberry PI
27 Donbass State Engineering Academy
Virtual Network Computing (VNC) — система удалённого доступа к
рабочему столу компьютера, использующая протокол RFB (англ.
Remote FrameBuffer, удалённый кадровый буфер). Управление
осуществляется путём передачи нажатий клавиш на клавиатуре и
движений мыши с одного компьютера на другой и ретрансляции
содержимого экрана через компьютерную сеть.
RFB (remote framebuffer) — простой клиент-серверный сетевой
протокол прикладного уровня для удалённого доступа к
графическому рабочему столу компьютера, используемый в VNC.
Так как он работает на уровне кадрового буфера, то его можно
применять для графических оконных систем, например X Window
System, Windows,
Технології для віддаленого доступу до
Raspberri PI
28 Donbass State Engineering Academy
Технології для віддаленого доступу до
Raspberri PI
29 Donbass State Engineering Academy
Технології для віддаленого доступу до
Raspberry PI
30 Donbass State Engineering Academy
Технології для віддаленого доступу до
Raspberry PI
31 Donbass State Engineering Academy
Технології для віддаленого доступу до
Raspberry PI
32 Donbass State Engineering Academy
Технології для віддаленого доступу до
Raspberry PI
33 Donbass State Engineering Academy
Технології для віддаленого доступу до
Raspberry PI
34 Donbass State Engineering Academy
Використання інтерфейсів Raspberry PI
35 Donbass State Engineering Academy
36 Donbass State Engineering Academy
UART (universal asynchronous receiver/transmitter
— універсальний асинхронний
приймач/передавач)
37 Donbass State Engineering Academy
SPI (Serial Peripheral Interface, SPI bus
— послідовний периферійний інтерфейс, шина
SPI)
38 Donbass State Engineering Academy
I²C (Inter-Integrated Circuit)
— послідовна шина даних для зв'язку інтегральних
схем)
39 Donbass State Engineering Academy
Використання інтерфейсів Raspberry PI
40 Donbass State Engineering Academy
Raspberry PI – LED blinks!
41 Donbass State Engineering Academy
Raspberry PI – water detector (making a flood alarm)
42 Donbass State Engineering Academy
Raspberry PI – water detector (making a flood alarm)
43 Donbass State Engineering Academy
Raspberry PI – water detector (making a flood alarm)
44 Donbass State Engineering Academy
Сумісне використання
сенсора, Arduino Mega та Raspberry PI
45 Donbass State Engineering Academy
Сумісне використання
сенсора, Arduino Mega та Raspberry PI
46 Donbass State Engineering Academy
Обмін по протоколу COM між Arduino Mega та
Raspberry PI
47 Donbass State Engineering Academy
Обмін по протоколу COM між вимірювальними
пристроями та Raspberry PI
48 Donbass State Engineering Academy
49 Donbass State Engineering AcademyDonbass State Engineering Academy
Спасибо за внимание!

More Related Content

What's hot

лр2 асинхронні послідовні інтерфейси.
лр2 асинхронні послідовні інтерфейси.лр2 асинхронні послідовні інтерфейси.
лр2 асинхронні послідовні інтерфейси.Пупена Александр
 
Використання віртуальних лабораторних робіт з дисципліни «Промислові мережі т...
Використання віртуальних лабораторних робіт з дисципліни «Промислові мережі т...Використання віртуальних лабораторних робіт з дисципліни «Промислові мережі т...
Використання віртуальних лабораторних робіт з дисципліни «Промислові мережі т...Пупена Александр
 
Hardware workshop with Lampa (Arduino intro course)
Hardware workshop with Lampa (Arduino intro course)Hardware workshop with Lampa (Arduino intro course)
Hardware workshop with Lampa (Arduino intro course)Hackraft
 
5 Підсистема введення/виведення. OPC
5 Підсистема введення/виведення. OPC5 Підсистема введення/виведення. OPC
5 Підсистема введення/виведення. OPCПупена Александр
 
Programne zabezpechenna(pz)
Programne zabezpechenna(pz)Programne zabezpechenna(pz)
Programne zabezpechenna(pz)Oksana Kutsenko
 
Анімовані компоненти та навігація
Анімовані компоненти та навігаціяАнімовані компоненти та навігація
Анімовані компоненти та навігаціяПупена Александр
 
Programne zabezpechenna
Programne zabezpechennaProgramne zabezpechenna
Programne zabezpechenna1cana1
 
Програмовані логічні контролери стандарту МЕК 61131
Програмовані логічні контролери стандарту МЕК 61131Програмовані логічні контролери стандарту МЕК 61131
Програмовані логічні контролери стандарту МЕК 61131Пупена Александр
 
Промислові мережі та інтеграційні технології курс лекцій
Промислові мережі та інтеграційні технології курс лекційПромислові мережі та інтеграційні технології курс лекцій
Промислові мережі та інтеграційні технології курс лекційПупена Александр
 
Загальні принципи розроблення АРМ оператора на базі SCADA/HMI
Загальні принципи розроблення АРМ оператора на базі SCADA/HMIЗагальні принципи розроблення АРМ оператора на базі SCADA/HMI
Загальні принципи розроблення АРМ оператора на базі SCADA/HMIПупена Александр
 

What's hot (15)

лр2 асинхронні послідовні інтерфейси.
лр2 асинхронні послідовні інтерфейси.лр2 асинхронні послідовні інтерфейси.
лр2 асинхронні послідовні інтерфейси.
 
Використання віртуальних лабораторних робіт з дисципліни «Промислові мережі т...
Використання віртуальних лабораторних робіт з дисципліни «Промислові мережі т...Використання віртуальних лабораторних робіт з дисципліни «Промислові мережі т...
Використання віртуальних лабораторних робіт з дисципліни «Промислові мережі т...
 
Hardware workshop with Lampa (Arduino intro course)
Hardware workshop with Lampa (Arduino intro course)Hardware workshop with Lampa (Arduino intro course)
Hardware workshop with Lampa (Arduino intro course)
 
5 Підсистема введення/виведення. OPC
5 Підсистема введення/виведення. OPC5 Підсистема введення/виведення. OPC
5 Підсистема введення/виведення. OPC
 
Programne zabezpechenna(pz)
Programne zabezpechenna(pz)Programne zabezpechenna(pz)
Programne zabezpechenna(pz)
 
Анімовані компоненти та навігація
Анімовані компоненти та навігаціяАнімовані компоненти та навігація
Анімовані компоненти та навігація
 
Programne zabezpechenna
Programne zabezpechennaProgramne zabezpechenna
Programne zabezpechenna
 
пім косп лекц
пім косп лекцпім косп лекц
пім косп лекц
 
Програмовані логічні контролери стандарту МЕК 61131
Програмовані логічні контролери стандарту МЕК 61131Програмовані логічні контролери стандарту МЕК 61131
Програмовані логічні контролери стандарту МЕК 61131
 
Урок №4 8 клас
Урок №4 8 класУрок №4 8 клас
Урок №4 8 клас
 
11 Підсистеми захисту
11 Підсистеми захисту11 Підсистеми захисту
11 Підсистеми захисту
 
Промислові мережі та інтеграційні технології курс лекцій
Промислові мережі та інтеграційні технології курс лекційПромислові мережі та інтеграційні технології курс лекцій
Промислові мережі та інтеграційні технології курс лекцій
 
Загальні принципи розроблення АРМ оператора на базі SCADA/HMI
Загальні принципи розроблення АРМ оператора на базі SCADA/HMIЗагальні принципи розроблення АРМ оператора на базі SCADA/HMI
Загальні принципи розроблення АРМ оператора на базі SCADA/HMI
 
Лекція №10
Лекція №10Лекція №10
Лекція №10
 
Prog inf zab_24_02_18
Prog inf zab_24_02_18Prog inf zab_24_02_18
Prog inf zab_24_02_18
 

Viewers also liked

Logo design for company
Logo design for company Logo design for company
Logo design for company nitin383
 
DELHI. DIAS 2º y 3º . 30 Y 31 de marzo del 2016
DELHI. DIAS 2º y 3º .  30 Y 31 de marzo del 2016DELHI. DIAS 2º y 3º .  30 Y 31 de marzo del 2016
DELHI. DIAS 2º y 3º . 30 Y 31 de marzo del 2016federico almenara ramirez
 
TaniaPhilippeGeorgiosGroup B3 Thesis Final Version
TaniaPhilippeGeorgiosGroup B3 Thesis Final VersionTaniaPhilippeGeorgiosGroup B3 Thesis Final Version
TaniaPhilippeGeorgiosGroup B3 Thesis Final VersionGeorgios Kondili-Sturesson
 
Eu referendum bias in the press
Eu referendum bias in the pressEu referendum bias in the press
Eu referendum bias in the pressCHSGmedia
 
Situational approach of learning
Situational approach of learningSituational approach of learning
Situational approach of learning. .
 

Viewers also liked (7)

Student visa for Canada
Student visa for CanadaStudent visa for Canada
Student visa for Canada
 
Logo design for company
Logo design for company Logo design for company
Logo design for company
 
DELHI. DIAS 2º y 3º . 30 Y 31 de marzo del 2016
DELHI. DIAS 2º y 3º .  30 Y 31 de marzo del 2016DELHI. DIAS 2º y 3º .  30 Y 31 de marzo del 2016
DELHI. DIAS 2º y 3º . 30 Y 31 de marzo del 2016
 
TaniaPhilippeGeorgiosGroup B3 Thesis Final Version
TaniaPhilippeGeorgiosGroup B3 Thesis Final VersionTaniaPhilippeGeorgiosGroup B3 Thesis Final Version
TaniaPhilippeGeorgiosGroup B3 Thesis Final Version
 
Baroque art
Baroque artBaroque art
Baroque art
 
Eu referendum bias in the press
Eu referendum bias in the pressEu referendum bias in the press
Eu referendum bias in the press
 
Situational approach of learning
Situational approach of learningSituational approach of learning
Situational approach of learning
 

Similar to Изучение интерфейсов операционных систем с помощью Embedded System

Контрольна робота на тему: "Створення тематичної презентації. Автоматична обр...
Контрольна робота на тему: "Створення тематичної презентації. Автоматична обр...Контрольна робота на тему: "Створення тематичної презентації. Автоматична обр...
Контрольна робота на тему: "Створення тематичної презентації. Автоматична обр...Ігор Гурін #Cronprog
 
Сучасні інформаційні технології. Лекція 2. Архітектура персонального комп’ютера
Сучасні інформаційні технології. Лекція 2. Архітектура персонального комп’ютераСучасні інформаційні технології. Лекція 2. Архітектура персонального комп’ютера
Сучасні інформаційні технології. Лекція 2. Архітектура персонального комп’ютераМаксим Павленко
 
2 3 утиліти для роботи з COM-портами ПК
2 3 утиліти для роботи з COM-портами ПК 2 3 утиліти для роботи з COM-портами ПК
2 3 утиліти для роботи з COM-портами ПК Пупена Александр
 
IR System
IR SystemIR System
IR Systemsnipter
 
Програмне забезпечення. Операційні системи. Основні елементи операційної системи
Програмне забезпечення. Операційні системи. Основні елементи операційної системиПрограмне забезпечення. Операційні системи. Основні елементи операційної системи
Програмне забезпечення. Операційні системи. Основні елементи операційної системиOlenka_Pavliuk
 
Будова комп'ютера
Будова комп'ютераБудова комп'ютера
Будова комп'ютераjap2006
 
iPhone Objective-C Development (ukr) (2009)
iPhone Objective-C Development (ukr) (2009)iPhone Objective-C Development (ukr) (2009)
iPhone Objective-C Development (ukr) (2009)Anatoliy Okhotnikov
 
Класифікація програмних продуктів
Класифікація програмних продуктівКласифікація програмних продуктів
Класифікація програмних продуктівЕкатерина Осадчая
 
OS_Lecture_01_2017.pdf
OS_Lecture_01_2017.pdfOS_Lecture_01_2017.pdf
OS_Lecture_01_2017.pdfdingo47
 
Програмне забезпечення для оптимізації систем і дефрагментації носіїв
Програмне забезпечення для оптимізації систем і дефрагментації носіївПрограмне забезпечення для оптимізації систем і дефрагментації носіїв
Програмне забезпечення для оптимізації систем і дефрагментації носіївjap2006
 

Similar to Изучение интерфейсов операционных систем с помощью Embedded System (20)

Контрольна робота на тему: "Створення тематичної презентації. Автоматична обр...
Контрольна робота на тему: "Створення тематичної презентації. Автоматична обр...Контрольна робота на тему: "Створення тематичної презентації. Автоматична обр...
Контрольна робота на тему: "Створення тематичної презентації. Автоматична обр...
 
Сучасні інформаційні технології. Лекція 2. Архітектура персонального комп’ютера
Сучасні інформаційні технології. Лекція 2. Архітектура персонального комп’ютераСучасні інформаційні технології. Лекція 2. Архітектура персонального комп’ютера
Сучасні інформаційні технології. Лекція 2. Архітектура персонального комп’ютера
 
2 3 утиліти для роботи з COM-портами ПК
2 3 утиліти для роботи з COM-портами ПК 2 3 утиліти для роботи з COM-портами ПК
2 3 утиліти для роботи з COM-портами ПК
 
сп
спсп
сп
 
урок 5
урок 5урок 5
урок 5
 
урок 6
урок 6урок 6
урок 6
 
Операційні системи
Операційні системи Операційні системи
Операційні системи
 
IR System
IR SystemIR System
IR System
 
Програмне забезпечення. Операційні системи. Основні елементи операційної системи
Програмне забезпечення. Операційні системи. Основні елементи операційної системиПрограмне забезпечення. Операційні системи. Основні елементи операційної системи
Програмне забезпечення. Операційні системи. Основні елементи операційної системи
 
Будова комп'ютера
Будова комп'ютераБудова комп'ютера
Будова комп'ютера
 
iPhone Objective-C Development (ukr) (2009)
iPhone Objective-C Development (ukr) (2009)iPhone Objective-C Development (ukr) (2009)
iPhone Objective-C Development (ukr) (2009)
 
Razdel6
Razdel6Razdel6
Razdel6
 
8 клас урок 7
8 клас урок 78 клас урок 7
8 клас урок 7
 
информатика. ос
информатика. осинформатика. ос
информатика. ос
 
Golovinskiy hpc day 2011
Golovinskiy hpc day 2011Golovinskiy hpc day 2011
Golovinskiy hpc day 2011
 
Класифікація програмних продуктів
Класифікація програмних продуктівКласифікація програмних продуктів
Класифікація програмних продуктів
 
OS_Lecture_01_2017.pdf
OS_Lecture_01_2017.pdfOS_Lecture_01_2017.pdf
OS_Lecture_01_2017.pdf
 
урок 8
урок 8урок 8
урок 8
 
Програмне забезпечення для оптимізації систем і дефрагментації носіїв
Програмне забезпечення для оптимізації систем і дефрагментації носіївПрограмне забезпечення для оптимізації систем і дефрагментації носіїв
Програмне забезпечення для оптимізації систем і дефрагментації носіїв
 
Razdel6вп
Razdel6впRazdel6вп
Razdel6вп
 

More from itconnect2016

Слово, которое всем надоело
Слово, которое всем надоелоСлово, которое всем надоело
Слово, которое всем надоелоitconnect2016
 
Дизайн образование в Украине
Дизайн образование в УкраинеДизайн образование в Украине
Дизайн образование в Украинеitconnect2016
 
Звонки в браузере уже реальность
Звонки в браузере уже реальностьЗвонки в браузере уже реальность
Звонки в браузере уже реальностьitconnect2016
 
Параллелизм с использованием актеров (Erlang, .NET)
Параллелизм с использованием актеров (Erlang, .NET)Параллелизм с использованием актеров (Erlang, .NET)
Параллелизм с использованием актеров (Erlang, .NET)itconnect2016
 
Новый дом для репозитория или история переезда на Git lab
Новый дом для репозитория или история переезда на Git labНовый дом для репозитория или история переезда на Git lab
Новый дом для репозитория или история переезда на Git labitconnect2016
 
Описание бизнес процессов веб-приложения - подходы, инструменты, подводные камни
Описание бизнес процессов веб-приложения - подходы, инструменты, подводные камниОписание бизнес процессов веб-приложения - подходы, инструменты, подводные камни
Описание бизнес процессов веб-приложения - подходы, инструменты, подводные камниitconnect2016
 
Scrum и kanban опыт не-применения
Scrum и kanban  опыт не-примененияScrum и kanban  опыт не-применения
Scrum и kanban опыт не-примененияitconnect2016
 

More from itconnect2016 (7)

Слово, которое всем надоело
Слово, которое всем надоелоСлово, которое всем надоело
Слово, которое всем надоело
 
Дизайн образование в Украине
Дизайн образование в УкраинеДизайн образование в Украине
Дизайн образование в Украине
 
Звонки в браузере уже реальность
Звонки в браузере уже реальностьЗвонки в браузере уже реальность
Звонки в браузере уже реальность
 
Параллелизм с использованием актеров (Erlang, .NET)
Параллелизм с использованием актеров (Erlang, .NET)Параллелизм с использованием актеров (Erlang, .NET)
Параллелизм с использованием актеров (Erlang, .NET)
 
Новый дом для репозитория или история переезда на Git lab
Новый дом для репозитория или история переезда на Git labНовый дом для репозитория или история переезда на Git lab
Новый дом для репозитория или история переезда на Git lab
 
Описание бизнес процессов веб-приложения - подходы, инструменты, подводные камни
Описание бизнес процессов веб-приложения - подходы, инструменты, подводные камниОписание бизнес процессов веб-приложения - подходы, инструменты, подводные камни
Описание бизнес процессов веб-приложения - подходы, инструменты, подводные камни
 
Scrum и kanban опыт не-применения
Scrum и kanban  опыт не-примененияScrum и kanban  опыт не-применения
Scrum и kanban опыт не-применения
 

Recently uploaded

Проєкт «ІТ.UA: народжені в Україні». Єгор Анчишкін
Проєкт «ІТ.UA: народжені в Україні». Єгор Анчишкін Проєкт «ІТ.UA: народжені в Україні». Єгор Анчишкін
Проєкт «ІТ.UA: народжені в Україні». Єгор Анчишкін НБУ для дітей
 
Черкаський художньо-технічний коледж оголошує про день відкритих дверей
Черкаський художньо-технічний коледж оголошує про день відкритих дверейЧеркаський художньо-технічний коледж оголошує про день відкритих дверей
Черкаський художньо-технічний коледж оголошує про день відкритих дверейvitaliyinformatik
 
КНИЖКА ВЧИТЬ ЯК НА СВІТІ ЖИТЬ ЛІТОПИСИ.ppt
КНИЖКА ВЧИТЬ ЯК НА СВІТІ ЖИТЬ ЛІТОПИСИ.pptКНИЖКА ВЧИТЬ ЯК НА СВІТІ ЖИТЬ ЛІТОПИСИ.ppt
КНИЖКА ВЧИТЬ ЯК НА СВІТІ ЖИТЬ ЛІТОПИСИ.pptТаисия Папенчук
 
Роберт Шеклі. Біографія письменника-фантаста
Роберт Шеклі. Біографія письменника-фантастаРоберт Шеклі. Біографія письменника-фантаста
Роберт Шеклі. Біографія письменника-фантастаAdriana Himinets
 
Знайомтесь: книжкові бестселери: інформаційна книжкова візитка. Рекомендаційн...
Знайомтесь: книжкові бестселери: інформаційна книжкова візитка. Рекомендаційн...Знайомтесь: книжкові бестселери: інформаційна книжкова візитка. Рекомендаційн...
Знайомтесь: книжкові бестселери: інформаційна книжкова візитка. Рекомендаційн...Чернівецька обласна бібліотека для дітей
 

Recently uploaded (8)

Проєкт «ІТ.UA: народжені в Україні». Єгор Анчишкін
Проєкт «ІТ.UA: народжені в Україні». Єгор Анчишкін Проєкт «ІТ.UA: народжені в Україні». Єгор Анчишкін
Проєкт «ІТ.UA: народжені в Україні». Єгор Анчишкін
 
Черкаський художньо-технічний коледж оголошує про день відкритих дверей
Черкаський художньо-технічний коледж оголошує про день відкритих дверейЧеркаський художньо-технічний коледж оголошує про день відкритих дверей
Черкаський художньо-технічний коледж оголошує про день відкритих дверей
 
КНИЖКА ВЧИТЬ ЯК НА СВІТІ ЖИТЬ ЛІТОПИСИ.ppt
КНИЖКА ВЧИТЬ ЯК НА СВІТІ ЖИТЬ ЛІТОПИСИ.pptКНИЖКА ВЧИТЬ ЯК НА СВІТІ ЖИТЬ ЛІТОПИСИ.ppt
КНИЖКА ВЧИТЬ ЯК НА СВІТІ ЖИТЬ ЛІТОПИСИ.ppt
 
17.04.2024.2.docx17.04.2024.2.docx17.04.2024.2.docx
17.04.2024.2.docx17.04.2024.2.docx17.04.2024.2.docx17.04.2024.2.docx17.04.2024.2.docx17.04.2024.2.docx
17.04.2024.2.docx17.04.2024.2.docx17.04.2024.2.docx
 
205 років драми І. Котляревського «Наталка Полтавка» (1819)
205 років драми І. Котляревського «Наталка Полтавка» (1819)205 років драми І. Котляревського «Наталка Полтавка» (1819)
205 років драми І. Котляревського «Наталка Полтавка» (1819)
 
Роберт Шеклі. Біографія письменника-фантаста
Роберт Шеклі. Біографія письменника-фантастаРоберт Шеклі. Біографія письменника-фантаста
Роберт Шеклі. Біографія письменника-фантаста
 
17.04.2024.1.docx17.04.2024.1.docx17.04.2024.1.docx
17.04.2024.1.docx17.04.2024.1.docx17.04.2024.1.docx17.04.2024.1.docx17.04.2024.1.docx17.04.2024.1.docx
17.04.2024.1.docx17.04.2024.1.docx17.04.2024.1.docx
 
Знайомтесь: книжкові бестселери: інформаційна книжкова візитка. Рекомендаційн...
Знайомтесь: книжкові бестселери: інформаційна книжкова візитка. Рекомендаційн...Знайомтесь: книжкові бестселери: інформаційна книжкова візитка. Рекомендаційн...
Знайомтесь: книжкові бестселери: інформаційна книжкова візитка. Рекомендаційн...
 

Изучение интерфейсов операционных систем с помощью Embedded System

  • 1. 1 Donbass State Engineering Academy ВИКОРИСТАННЯ ПІДСИСТЕМ ВВЕДЕННЯ-ВИВЕДЕННЯ ВБУДОВАНИХ ОПЕРАЦІЙНИХ СИСТЕМ Donbass State Engineering Academy (DSEA) Kramatorsk, Ukraine Sahaida P.I. Donbass State Engineering Academy
  • 2. 2 Donbass State Engineering Academy Місце модуля Embedded Operating Systems у дисциплінах напряму "Комп'ютерні науки" Module “Software for Embedded Systems” (180h (6 ECTS) + 150h (5 ECTS) practical exercises with new equipment) C for Embedded Systems 30h 3Systems Programming* Embedded Software Development 30h 3Systems Programming* Embedded Operating Systems 30h 2Operating Systems* Multicore Programming 30h 2Operating Systems* Module “Software for Embedded Systems” (180h (6 ECTS) + 150h (5 ECTS) practical exercises with new equipment) C for Embedded Systems 30h 3Systems Programming* Embedded Software Development 30h 3Systems Programming* Embedded Operating Systems 30h 2Operating Systems* Multicore Programming 30h 2Operating Systems*
  • 3. 3 Donbass State Engineering Academy Місце теми доповіді у змістовних модулях дисципліни “Операційні системи” Програма навчальної дисципліни "Операційні системи" (відповідно до Держстандарту вищої освіти за напрямом "Комп'ютерні науки") М о д у л ь 1. Архітектура сучасних операційних систем. Змістовий модуль (ЗМ) 1. Основні концепції, еволюція, різновиди операційних систем. ЗМ 2. Архітектура та ресурси операційних систем. ЗМ 3. Планування та керування процесами і потоками. ЗМ 4. Багатозадачність, взаємодія потоків, міжпроцесова взаємодія. ЗМ 5. Керування оперативною пам'яттю. ЗМ 6. Організація пам'яті у захищеному режимі, керування розподілом пам'яті. ЗМ 7. Логічна та фізична організація файлових систем.
  • 4. 4 Donbass State Engineering Academy Місце теми доповіді у змістовних модулях дисципліни “Операційні системи” М о д у л ь 2. Адміністрування операційних систем та взаємодія з користувачем. Елементи системного програмування. ЗМ 8. Реалізація файлових систем. ЗМ 9. Виконувані файли. ЗМ 10. Керування пристроями введення-виведення. ЗМ 11. Мережні засоби операційних систем. ЗМ 12. Взаємодія з користувачем в операційних системах. ЗМ 13. Захист інформації в операційних системах. ЗМ 14. Завантаження та адміністрування операційних систем. ЗМ 15. Багатопроцесорні та розподілені системи.
  • 5. 5 Donbass State Engineering Academy Функціональні компоненти операційних систем: - Керування процесами й потоками - Керування пам'яттю - Керування введенням-виведенням - Керування файлами та файлові системи - Мережна підтримка - Безпека даних - Інтерфейс користувача
  • 6. 6 Donbass State Engineering Academy Завдання підсистеми введення-виведення: • ефективність (можливість використання ОС всіх засобів оптимізації, які надає апаратне забезпечення), спільне використання і захист зовнішніх пристроїв за умов багатозадачності • універсальність для прикладних програм (ОС має приховувати від прикладних програм відмінності в інтерфейсі апаратного забезпечення, надаючи стандартний інтерфейс доступу до різних пристроїв), при цьому потрібно завжди залишати можливість прямого доступу до пристрою, оминаючи стандартний інтерфейс; • універсальність для розробників системного програмного забезпечення (драйверів пристроїв), щоб під час розробки драйвера для нового пристрою можна було скористатися наявними напрацюваннями і легко забезпечити інтеграцію цього драйвера у підсистему введення- виведення.
  • 7. 7 Donbass State Engineering Academy Забезпечення ефективності доступу до пристроїв Коректна взаємодія процесора із контролерами пристроїв. Керування пам'яттю під час введення-виведення (із використанням таких технологій, як кешування і буферизація).
  • 8. 8 Donbass State Engineering Academy Забезпечення спільного використання зовнішніх пристроїв Одночасний доступ кількох процесів до зовнішнього пристрою і розв'язувати можливі конфлікти Захист пристроїв від несанкціонованого доступу Розподілення операції введення-виведення різних процесів
  • 9. 9 Donbass State Engineering Academy Універсальність інтерфейсу прикладного програмування Для більшості сучасних ОС для доступу до ЗП використовується абстракція файлу, ЗП відображається як набір байтів, з яким можна працювати за допомогою спеціальних операцій файлового введення-виведення: приклад, системних викликів відкриття файлу open(), файлового читання read(), записування write(). Також є можливість взаємодіяти із драйвером пристрою безпосередньо з використанням універсального системного виклику (в UNIX-системах це іосtl()).
  • 10. 10 Donbass State Engineering Academy Універсальність інтерфейсу драйверів пристроїв Драйвер можна розглядати як транслятор, що отримує на свій вхід команди високого рівня, зумовлені його інтерфейсом із операційною системою, а на виході генерує низькорівневі інструкції, специфічні для апаратного забезпечення, яке він обслуговує.
  • 11. 11 Donbass State Engineering Academy Пристрої та драйвери розділяються на три категорії: блокові або блок-орієнтовані (block-oriented, block), символьні або байт- орієнтовані (character-oriented, character) і мережні (network). • Для блокових пристроїв дані зберігають блоками однакового розміру, при цьому кожен блок має свою адресу, і за допомогою відповідного драйвера до нього можна отримати прямий доступ. Основним блоковим пристроєм є диск. • Символьні пристрої розглядають дані як потік байтів, при цьому окремий байт адресований бути не може. Прикладами таких пристроїв є модем, клавіатура, миша, принтер тощо. Базовими системними викликами для символьних пристроїв є виклики читання і записування одного байта. • Деякі ОС реалізують у вигляді мережних драйверів не тільки засоби доступу до пристроїв, але й мережні протоколи.
  • 12. 12 Donbass State Engineering Academy Способи виконання операцій введення-виведення Пристрої зв'язуються із комп'ютером через контролери. Є два базові способи зв'язку із контролером: через порт введення-виведення (I/O port) і відображувану пам'ять (memory-mapped I/O).
  • 13. 13 Donbass State Engineering Academy Методи реалізації: Опитування пристроїв Введення-виведення, кероване перериваннями (рівні переривань, встановлення оброблювачів переривань, особливості реалізації оброблювачів, відкладена обробка переривань) Прямий доступ до пам'яті
  • 14. 14 Donbass State Engineering Academy Таймери і системний час Керування таймерами відкладеного виконання
  • 15. 15 Donbass State Engineering Academy Інтерфейс файлової системи Спеціальні файли пристроїв Файли пристроїв зберігають на диску як звичайні файли, які в будь-який момент можуть бути створені та вилучені. У разі вилучення файла пристрою вилучають лише засіб доступу до драйвера.
  • 16. 16 Donbass State Engineering Academy
  • 17. 17 Donbass State Engineering Academy
  • 18. 18 Donbass State Engineering Academy
  • 19. 19 Donbass State Engineering Academy
  • 20. 20 Donbass State Engineering Academy Використання обладнання Raspberry PI та вбудованої операційної системи Raspbian (на основі Debian) для вивчення особливостей роботи підсистеми введення-виведення
  • 21. 21 Donbass State Engineering Academy
  • 22. 22 Donbass State Engineering Academy
  • 23. 23 Donbass State Engineering Academy
  • 24. 24 Donbass State Engineering Academy Технические характеристики Raspberry PI 2: Модель «В»: 1) Процессор - ARM11 [ARMv6]; 2) Память – 1GB RAM, интегрирована в CPU; 3) Графическое ядро с поддержкой OpenGL ES 2.0; 4) Модель CPU - Broadcom BCM2836; 5) QUAD Core - Тактовая частота - 900MHz; 6) Модель GPU - интегрированное видео ядро; 7) Аудио подсистема - интегрирована в CPU; 8) Интерфейсы - HDMI, USB, UART, JTAG, SPI, … 9) Слот для карты памяти SD/MMC/microSD; 10) Open software (Debian, Fedora, Wolfram, Python …).
  • 25. 25 Donbass State Engineering Academy Прямуємо до Internet of Things!
  • 26. 26 Donbass State Engineering Academy SSH (Secure Shell) позволяет безопасно передавать в незащищённой среде практически любой другой сетевой протокол. Таким образом, можно не только удалённо работать на компьютере через командную оболочку, но и передавать по шифрованному каналу звуковой поток или видео (например, с веб-камеры). Также SSH может использовать сжатие передаваемых данных для последующего их шифрования, что удобно, например, для удалённого запуска клиентов X Window System. Технології для віддаленого доступу до Raspberry PI
  • 27. 27 Donbass State Engineering Academy Virtual Network Computing (VNC) — система удалённого доступа к рабочему столу компьютера, использующая протокол RFB (англ. Remote FrameBuffer, удалённый кадровый буфер). Управление осуществляется путём передачи нажатий клавиш на клавиатуре и движений мыши с одного компьютера на другой и ретрансляции содержимого экрана через компьютерную сеть. RFB (remote framebuffer) — простой клиент-серверный сетевой протокол прикладного уровня для удалённого доступа к графическому рабочему столу компьютера, используемый в VNC. Так как он работает на уровне кадрового буфера, то его можно применять для графических оконных систем, например X Window System, Windows, Технології для віддаленого доступу до Raspberri PI
  • 28. 28 Donbass State Engineering Academy Технології для віддаленого доступу до Raspberri PI
  • 29. 29 Donbass State Engineering Academy Технології для віддаленого доступу до Raspberry PI
  • 30. 30 Donbass State Engineering Academy Технології для віддаленого доступу до Raspberry PI
  • 31. 31 Donbass State Engineering Academy Технології для віддаленого доступу до Raspberry PI
  • 32. 32 Donbass State Engineering Academy Технології для віддаленого доступу до Raspberry PI
  • 33. 33 Donbass State Engineering Academy Технології для віддаленого доступу до Raspberry PI
  • 34. 34 Donbass State Engineering Academy Використання інтерфейсів Raspberry PI
  • 35. 35 Donbass State Engineering Academy
  • 36. 36 Donbass State Engineering Academy UART (universal asynchronous receiver/transmitter — універсальний асинхронний приймач/передавач)
  • 37. 37 Donbass State Engineering Academy SPI (Serial Peripheral Interface, SPI bus — послідовний периферійний інтерфейс, шина SPI)
  • 38. 38 Donbass State Engineering Academy I²C (Inter-Integrated Circuit) — послідовна шина даних для зв'язку інтегральних схем)
  • 39. 39 Donbass State Engineering Academy Використання інтерфейсів Raspberry PI
  • 40. 40 Donbass State Engineering Academy Raspberry PI – LED blinks!
  • 41. 41 Donbass State Engineering Academy Raspberry PI – water detector (making a flood alarm)
  • 42. 42 Donbass State Engineering Academy Raspberry PI – water detector (making a flood alarm)
  • 43. 43 Donbass State Engineering Academy Raspberry PI – water detector (making a flood alarm)
  • 44. 44 Donbass State Engineering Academy Сумісне використання сенсора, Arduino Mega та Raspberry PI
  • 45. 45 Donbass State Engineering Academy Сумісне використання сенсора, Arduino Mega та Raspberry PI
  • 46. 46 Donbass State Engineering Academy Обмін по протоколу COM між Arduino Mega та Raspberry PI
  • 47. 47 Donbass State Engineering Academy Обмін по протоколу COM між вимірювальними пристроями та Raspberry PI
  • 48. 48 Donbass State Engineering Academy
  • 49. 49 Donbass State Engineering AcademyDonbass State Engineering Academy Спасибо за внимание!