|
Le système d'exploitation (OS) communique son désir d'accéder aux données d'un disque dur au processeur à travers une série d'étapes impliquant des interactions matérielles et logicielles. Voici une répartition simplifiée :
1. Demande de logiciel : L'application ou le composant du système d'exploitation ayant besoin de données lance une requête. Il peut s'agir d'une lecture de fichier, d'une opération d'écriture ou d'un autre accès aux données. Cette requête est traduite en un appel système – une requête adressée au noyau du système d'exploitation.
2. Intervention du noyau : Le noyau, cœur du système d’exploitation, reçoit l’appel système. Il vérifie la demande (par exemple, en s'assurant que l'utilisateur dispose des autorisations nécessaires pour accéder au fichier), traduit la demande en instruction de niveau inférieur et prépare les paramètres nécessaires.
3. Interaction du pilote de périphérique : Le noyau interagit avec le pilote de périphérique approprié. Un pilote de périphérique est un composant logiciel qui sert d'intermédiaire entre le noyau du système d'exploitation et un périphérique matériel spécifique (dans ce cas, le disque dur). Le pilote comprend les détails de la façon de communiquer avec le contrôleur du disque dur.
4. DMA (accès direct à la mémoire) : Surtout, le conducteur utilise souvent le DMA pour transférer des données. Il s'agit d'une fonctionnalité matérielle qui permet au contrôleur de disque dur de transférer des données directement vers et depuis la RAM du système, en contournant l'implication du processeur dans chaque transfert d'octet. C’est nettement plus efficace. Le pilote instruit le contrôleur de disque dur via une série de commandes envoyées via un bus (comme SATA ou NVMe). Ces commandes spécifient l'emplacement sur le disque dur (adressage du cylindre, de la tête, du secteur – ou du bloc logique dans les disques modernes) et la quantité de données à transférer.
5. Gestion des interruptions : Une fois que le disque dur termine le transfert de données (lecture ou écriture), il envoie un signal d'interruption au CPU. Cette interruption signale que le transfert de données est terminé et que la CPU doit reprendre le traitement.
6. Traitement des données : Le processeur, en réponse à l'interruption, passe à une routine de service d'interruption (ISR) spéciale associée au pilote de disque dur. Le pilote informe alors le noyau que l'opération est terminée. Le noyau, à son tour, met les données à la disposition de l'application qui les a initialement demandées.
7. Gestion des erreurs : Tout au long de ce processus, des mécanismes de gestion des erreurs sont en place. Le contrôleur de disque dur, le pilote et le noyau disposent tous de moyens de détecter et de gérer les erreurs (par exemple, secteurs défectueux, déconnexions de câbles, erreurs de lecture).
En résumé, le système d'exploitation ne communique pas directement avec le disque dur. Il utilise une approche en couches :l'application -> noyau -> pilote de périphérique -> contrôleur matériel -> disque dur. Le DMA est essentiel pour un transfert de données efficace, minimisant l'implication du processeur dans le mouvement réel des données. Interrompt l'achèvement du signal et les erreurs vers le processeur, lui permettant de gérer plusieurs tâches simultanément.
|
