Per P. MadsenStyresystemer og tjenester1 Indhold: 1.Introduktion til styresystemer. 2.Processer og tråde. 3.Synkroniseringsmetoder og InterProcesCommunikation. 4.Memory management. 5.I/O og devicedrivere. 6.Filsystemer. 7.Distribuerede systemer. 8.Sikkerhed. 9.Systemovervågning og konfigurering. 10.Operativsystemudvikling samt USB.

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester2 Operativsystem design. Algorithme kode Event-driven kode

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester3 Hiding the Hardware (1) CPU-dependent conditional compilation

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester4 Hiding the Hardware (2) Word-length dependent conditional compilation

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester5 Space-Time Trade-offs (1) A procedure for counting bits in a byte (a) A procedure to count the 1 bits in a byte

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester6 Space-Time Trade-offs (2) •A macro to count the bits •A macro to access bit count in a table (b) Macro to count the bytes (c) Macro to look up the count

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester7 Space-Time Trade-offs (3) (a) Part of an uncompressed image with 24 bits per pixel (b) Same part compressed with GIF, 8 bits per pixel (c) The color palate

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester8 OPS struktur. HW CPU DISK USB Ethernet Memory kernel Memory management FilsystemDevice driver Protokolstak OPS APP Supervisor mode User mode System kald Kald af OPS.-funktion. Fx fopen() Trap Aplikationsprogram

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester9 Operativsystem design. Lag

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester10 OPS struktur. Exokerne HWCPU DISKUSB EthernetMemory Ext. kernel Ext. Memory management Filsystem Device driver Protokolstak OPS APP Supervisor mode User mode Minimal kerne, mem.management og IPC

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester11 Lag Operativsystem design. System call handler

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester12 OPS struktur. Micro kerne eller Client server system HWCPU DISKUSB EthernetMemory Ext. kernel Ext. Memory management Filsystem Device driver Protokolstak OPS APP Supervisor mode User mode Minimal kerne, mem.management og IPC

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester13 USB – Universal Seriel Bus USB Speeds • High Speed - 480Mbits/s • Full Speed - 12Mbits/s • Low Speed - 1.5Mbits/s Et host kontrolleret system (Master/slave). Kun en Master nemlig PC’en Max 127 devices/slaver pr bus.

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester14 Hardware 1: V BUS (5 volts) Max 500 mA 2: D- 3: D+ 4: Ground

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester15 USB protokollen Hver USB transaction består af: • Token Packet, • Optional Data Packet, • Status Packet

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester16 Token Packet Der er tre typer af token Packet, • In - Host ønsker af læse fra device. • Out - Host ønsker at sende data til device. • Setup – Starte kontrol sekvens. Token Packets format: SyncPIDADDRENDPCRC5EOP

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester17 Data packets SyncPIDDataCRC16EOP • Max payload size for low-speed devices: 8 bytes. • Max payload size for full-speed devices: 1023 bytes. • Max payload size for high-speed devices: 1024 bytes.

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester18 Handshake Pavket Der er tre typer af Handshake Packets • ACK – Acknowledgment. En pakke er modtaget korrekt. • NAK – Meddeler at: - en divice ikke kan sende eller modtage data. - interrupt en transactions for at informere hosten om der ingen data er at sende. • STALL – Devicen er i en tilstand der kræver behandling. Handshake Packets har følgende format: SyncPIDEOP

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester19 Start of Frame Packet SOF packet bestående af et 11-bit frame nummer sendes af hosten hver 1ms ± 500ns (full speed) eller hver 125 µs ± µs (high speed). SyncPIDFrame NumberCRC5EOP

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester20 Transfers: Setup

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester21 Transfers: Data

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester22 Opretningssekvens. 1.The host or hub detects the connection of a new device via the device's pull up resistors on the data pair. The host waits for at least 100ms allowing for the plug to be inserted fully and for power to stabilise on the device. 2.Host issues a reset placing the device is the default state. The device may now respond to the default address zero. 3.The MS Windows host asks for the first 64 bit of the Device Descriptor. 4.After receiving the first 8 bytes of the Device Descriptor, it immediately issues another bus reset. 5.The host now issues a Set Address command, placing the device in the addressed state. 6.The host asks for the entire 18 bytes of the Device Descriptor. 7.It then asks for 9 bytes of the Configuration Descriptor to determine the overall size. 8.The host asks for 255 bytes of the Configuration Descriptor. 9.Host asks for any String Descriptors if they were specified.

Per P. MadsenStyresystemer og tjenester23 Software