2. Обслуживание ввода-вывода
2.1. Организация ввода-вывода
Операцией ввода-вывода называют передачу информации между процессором или памятью компьютера и любыми другими устройствами, которые по причине конструктивного отделения от процессора принято называть периферийными. К ним прежде всего относятся:
– внешние запоминающие устройства (жесткие, гибкие, лазерно-оптические диски и др.);
– устройства ввода информации (клавиатура, сканер, мышь, модем и др.);
– устройства вывода информации (монитор, принтер, графопостроитель и др.)
Передачей информации управляет ЦП. В простейшем случае специальная инструкция процессора позволяет передавать информацию между ПУ и регистром процессора, который в таком случае оказывается занятым в течение всей передачи. Забота об эффективном использовании процессора привела к автономии ПУ, которым стали передаваться функции управления, а за процессором сохранялась инициатива запуска и контроля операций.
Организация
ввода-вывода
Контроллер представляет собой устройство управления, приспособленное к заданному типу внешних устройств, например, контроллер жестких или гибких дисков. Главный интерес здесь заключается в том, чтобы разделить контроллер и устройство и связать устройства одного типа с одним единственным контроллером. В этом случае передача информации в каждый момент времени осуществляется только с одним устройством. На других устройствах в это время можно одновременно выполнять лишь те действия, которые не связаны с непосредственной передачей информации. В связи с этим мы можем наблюдать заметное замедление при обмене двух устройств, обслуживаемых одним контроллером. Попробуйте скопировать содержимое 5,25’-дискеты на 3,5’-дискету, которые подключены к единственному контроллеру гибких дисков. Чтобы избежать подобных неприятностей при работе с двумя жесткими дисками, их рекомендуют подключать по одному к контроллеру жестких дисков (их, как правило, бывает два). Разделение функций между контроллером и ПУ зависит от типа ПУ. Как правило, логические функции (соединение и синхронизация операций, передача сигналов об окончании работы) предоставляются контроллеру, а физические (передача) – устройству.
Совокупность контроллер – ПУ определяет интерфейс группы устройств. В системе невозможно обслуживание ПУ, которое подключено к контроллеру с отличным от предусмотренного для него интерфейса.
2.2 Способы управления пу Понятие драйвера пу
Элементарное функционирование ПУ происходит под управлением программы, которая называется его драйвером. Драйвер выполняет следующие функции:
– принимает запросы на обращение к ПУ;
– преобразует запросы в команды управления устройством с учетом всех деталей его конструкции;
– обрабатывает передаваемые ПУ прерывания;
– обнаруживает и обрабатывает случаи ошибок.
Для пользователя драйвер является невидимым, потому что пользователь получает доступ к вводу-выводу с помощью услуг более высокого уровня, которые реализуются непосредственно ОС. Следовательно, драйвер является промежуточным звеном между обращающимися к ПУ программами и самим ПУ.
Драйвера одного и того же устройства для разных ОС различны.