4.8. Таймер.

Операционная система (ОС), отвечающая за координацию всех действий ЭВМ, выполняет операции ввода-вывода, взаимодействует с пользовательскими программами и управляет ими, интенсивно используя прерывания. Механизм прерываний позволяет ОС переключаться от одной пользовательской программы к другой. Если ЭВМ поддерживает два режима работы, супервизора и пользовательский, получив запрос прерывания, он всегда переключается в режим супервизора. Завершив работу по обработке прерывания, процессор переключается обратно в пользовательский режим. В случае, когда процессор работает в многозадачном режиме (выполняет сразу несколько пользовательских программ одновременно) применяется стандартная технология, называемая квантованием времени. Суть ее заключается в том, что каждая прикладная программа выполняется в течении короткого промежутка времени T, называемого квантом времени, после чего другая программа выполняется в течении своего кванта времени и т.д. Величина T определяется по непрерывно работающим аппаратным часам. Основываясь на показаниях этих часов, таймер генерирует системные прерывания каждые T секунд. Режим работы таймера задается ОС, которая имеет возможность изменять величину кванта T, выделяемого для работы над пользовательской программой, и кванта времени работы супервизора или вовсе запрещать счет.

4.9. Периферийные устройства.

Под термином периферия подразумевают любые подключенные к компьютеру внешние устройства. Все периферийные устройства можно разделить на две категории в соответствии с их назначением. Устройства первой категории выполняют операции ввода-вывода. Это клавиатура, мышь, принтер, монитор, звуковая карта, сетевая карта и т.д. Ко второй категории относятся устройства, предназначенные главным образом для хранения данных, то есть внешние запоминающие устройства.

4.9.1. Клавиатура.

Клавиатура является одним из основных устройств ввода, обеспечивающих интерактивное общение пользователя с ЭВМ. В состав клавиатуры входит массив ключей, генерирующих сигналы нажатия клавиш, и микропроцессор, который воспринимает эти сигналы, формируя двухбайтовый пакет, состоящий из скан-кода нажатой клавиши и статусного байта. Скан-код – это однобайтовое число, младшие 7 бит которого представляют идентификационный код, присвоенный каждой клавише, а старший 8-ой бит кода говорит о том, была ли нажата клавиша (бит = 1, код нажатия) или освобождена (бит = 0, код освобождения). Таким образом, каждое нажатие клавиши дважды регистрируется в контроллере клавиатуры. Статусная часть слова содержит флаги спец-клавиш (Insert, CapsLock, NumLock и т.д), нажатие которых связано с включением/выключением определенного режима работы клавиатуры. Сформированный пакет передается в компьютер через последовательное соединение.

Контроллер, получив пакет, выставляет запрос на прерывание, а при получении подтверждения выдает его на системную шину. Процессор выполняет процедуру, анализа слова, которое может содержать управляющий код, например: "Ctrl-Break".

Так как за время реакции системы на выставленное прерывание в контроллер клавиатуры могут продолжать поступать новые коды нажатых клавиш, значения которых не должны быть потеряны, в состав контроллера входит буфер, организованный в виде очереди FIFO. В случае если время реакции системы будет слишком большим, очередь FIFO неизбежно переполнится и значения, введенные первыми, будут утеряны. Контроллер будет продолжать генерировать сигнал запроса прерывания пока очередь FIFO не опустеет.