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. ВеличинаTопределяется по непрерывно работающим аппаратным часам. Основываясь на показаниях этих часов, таймер генерирует системные прерывания каждыеTсекунд. Режим работы таймера задается ОС, которая имеет возможность изменять величину квантаT, 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,NumLockи 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, очередьFIFOнеизбежно переполнится и значения, введенные первыми, будут утеряны. Контроллер будет продолжать генерировать сигнал запроса прерывания пока очередьFIFOне опустеет.