загрузка...
загрузка...
На головну

Тема 6. Організація вводу-виводу ПК

  1.  III. Організація діяльності ПМПК
  2.  III. ОРГАНІЗАЦІЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ СТУДЕНТІВ
  3.  IV. організація діяльності
  4.  V. Організація діагностично-корекційного процесу в ПМПК
  5.  X. Вимоги до дошкільним освітнім організаціям і групам для дітей з обмеженими можливостями здоров'я
  6.  XVIII. Основні гігієнічні і протиепідемічні заходи, що проводяться медичним персоналом в дошкільних освітніх організаціях
  7.  А. Файоль: елементи адміністративної функції - передбачення і організація

драйвер (Driver) - програмне забезпечення, що дозволяє конкретному пристрою працювати з іншими пристроями комп'ютера. Кожному пристрою відповідає свій драйвер, розроблений під відповідну операційну систему (операційна система - програмне забезпечення, що дозволяє всім частинам комп'ютера працювати як єдине ціле). Операційна система комп'ютера не може розпізнати пристрій до тих пір, поки не буде встановлено необхідний драйвер (якщо операційна система не підтримує специфікацію Plug and Play (включи і працюй)). Існують драйвери миші, клавіатури, відеокарти і т.д.

Кожен пристрій для своєї роботи використовує ресурси ПК, званими системними. Зазвичай під системними ресурсами мають на увазі:

 адреси портів введення-виведення.
 канали запитів переривань (IRQ);
 адреси пам'яті;
 канали прямого доступу до пам'яті (DMA); '

Адреси портів введення-виведення.

Через порти введення-виведення до комп'ютера можна підключати різноманітні пристрої для розширення його можливостей. Принтер, підключений до одного з паралельних портів LPT, дозволяє вивести на папір результати роботи. Модем, з'єднаний з одним з послідовних портів СОМ, забезпечує зв'язок по телефонних лініях з іншими комп'ютерами, що знаходяться за тисячі кілометрів від вас. Сканер, підключений до порту LPT або адаптера SCSI, дозволяє ввести в комп'ютер графічні зображення або текст безпосередньо з аркуша паперу і перетворити їх в необхідний формат для подальшої обробки.

У більшості комп'ютерів є хоча б два послідовних порту і один паралельний. Послідовні порти позначаються, як СОМ1 і COM2, а паралельний -LPT1. В принципі, в комп'ютері можна встановити до чотирьох послідовних (СОМ1-СОМ4) і трьох паралельних (LPT1-LPT3) портів.

Увага

Теоретично, до кожного з чотирьох послідовних портів комп'ютера можна підключити будь-який пристрій, наприклад мишу або модем, але це призводить до виникнення конфліктів, пов'язаних з використанням ресурсів.

Порти введення-виведення дозволяють встановити зв'язок між пристроями та програмним забезпеченням в комп'ютері. Вони подібні до двостороннім радіоканалах, так як обмін інформацією в ту і іншу сторону відбувається по одному і тому ж каналу.

На відміну від переривань IRQ і каналів прямого доступу до пам'яті, в наших персональних комп'ютерах ми маємо безліч портів введення-виведення. Є 65 535 портів, пронумерованих від 0000h до FFFFh, і це, мабуть, найдивовижніший артефакт в процесорі Intel. Хоча багато пристроїв використовують до восьми портів, все одно їх кількість більш ніж достатня. Найбільша проблема полягає в тому, щоб двом пристроям часом не призначити один і той же порт.

Хоча порти введення-виведення позначаються щестнадцатерічнимі адресами, подібними адресами пам'яті, вони не пам'ять; вони - порти. Різниця полягає в тому, що, коли ви посилаєте дані за адресою пам'яті 1000h, то дані будуть збережені в модулі пам'яті SIMM або DIMM. Якщо ви посилаєте дані за адресою 1000h порту введення-виведення, то ці дані потрапляють на цей "канал" шини, і будь-який пристрій, прослуховуючий цей канал, може прийняти ці дані. Якщо ніяке пристрій не прослухає цю адресу порту, то дані досягнуть кінця шини і будуть поглинені навантажувальними резисторами шини.

Спеціальні програми - драйвери - взаємодіють, перш за все, з пристроями, використовуючи різні адреси портів. Драйвер повинен знати, які порти використовує пристрій, щоб працювати з ним. Зазвичай це не проблема, оскільки і драйвер, і пристрій, як правило, поставляються однією і тією ж компанією.

Системна плата і набір мікросхем системної логіки зазвичай використовують адреси портів введення-виведення від 0h до FFh, а все інші пристрої-від 100h до FFFFh.

Канали запитів переривань (irq).

переривання - Це базовий механізм реакції системи на виникаючі події. Апаратні переривання, звані зазвичай IRQ (Interrupt ReQuest) - це фізичні сигнали, за допомогою яких контролер пристрою інформує процесор про необхідність обробити деякий запит.

Канали переривань є провідники на системній платі і відповідні контакти в роз'ємах. Після отримання IRQ комп'ютер приступає до виконання спеціальної процедури його обробки, першим кроком якої є збереження в стеці вмісту регістрів процесора. Потім відбувається звернення до таблиці векторів переривань, в якій міститься список адрес пам'яті, які відповідають певним номерам (каналам) переривань. Залежно від номера отриманого переривання запускається програма, що відноситься до даного каналу.

Дороговкази в таблиці векторів визначають адреси пам'яті, за якими записані програми-драйвери для обслуговування плати, яка послала запит. Наприклад, для мережевої плати вектор переривання містить адресу мережевих драйверів, призначених для роботи злий; для контролера жорсткого диска вектор вказує на програмний код BIOS, обслуговуючий контролер

Після виконання необхідних дій по обслуговуванню пристрою, що послав запит, процедура обробки переривання відновлює вміст регістрів процесора (витягуючи його з стека) і повертає управління комп'ютером тій програмі, яка виконувалася до виникнення переривання.

Завдяки перериванням комп'ютер може своєчасно реагувати на зовнішні події. Наприклад, щоразу, коли з послідовного порту в систему надходить новий байт, виробляється IRQ.

Апаратні переривання мають ієрархію пріоритетів: чим менше номер переривання, тим вище пріоритет. Переривання з більш високим пріоритетом мають перевагу перед перериваннями з більш низькими пріоритетами і можуть "переривати переривання". В результаті в комп'ютері може виникнути кілька переривань, "вкладених" один в одного.

При генерації великої кількості переривань стек може переповниться і тоді ПК зависне. Якщо така помилка виникає занадто часто, спробуйте виправити ситуацію, збільшивши параметр STACKS (розмір стека) у файлі CONFIG.SYS.

Умовно схема обробки переривання виглядає наступним чином:

1.процессор отримує сигнал переривання і його номер;

2.по спеціальній таблиці відшукується адреса програми, відповідальної за обробку переривання з даним номером - обробника переривання;

3.процессор призупиняє поточну роботу і переключається на виконання обробника (в загальному випадку це деякий драйвер);

4.драйвер отримує доступ до пристрою і перевіряє причину виникнення переривання;

5.запускаются запитані дії - ініціалізація, конфігурування пристрою, обмін даними та ін.




 Архітектура і структура комп'ютера |  Архітектура системи команд. Класифікація процесорів (CISC і RISC) |  Система команд. Методи адресації і типи даних |  Структура і формат команд. Кодування команд. |  Шина ISA (Industrial Standard Architecture) |  Вступ |  Енергозалежна і незалежна пам'ять |  Напівпровідникова пам'ять. |  SRAM і DRAM. |  Конструктивні особливості. |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати