Extras din curs

Schimbul de informatie intre calculator si lumea externa, coonstind in date de intrare, date de iesire si comenzi, se realizeaza prin intermediul echipamentelor

periferice (EP). In prezent exista o mare varietate de echipamente de I/O, cele mai utilizate dintre acestea fiind: tastatura, ecranul, imprimanta, mouse-ul, scanner-ul, plotter-ul si echipamentele corespunzatoare memoriei externe (unitati de banda, respectiv disc magentic). Aceste echipamente sint caracterizate de forme de reprezentare si viteze de transfer diferite ale informatiei. Astfel ele pot lucra la nivel de caracter sau de bloc (cu lungime fixa sau variabila).

In ceea ce priveste cele patru functii ale modulului de gestiune a echipamentelor periferice, puteam face urmatoarele consideratii:

SR. In acest caz prin resursa se intelege echipamentul periferic impreuna cu calea de acces catre el, iar starea acestora se va regasi in structuri de date specifice;

PA. Depinde de tipul perifericului, adica dedicat (acces secvential), partajabil (acces direct) sau virtualizat;

AR. Consta in actualizarea structurilor de date corespunzatoare, urmata de transferul propriu-zis;

ER. Se face fie la sfirsitul operatiei curente pentru perifericele partajabile, fie la sfirsitul job-ului pentru cele dedicate.

Modulele program implicate in transferul de informatie intre memorie si diversele periferice se face cu ajutorul urmatoarelor module program:

- program de canal de I/O - pentru a elibera procesorul de sarcina transferului, calculatorul dispune de dispozitive specializate pe care le foloseste in acest scop. Acestea sint numite canale sau procesoare de I/O. Aceste procesoare dispun de un set propriu de instructiuni, corespunzator operatiilor specifice de executat. Avantajul utilizarii acestor canale consta in functionarea lor in paralel cu procesorul UCP, ducind la cresterea performantelor globale ale SC. Aceste canale de I/O ruleaza programe specifice;

- controlor de trafic de I/O, care gestioneaza operatiile de I/O pentru un singur tip de dispozitiv (de exemplu, controlor pentru disc). El poate comanda mai multe echipamente la un moment dat (datorita diferentei de viteza intre electronica lui locala si elementele de mecanica fina din dispozitive).;

- planificator de I/O, care planifica procesele de I/O pe procesoarele de I/O;

- driver-e de I/O cu sarcina de a conduce efectiv operatiile de I/O. Driver-ele, care pot fi vazute ca niste interfete intre EP si UCP (cu rolul de a realiza adaptarea electrica/logica a EP in sistem si conversiile de format si viteza intre UCP si EP), au o parte hardware si o parte software, ambele fiind specifice echipamentului periferic folosit. Driver-ul software actioneaza intr-un context de lucru propriu, putind insa accesa structuri de date ale SO. Driver-ele pot fi rezidente (de exemplu cele pentru discul magnetic, pentru ecran, ..) sau incarcabile (cum ar fi cele pentru mouse, pentru anumite imprimante, ..). Un driver are cinci puncte de intrare:

- initializare (prin care se "intra" la startarea unei noi operatii de I/O);

- intrerupere (la care se ajunge prin adresa din vectorul de intreruperi);

- anulare operatie de I/O;

- time-out (se activeaza acest punct atunci cind timpul acordat unei operatii de I/O a expirat);

- cadere de tensiune.

Functiile unui driver sint deci: initializarea operatiilor de I/O, tratarea intreruperilor, anularea operatiilor de I/O, precum si tratarea situatiilor speciale (cum ar fi caderile de tensiune, expirarea timpului alocat operatiei de I/O).

Fig.36. Realizarea operatiilor de I/O

Caile de crestere a vitezei operatiilor de I/O pentru un numar de canale, respectiv controlori dat ar putea fi:

- operarea independenta a perifericului - pentru ca pe un disc sa se caute un anumit cilindru, nu trebuie tinut ocupat controlorul, el putind comanda alt disc. Cind discul va termina operatia, el va anunta controlorul folosindu-se de electronica lui locala;

- folosirea buffer-elor, acestea putind fi: locale perifericului (ele se folosesc pentru a stoca un anumit numar de caractere, astfel ca intreruperile nu vor mai fi generate pentru fiecare caracter in parte) sau localizate in memoria interna (folosite pentru a efectua operatii de I/O in avans);