Периферийные устройства
<<  Системные вызовы ввода и вывода Маркетинговые исследования при выводе нового продукта  >>
Картинок нет
Картинки из презентации «Ввод-вывод» к уроку информатики на тему «Периферийные устройства»

Автор: тсв. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока информатики, скачайте бесплатно презентацию «Ввод-вывод.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 37 КБ.

Ввод-вывод

содержание презентации «Ввод-вывод.ppt»
Сл Текст Сл Текст
1Ввод-вывод. 17содержащей адреса программ обработки
2Физические принципы организации прерываний – векторы прерываний. Для
ввода-вывода. В простейшем случае распределения устройств по номерам
процессор, память и многочисленные внешние прерываний необходимо, чтобы от каждого
устройства связаны большим количеством устройства к контроллеру прерываний шла
электрических соединений – линий, которые специальная линия, соответствующая одному
в совокупности принято называть локальной номеру прерывания.
магистралью компьютера. Внутри локальной 18Существуют критические секции внутри
магистрали линии, служащие для передачи ядра операционной системы, при выполнении
сходных сигналов и предназначенные для которых необходимо исключить всякие
выполнения сходных функций, принято прерывания от внешних устройств. Для
группировать в шины. При этом понятие шины запрещения прерываний, а точнее, для
включает в себя не только набор невосприимчивости процессора к внешним
проводников, но и набор жестко заданных прерываниям обычно существуют специальные
протоколов, определяющий перечень команды, которые могут маскировать
сообщений, который может быть передан с (запрещать) все или некоторые из
помощью электрических сигналов по этим прерываний устройств ввода-вывода. В то же
проводникам. время определенные кризисные ситуации в
3В современных компьютерах выделяют как вычислительной системе (например,
минимум три шины: шину данных, состоящую неустранимый сбой в работе оперативной
из линий данных и служащую для передачи памяти) должны требовать ее немедленной
информации между процессором и памятью, реакции. Такие ситуации вызывают
процессором и устройствами ввода-вывода, прерывания, которые невозможно
памятью и внешними устройствами; адресную замаскировать или запретить и которые
шину, состоящую из линий адреса и служащую поступают в процессор по специальной линии
для задания адреса ячейки памяти или шины прерываний, называемой линией
указания устройства ввода-вывода, немаскируемых прерываний (NMI –
участвующих в обмене информацией; шину Non-Maskable Interrupt).
управления, состоящую из линий управления 19Для внешних прерываний характерны
локальной магистралью и линий ее следующие особенности. 1. Внешнее
состояния, определяющих поведение прерывание обнаруживается процессором
локальной магистрали. В некоторых между выполнением команд (или между
архитектурных решениях линии состояния итерациями в случае выполнения цепочечных
выносятся из этой шины в отдельную шину команд). 2. Процессор при переходе на
состояния. обработку прерывания сохраняет часть
4Количество линий, входящих в состав своего состояния перед выполнением
шины, принято называть разрядностью следующей команды. 3. Прерывания
(шириной) этой шины. Ширина адресной шины, происходят асинхронно с работой процессора
например, определяет максимальный размер и непредсказуемо, программист никоим
оперативной памяти, которая может быть образом не может предугадать, в каком
установлена в вычислительной системе. именно месте работы программы произойдет
Ширина шины данных определяет максимальный прерывание.
объем информации, которая за один раз 20Программные прерывания возникают после
может быть получена или передана по этой выполнения специальных команд, как
шине. 1. На адресной шине процессор должен правило, для выполнения привилегированных
выставить сигналы, соответствующие адресу действий внутри системных вызовов.
ячейки памяти, в которую будет Программные прерывания имеют следующие
осуществляться передача информации. 2. На свойства. 1. Программное прерывание
шину данных процессор должен выставить происходит в результате выполнения
сигналы, соответствующие информации, специальной команды. 2. Процессор при
которая должна быть записана в память. 3. выполнении программного прерывания
После выполнения действий 1 и 2 на шину сохраняет свое состояние перед выполнением
управления выставляются сигналы, следующей команды. 3.Программные
соответствующие операции записи и работе с прерывания, естественно, возникают
памятью, что приведет к занесению синхронно с работой процессора и абсолютно
необходимой информации по нужному адресу. предсказуемы программистом.
5Память легко можно представить себе в 21Исключительные ситуации возникают во
виде последовательности пронумерованных время выполнения процессором команды. К их
адресами ячеек, локализованных внутри числу относятся ситуации переполнения,
одной микросхемы или набора микросхем. К деления на ноль, обращения к отсутствующей
устройствам ввода-вывода подобный подход странице памяти (см. часть III) и т. д.
неприменим. Внешние устройства разнесены Для исключительных ситуаций характерно
пространственно и могут подключаться к следующее. 1. Исключительные ситуации
локальной магистрали в одной точке или обнаруживаются процессором во время
множестве точек, получивших название выполнения команд. 2. Процессор при
портов ввода-вывода. Тем не менее, точно переходе на выполнение обработки
так же, как ячейки памяти взаимно исключительной ситуации сохраняет часть
однозначно отображались в адресное своего состояния перед выполнением текущей
пространство памяти, порты ввода-вывода команды. 3. Исключительные ситуации
можно взаимно однозначно отобразить в возникают синхронно с работой процессора,
другое адресное пространство – адресное но непредсказуемо для программиста, если
пространство ввода-вывода. При этом каждый только тот специально не заставил
порт ввода-вывода получает свой номер или процессор делить некоторое число на ноль.
адрес в этом пространстве. 221. Скорость обмена информацией может
61. На адресной шине процессор должен варьироваться в диапазоне от нескольких
выставить сигналы, соответствующие адресу байтов в секунду (клавиатура) до
порта, в который будет осуществляться нескольких гигабайтов в секунду (сетевые
передача информации, в адресном карты). 2. Одни устройства могут
пространстве ввода-вывода. 2. На шину использоваться несколькими процессами
данных процессор должен выставить сигналы, параллельно (являются разделяемыми), в то
соответствующие информации, которая должна время как другие требуют монопольного
быть передана в порт. 3. После выполнения захвата процессом. 3. Устройства могут
действий 1 и 2 на шину управления запоминать выведенную информацию для ее
выставляются сигналы, соответствующие последующего ввода или не обладать этой
операции записи и работе с устройствами функцией. Устройства, запоминающие
ввода-вывода (переключение адресных информацию, в свою очередь, могут
пространств!), что приведет к передаче дифференцироваться по формам доступа к
необходимой информации в нужный порт. сохраненной информации: обеспечивать к ней
7Существенное отличие памяти от последовательный доступ в жестко заданном
устройств ввода-вывода заключается в том, порядке или уметь находить и передавать
что занесение информации в память является только необходимую порцию данных.
окончанием операции записи, в то время как 234. Часть устройств умеет передавать
занесение информации в порт зачастую данные только по одному байту
представляет собой инициализацию реального последовательно (символьные устройства), а
совершения операции ввода-вывода. Что часть устройств умеет передавать блок
именно должны делать устройства, приняв байтов как единое целое (блочные
информацию через свой порт, и каким именно устройства). 5. Существуют устройства,
образом они должны поставлять информацию предназначенные только для ввода
для чтения из порта, определяется информации, устройства, предназначенные
электронными схемами устройств, только для вывода информации, и
получившими название контроллеров. устройства, которые могут выполнять и
Контроллер может непосредственно управлять ввод, и вывод.
отдельным устройством (например, 241. Символьные (клавиатура, модем,
контроллер диска), а может управлять терминал и т. П.); 2. Блочные (магнитные и
несколькими устройствами, связываясь с их оптические диски и ленты, и т. Д.); 3.
контроллерами посредством специальных шин Сетевые (сетевые карты); 4. Все остальные
ввода-вывода (шина IDE, шина SCSI и т. (таймеры, графические дисплеи,
д.). телевизионные устройства, видеокамеры и т.
81. Устройства ввода-вывода П.);
подключаются к системе через порты. 2. 25Логические принципы организации
Могут существовать два адресных ввода-вывода. 1. Устройства ввода-вывода
пространства: пространство памяти и 2. Контроллеры стройств ввода-вывода. 3.
пространство ввода-вывода. 3. Порты, как Драйверы устройств ввода-вывода 4. Базовая
правило, отображаются в адресное подсистема ввода-вывода.
пространство ввода-вывода и иногда – 26Драйверы устройств ввода-вывода
непосредственно в адресное пространство скрывают от разработчиков операционных
памяти. 4. Использование того или иного систем особенности функционирования
адресного пространства определяется типом конкретных приборов и обеспечивающие четко
команды, выполняемой процессором, или определенный интерфейс между hardware и
типом ее операндов. 5. Физическим вышележащим уровнем – уровнем базовой
управлением устройством ввода-вывода, подсистемы ввода-вывода. Базовая
передачей информации через порт и подсистема ввода-вывода предоставляет
выставлением некоторых сигналов на механизм взаимодействия между драйверами и
магистрали занимается контроллер программной частью вычислительной системы
устройства. в целом.
9Контроллеры устройств ввода-вывода 27Символьные устройства – это
весьма различны как по своему внутреннему устройства, которые умеют передавать
строению, так и по исполнению (от одной данные только последовательно, байт за
микросхемы до специализированной байтом. К символьным устройствам обычно
вычислительной системы со своим относятся устройства ввода информации,
процессором, памятью и т. д.), поскольку которые спонтанно генерируют входные
им приходится управлять совершенно разными данные: клавиатура, мышь, модем, джойстик.
приборами. Некоторые общие черты К ним же относятся и устройства вывода
контроллеров, необходимые им для информации, для которых характерно
взаимодействия с вычислительной системой. представление данных в виде линейного
Обычно каждый контроллер имеет по крайней потока: принтеры, звуковые карты и т. д.
мере четыре внутренних регистра, По своей природе символьные устройства
называемых регистрами состояния, обычно умеют совершать две общие операции:
управления, входных данных и выходных ввести символ (байт) и вывести символ
данных. Для доступа к содержимому этих (байт) – get и put.
регистров вычислительная система может 28Блочные устройства – это устройства,
использовать один или несколько портов, которые могут передавать блок байтов как
что для нас не существенно. Для простоты единое целое. Для блочных устройств, таких
изложения будем считать, что каждому как магнитные и оптические диски, ленты и
регистру соответствует свой порт. т. п. естественными являются операции
10Регистр состояния содержит биты, чтения и записи блока информации – read и
значение которых определяется состоянием write, а также, для устройств прямого
устройства ввода-вывода и которые доступны доступа, операция поиска требуемого блока
только для чтения вычислительной системой. информации – seek.
Эти биты индицируют завершение выполнения 29Для выполнения таких специфических
текущей команды на устройстве (бит действий в интерфейс между драйвером и
занятости), наличие очередного данного в базовой подсистемой ввода-вывода обычно
регистре выходных данных (бит готовности входит еще одна функция, позволяющая
данных), возникновение ошибки при непосредственно передавать драйверу
выполнении команды (бит ошибки) и т. д. устройства произвольную команду с
11Регистр управления получает данные, произвольными параметрами, что позволяет
которые записываются вычислительной задействовать любую возможность драйвера
системой для инициализации устройства без изменения интерфейса. В операционной
ввода-вывода или выполнения очередной системе Unix такая функция получила
команды, а также изменения режима работы название ioctl (от input-output control).
устройства. Часть битов в этом регистре 30Функцию инициализации или повторной
может быть отведена под код выполняемой инициализации работы драйвера и устройства
команды, часть битов будет кодировать – open. Функцию временного завершения
режим работы устройства, бит готовности работы с устройством (может, например,
команды свидетельствует о том, что можно вызывать отключение устройства) – close.
приступить к ее выполнению. Функцию опроса состояния устройства (если
12Регистр выходных данных служит для по каким-либо причинам работа с
помещения в него данных для чтения устройством производится методом опроса
вычислительной системой, а регистр входных его состояния) – poll. Функцию останова
данных предназначен для помещения в него драйвера, которая вызывается при останове
информации, которая должна быть выведена операционной системы или выгрузке драйвера
на устройство. Обычно емкость этих из памяти, halt.
регистров не превышает ширину линии данных 31Блокирующие, неблокирующие и
(а чаще всего меньше ее), хотя некоторые асинхронные системные вызовы.
контроллеры могут использовать в качестве 32К первой, наиболее привычной для
регистров очередь FIFO для буферизации большинства программистов группе относятся
поступающей информации. блокирующиеся системные вызовы. Как
131. Процессор в цикле читает информацию следует из самого названия, применение
из порта регистра состояний и проверяет такого вызова приводит к блокировке
значение бита занятости. Если бит инициировавшего его процесса, т. е.
занятости установлен, то это означает, что процесс переводится операционной системой
устройство еще не завершило предыдущую из состояния исполнение в состояние
операцию, и процессор уходит на новую ожидание. Завершив выполнение всех
итерацию цикла. Если бит занятости операций ввода-вывода, предписанных
сброшен, то устройство готово к выполнению системным вызовом, операционная система
новой операции, и процессор переходит на переводит процесс из состояния ожидание в
следующий шаг. 2. Процессор записывает код состояние готовность. После того как
команды вывода в порт регистра управления. процесс будет снова выбран для исполнения,
3. Процессор записывает данные в порт в нем произойдет окончательный возврат из
регистра входных данных. 4. Процессор системного вызова. Типичным для применения
устанавливает бит готовности команды. В такого системного вызова является случай,
следующих шагах процессор не задействован. когда процессу необходимо получить от
145. Когда контроллер замечает, что бит устройства строго определенное количество
готовности команды установлен, он данных, без которых он не может выполнять
устанавливает бит занятости. 6. Контроллер работу далее.
анализирует код команды в регистре 33Ко второй группе относятся
управления и обнаруживает, что это команда неблокирующиеся системные вызовы. Их
вывода. Он берет данные из регистра название не совсем точно отражает суть
входных данных и инициирует выполнение дела. В простейшем случае процесс,
команды. 7. После завершения операции применивший неблокирующийся вызов, не
контроллер обнуляет бит готовности переводится в состояние ожидание вообще.
команды. 8. При успешном завершении Системный вызов возвращается немедленно,
операции контроллер обнуляет бит ошибки в выполнив предписанные ему операции
регистре состояния, при неудачном ввода-вывода полностью, частично или не
завершении команды – устанавливает его. 9. выполнив совсем, в зависимости от текущей
Контроллер сбрасывает бит занятости. ситуации (состояния устройства, наличия
15Для того чтобы процессор не дожидался данных и т. д.). В более сложных ситуациях
состояния готовности устройства процесс может блокироваться, но условием
ввода-вывода в цикле, а мог выполнять в его разблокирования является завершение
это время другую работу, необходимо, чтобы всех необходимых операций или окончание
устройство само умело сигнализировать некоторого промежутка времени. Типичным
процессору о своей готовности. Технический случаем применения неблокирующегося
механизм, который позволяет внешним системного вызова может являться
устройствам оповещать процессор о периодическая проверка на поступление
завершении команды вывода или команды информации с клавиатуры при выполнении
ввода, получил название механизма трудоемких расчетов.
прерываний. 34К третьей группе относятся асинхронные
16В большинстве современных компьютеров системные вызовы. Процесс, использовавший
процессор стараются полностью освободить асинхронный системный вызов, никогда в нем
от необходимости опроса внешних устройств, не блокируется. Системный вызов инициирует
в том числе и от определения с помощью выполнение необходимых операций
опроса устройства, сгенерировавшего сигнал ввода-вывода и немедленно возвращается,
прерывания. Устройства сообщают о своей после чего процесс продолжает свою
готовности процессору не напрямую, а через регулярную деятельность. Об окончании
специальный контроллер прерываний, при завершения операции ввода-вывода
этом для общения с процессором он может операционная система впоследствии
использовать не одну линию, а целую шину информирует процесс изменением значений
прерываний. Каждому устройству некоторых переменных, передачей ему
присваивается свой номер прерывания, сигнала или сообщения или каким-либо иным
который при возникновении прерывания способом. Необходимо четко понимать
контроллер прерывания заносит в свой разницу между неблокирующимися и
регистр состояния и, возможно, после асинхронными вызовами. Неблокирующийся
распознавания процессором сигнала системный вызов для выполнения операции
прерывания и получения от него read вернется немедленно, но может
специального запроса выставляет на шину прочитать запрошенное количество байтов,
прерываний или шину данных для чтения меньшее количество или вообще ничего.
процессором. Асинхронный системный вызов для этой
17Номер прерывания обычно служит операции также вернется немедленно, но
индексом в специальной таблице прерываний, требуемое количество байтов рано или
хранящейся по адресу, задаваемому при поздно будет прочитано в полном объеме.
инициализации вычислительной системы, и
Ввод-вывод.ppt
http://900igr.net/kartinka/informatika/vvod-vyvod-79205.html
cсылка на страницу

Ввод-вывод

другие презентации на тему «Ввод-вывод»

«Устройства вывода информации» - Чем больше разрешающая способность монитора, тем выше качество изображения. Лазерные принтеры применяются в офисах для печати документов. Качество изображения определяется количеством точек, из которых оно складывается. Лазерные принтеры. Качество изображения определяется разрешающей способностью монитора.

«Устройства ввода» - Джойстик. Джойстик (англ. Зачем нужна компьютеру «мышка»? Световое перо невозможно использовать с обычными ЖК-мониторами. Перечислите устройства ввода информации? Мышь. Устройства ввода информации. Работа любого аппаратного средства требует программного управления. Для устройств ввода и устройств вывода управляющие программы называются ДРАЙВЕРАМИ.

«Устройства ввода и вывода информации» - Гибкий магнитный диск. Переводят информацию с машинного языка в формы, доступные для человеческого восприятия. Принтер. Содержит сотни тысяч концентрических дорожек, на которых хранится информация. Место для хранения информации в компьютере. Мышь Трекбол Джойстик Сенсорные панели Графический планшет.

«Устройства ввода вывода» - Струйный. Координатные устройства ввода. Лазерный. Видеопроектор. Матричный. Ход работы. Производит преобразование звука из аналоговой формы в цифровую. Перечислите виды манипуляторов. Сканер. Устройства ввода. На главную. Манипуляторы - мышь - трекбол Сенсорные панели (тачпад) Графические планшеты.

«Вывод войск из Афганистана» - Афганистан. Русская земля! Возвращение на Родину. Страшно было остаться наедине с самим собой. Медаль «В память 20-летия вывода войск из Афганистана». Через Афганистан прошло более полумиллиона воинов ОКСВ. Пропали без вести и были захвачены в плен 330 человек. А. Карпенко. Добряков Валерий Викторович.

«Устройства ввода информации» - Сенсорные устройства ввода. Устройства распознавания речи. Сенсорный экран представляет собой поверхность, которая покрыта специальным слоем. Некоторые системы способны определять одинаковые слова, сказанные разными людьми. Рядом с клавиатурой размещается подвижное устройство ,называется мышью. Устройства ввода.

Периферийные устройства

27 презентаций о периферийных устройствах
Урок

Информатика

130 тем

Похожие
презентации

Картинки