U/I UREDJAJI Flashcards
Sta omogucavaju u/i uredjaju?
Ulazno-izlazni uređaji računara omogućavaju
razmenu podataka sa spoljnim okruženjem
-Ulaz-proces prenošenja podataka sa ulaznog
uređaja u glavnu memoriju ili registar
procesora
-Izlaz-proces prenošenja podataka iz glavne
memorije ili registara procesora na izlazni
uređaj
Sta je kontroler?
Konroleri upravljaju radom U/I uređaja. Kontroler može biti integrisan u matičnu ploču, ili se može
priključiti na slot na matičnoj ploči. Kontroler izvodi konverziju formata podataka koji karakterišu
računar i onih koji karakterišu periferni uređaj. Prvobitno, svaki kontroler je projektovan za određeni
tip perifernog uređaja. Zatim su razvijeni standardi kao što su USB i Firewire, koji omogućuju jednom
kontroleru da upravlja većim brojem perifernih uređaja.
Sta su drajveri?
U cilju upravljanja u/i uredjajima softveru podrsku pruza drajver.
Za svaki operativni sistem postoje :
-genericki drajveri
-specijalizovani drajveri
izvrsenje u/i opčeracija?
Postoji više načina izvršenja U/I operacija koji
se razlikuju prema stepenu učešća procesora
prilikom obavljanja U/I aktivnosti:
Programirani ulaz/izlaz
Prekidima vođen ulaz/izlaz
Ulaz/izlaz korišćenjem DMA (Direct Memory
Access) kontrolera
Cime upravlja drajver?
Drajver upravlja kontrolerom na taj nacin sto mu izdaje komande i prihvata rezultat izvrsenja u/i operacije.
Programirani u/i ?
Aplikativni program poziva U/I funkciju
operativnog sistema (read, write), koja poziva
drajver uređaja koji zatim aktivira U/I
kontroler
Aplikativni program i drajver izvršava
procesor.
Procesor nalaže U/I kontroleru izvršenje U/I
operacije i kad se operacija okonča, podešavaju se
odgovarajući bitovi u statusnom registru kontrolera,
ali kontroler pritom ne obaveštava procesor o tome
Zato procesor nakon izdavanja naloga mora
povremeno da proverava da li je operacija završena
Ako je završena, procesor čita podatak iz registra
podataka kontrolera, upisuje u memoriju i vraća
kontrolu aplikativnom programu
Koji su nedostaci programiranog u/i uredjaja?
Nedostaci programiranog U/I-a:
Procesor mora da čeka dok U/I kontroler ne bude
spreman za predaju ili prijem podataka
Dok čeka procesor proverava status U/I uređaja,
Ova tehnika znatno narušava performanse sistema i
može biti opravdana samo u slučaju brzih uređaja,
kada vreme čekanja procesora na odziv nije veliko
Prekidima vodjen u/i ?
Aplikativni program poziva U/I funkciju
operativnog sistema (read, write), koja poziva
drajver uređaja koji aktivira U/I kontroler
Drajver završava svoj rad, OS pamti trenutne
vrednosti registara procesora koji pamte
informacije vezane za izvršenje programa koji je
pozvao U/I funkciju, postavlja ga u stanje
čekanja i aktivira sledeći program.
Kada kontroler obavi U/I operaciju, generiše
prekid koji šalje procesoru.
Instrukcija programa koji se izvršava se prekida, i
započinje izvršenje procedure za obradu prekida
koja obezbeđuje završetak U/I operacije i
prenošenje zahtevanih podataka između U/I
uređaja i registra procesora, a potom od registra
procesora do glavne memorije
Na osnovu zapamćenog tekućeg sadržaja
registara može se ponovo aktivirati program koji
je prekinut, tj. u okviru koga je izdat nalog za U/I
operacijom.
Mane prekidima vodjen u/i?
Prekidima vođen U/I je efikasniji od
programiranog U/I, jer eliminiše bespotrebno
čekanje procesora.
Kod ovog načina oavljanja U/I operacija
imamo i dalje trošenje mnogo procesorskog
vremena, jer svaki prenos podataka između
memorije i U/I uređaja mora da prođe kroz
procesor
u/i koriscenjem DMA kontrolera?
Koristi se poseban DMA čip koji omogućava
prenos veće količine podataka (blokova
podataka) između memorije i kontrolera bez
intervencije procesora
Procesor aktivira DMA čip
specificirajući adresu uređaja,
adresu početka područja u memoriji koje
učestvuje u prenosu podataka sa U/I uređajem i
broj bajtova koje treba prebaciti u ovo područje ili
iz ovog područja u memoriji .
Ove vrednosti procesor upisuje u
odgovarajuće registre DMA kontrolera, nakon
čega se upravljanje U/I prenosom prenosi
upravo DMA kontroleru koji nadalje obavlja
ulogu koju je procesor imao
Za to vreme, procesor nastavlja da izvršava
neki drugi program.
DMA kontroler prebacuje ceo blok podataka
(reč po reč) direktno u memoriju ili iz nje,
bez prolaska podataka kroz procesor
Nakon završenog prenosa, DMA kontroler
generiše prekid kojim obaveštava procesor
da je naloženi prenos bloka podataka
okončan
Koje su prednosti DMA kontrolera u odnosu na prethodnna dva?
Procesor je uključen samo na početku i na
kraju prenosa, što čini DMA prenos
efikasnijim u pogledu performansi u odnosu
na prethodna dva načina prenosa
