موضوع : تحقیق بررسی دستگاه ورودی خروجی INPUT OUTPUT MANAGEMENT
ديد افراد مختلف نسبت به سخت افزار IO متفاوت است مهندسين برق و الكترونيك آن را بصورت مدارهاي مجتمع مدار چاپي منابع تغذيه موتورها و ديگر اجزاء فيزيكي تشكيل دهنده سخت افزار مي بينند برنامه نويسان آن رابه شكل واسطه ارائه شده به نرم افزار فرامين مورد قبول سخت افزار توابع قابل اجرا و خطاهاي احتمالي و گزارش آنها مي بينند
يك دستگاه بلوكي وسيله اي است كه اطلاعات را در يك بلوك با اندازه معين ذخيره مي كند كه هر كدام با آدرس خودشان مشخص شده اند حدود اندازه بلوك‌هاي معمولي از 512 بايت تا 32768 بايت مي باشند خاصيت اساسي يك دستگاه بلوكي اين است كه خواندن و نوشتن هر بلوك را بطور مستقل از بقيه ممكن مي سازد ديسكها از متداولترين دستگاههاي بلوكي هستند
نوع ديگري از دستگاههاي ورودي خروجي دستگاههاي كاركتري است يك دستگاه كاركتري يك جريان از كاركترها را بدون توجه به هيچ ساختار بلوكي دريافت نموده و يا تحويل مي دهد بنابراين قابليت آدرس دهي و جستجو در آن وجود ندارد چاپگرها واسطه هاي شبكه موشواره ها و ديگر دستگاههايي كه شبيه ديسك نيستند به عنوان دستگاه كاركتري در نظر گرفته مي شوند
پردازنده يك فرمان ورودي خروجي را از جانب فرايندي به يك مولفه ورودي خروجي صادر مي كند سپس آن فرايند قبل از ادامه تا كامل شدن عمل ورودي خروجي به انتظار مي ماند
ورودي خروجي مبتني بر وقفه پردازنده يك فرمان ورودي خروجي را از جانب فرايند صادر مي كند سپس به اجراي دستورالعملهاي بعدي ادامه مي دهد و با كامل شدن عمل ورودي خروجي يا وقفه مولفه ورودي خروجي مواجه مي شود دستورالعملهاي بعدي مي توانند از همان فرايند باشند البته به شرطي كه فرايند نيازي به انتظار براي تكميل ورودي خروجي نداشته باشد در غير اين صورت فرايند در انتار وقفه معلق مي گردد و كار ديگري انجام مي گيرد
دسترسي مستقيم به حافظه DMA مولفه DMA تبادل داده ها بين حافظه اصلي و مولفه ورودي خروجي را كنترل مي كند پردازنده تقاضايي براي انتقال يك بلوك از داده ها را به مولفه DMA مي فرستد و فقط پس از انتقال كل بلوك مورد وقفه قرار مي گيرد
مي توان گامهاي تكاملي را بصورت زير خلاصه نمود
كنترل دستگاه جانبي بطور مستقيم
يك كنترل كننده يا مولفه ورودي خروجي افزوده شده است پردازنده از ورودي خروجي برنامه ريزي شده بدون وقفه استفاده مي كند با اين گام پردازنده از جزئيات اختصاصي واسط هاي دستگاه خارجي جدا مي گردد
همان پيكربندي گام دوم ولي اين بار از وقفه استفاده شده است ديگر وقت پردازنده تلف نمي شود
از طريق DMA كنترل مستقيم حافظه به مولفه ورودي خروجي داده شده است حال مي توان بلوكي از داده را بدون دخالت پردازنده به از حافظه انتقال داد
مولفه ورودي خروجي تا حد پردازنده اي مجزا با مجموعه اي دستورالعملهاي خاصي براي ورودي خروجي ارتقاء يافته است پردازنده مركزي (CPU) پردازنده ورودي خروجي را براي اجراي برنامه ورودي خروجي از حافظه هدايت مي كند پردازنده ورودي خروجي اين دستورالعملها را بدون دخالت پردازنده مركزي واكنشي و اجرا مي كند
مولفه ورودي خروجي داراي حافظه محلي اختصاصي و در واقع به نوبه خود يك كامپيوتر است با اين معماري مجموعه بزرگي از دستگاههاي ورودي خروجي با حداقل دخالت پردازنده مركزي مي تواند كنترل شود
اساساً مولفه DMA بايد فقط زماني از گذرگاه استفاده كند كه پردازنده به آن نيازي ندارد يا بايد پردازنده را وادار كند كه بطور موقت عمليات خود را معلق نمايد روش اخير بيشتر معمول است و به آن ربودن چرخه مي گويند روش DMA به اين صوتر كار مي كند كه هرگاه پردازنده در صدد خواندن يا نوشتن بلوكي از داده ها برآيد فرماني به مولفه DMA مي دهد و از اين طريق اطلاعات زير را به آن مولفه مي‌فرستد
اينكه درخواست خواندن يا نوشتن
آدرس دستگاه ورودي خروجي درگير
آدرس مكان شروع خواندن يا نوشتن در حافظه
تعداد كلماتي كه بايد خوانده يا نوشته شود
سپس پردازنده به كارهاي ديگر پرداخته و عمل ورودي خروجي را به مولفه DMA محول مي كند مولفه DMA همه بلوك داده ها را به صورت يك كلمه در هر زمان به طور مستقيم و بدون عبور از پردازنده به از حافظه انتقال مي دهد هنگاميكه انتقال كامل شده مولفه DMA يك علامت وقفه به پردازنده ارسال مي كند بنابراين پردازنده فقط در آغاز و پايان انتقال درگير مي باشد
هدف اصلي نرم افزار IO سازماندهي نرم افزار بصورت يك سري از لايه ها است كه كار لايه هاي پاييني پنهان ساختن ويژگي هاي پيچيده سخت افزار از لايه هاي بالاتر و كار لايه هاي بالايي نشان دادن يك واسطه منظم ساده و شفاف براي استفاده كننده است از اين اهداف مي توان به موارد زير اشاره نمود
مقاله بررسی INPUT OUTPUT MANAGEMENT
بررسيMANAGEMENT INPUT OUTPUT
الف) قابل پس گرفتن PREEMPTABLE 8
ب) غیر قابل پس گرفتن NON PREEMPTABLE 8
ورودی خروجی در WINDOWS NT 16
مولفه های پایه ای ورودی خروجی ۱۷
ورودی خروجی همگام و ناهمگام ۱۸