Прерывание (англ. interrupt) — сигнал, сообщающий процессору о совершении какого-либо асинхронного события. При этом выполнение текущей последовательности команд приостанавливается, и управление передаётся обработчику прерывания, который выполняет работу по обработке события и возвращает управление в прерванный код.
Виды прерываний:
Аппаратные (англ. IRQ — Interrupt Request) — события от периферийных устройств (например, нажатия клавиш клавиатуры, движение мыши, сигнал от таймера, сетевой карты или дискового накопителя) — внешние прерывания, или события в микропроцессоре — (например, деление на ноль) — внутренние прерывания;
Программные — инициируются выполняемой программой, т.е. уже синхронно, а не асинхронно. Программные прерывания могут служить для вызова сервисов операционной системы.
Обработчики прерываний обычно пишутся таким образом, чтобы время их обработки было как можно меньшим.
До окончания обработки прерывания обычно устанавливается запрет на обработку или даже генерацию других прерываний. Некоторые процессоры поддерживают иерархию прерываний, позволяющую прерываниям более высокого приоритета вызываться при обработке менее важных прерываний.
4. Периферийные устройства.
Вектор прерывания — ячейка памяти, содержащая адрес обработчика прерывания.
Перехват прерывания — изменение обработчика прерывания на свой собственный.
Вектора прерываний объединяются в таблицу векторов прерываний. Местоположение таблицы зависит от типа и режима работы микропроцессора.
Обработчик прерываний (или процедура обслуживания прерываний) — процедура операционной системы или драйвера устройства, вызываемая по прерыванию для выполнения его обработки. Обработчики прерываний могут выполнять множество функций, которые зависят от причины, которая вызвала прерывание и времени выполнения, которые требуются на это обработчику.
Обработчик прерываний—это низкоуровневый эквивалент обработчика событий. Эти обработчики вызываются либо по аппаратному прерыванию, либо соответствующей инструкцией в программе. И соответственно служат для обслуживания устройств или для осуществления вызова функций операционной системы (как способ передачи управления между различными уровнями защиты).
В современных системах обработчики прерываний делятся на Высокоприоритетные Обработчики Прерываний (ВОП) и Низкоприоритетные Обработчики Прерываний (НОП).
К выполнению ВОП обычно предъявляются жесткие требования: малое время на выполнение, малое количество операций, разрешенных к выполнению, особая надежность, так как ошибки, допущенные во время выполнения, могут обрушить операционную систему, которая не может корректно их обработать. Поэтому ВОП обычно выполняют минимально необходимую работу: быстро обслуживают прерывание, собирают критичную информацию, которая доступна только в это время, и планируют выполнение НОП для дальнейшей обработки.
ВОП, которые обслуживают аппаратные устройства, обычно маскируют свое прерывание для того, чтобы предотвратить вложенные вызовы, которые могут вызвать переполнение стека.
14. Понятие программного обеспечения компьютера. Системное программное обеспечение
НОП завершает обработку прерывания. НОП либо имеет собственный поток для обработки, либо заимствует на время обработки поток из системного пула. Эти потоки планируются наравне с другими, что позволяет добиться более гладкого выполнения процессов. НОП выполняется с гораздо менее жесткими ограничениями по времени и ресурсам, что облегчает программирование и использование драйверов.
В разных системах ВОП и НОП именуются по-разному. В операционной системе Windows ВОП называется обработчиком прерывания, а НОП—отложенный вызов процедуры (DPC, Defered Procedure Call)
Прямой доступ к памяти (англ. Direct Memory Access, DMA) — режим обмена данными, без участия Центрального Процессора. За счёт чего скорость передачи увеличивается, т.к. данные не пересылаются в ЦП и обратно.
Plug and Play (сокр. PnP), дословно переводится как «включил и играй» — технология, предназначенная для быстрого определения и конфигурирования устройств в компьютере. Разработана фирмой Microsoft при содействии других компаний.
Основные знания о PnP:
PNP BIOS — расширения BIOS для работы с PnP устройствами.
Plug and Play Device ID — индификатор PnP устройства имеет вид PNPXXXX, где XXXX — специальный код.
Вопросы для самоконтроля:
1. Аппаратные средства поддержки работы периферийных устройств: контроллеры;
2. Аппаратные средства поддержки работы периферийных устройств: адаптеры;
3. Аппаратные средства поддержки работы периферийных устройств: мосты.
Раздел 3. Современные и перспективные интерфейсы и шины ввода – вывода
Тема 3.1 Интерфейсные подключения периферийных устройств ПК
Студент должен:
иметь представление:
· о современных и перспективных интерфейсах и шинах ввода – вывода
знать:
· интерфейсные подключения периферийных устройств вычислительной техники;
· функции интерфейсов;
· типы интерфейсов;
· структуру разъемов шин;
· основные характеристики интерфейсов подключения периферийных устройств.
уметь:
· подключать периферийные устройства к ПК
Интерфейсные подключения периферийных устройств ПК. Функции интерфейсов. Типы интерфейсов. Структура разъемов шин. Основные характеристики интерфейсов подключения периферийных устройств.
Методические указания
Интерфейс — коммуникационное устройство (или протокол обмена), позволяющее одному устройству взаимодействовать с другим и устанавливать соответствие между выходами одного устройства и входами другого. Основная функция интерфейса HDD — передача данных из вычислителя ПК в накопитель и обратно. Разработано несколько основных типов интерфейсов: ESDI, IDE, SCSI. Распространенный в конце 1980-х гг. интерфейс ESDI не отвечает требованиям современных систем по быстродействию, кроме того, его различные исполнения часто бывают несовместимы. В связи с этим ему на смену пришли интерфейсы: IDE (1989 г.), обладающий повышенным быстродействием, и SCSI (1986 г.), имеющий большие возможности для расширения системы за счет подключения разнообразных устройств, а также E-IDE — расширенный IDE.
IDE и SCSI — интерфейсы, в которых контроллер выполнен в виде микросхемы, установленной на плате накопителя. В интерфейсе SCSI между контроллером и системной Шиной введен еще один уровень организации данных и управления, а интерфейс IDE взаимодействует с системной шиной непосредственно.
Основными характеристиками накопителей на жестких дисках, которые следует принимать во внимание при выборе устройства, являются емкость, быстродействие и время безотказной работы.
Емкость винчестера определяется максимальным объемом данных, которые можно записать на носитель. Реальная величина емкости винчестера достигает сотни гигабайт. Прогресс в области создания и производства накопителей на жестких дисках приводит к тому, что ежегодно плотность записи (и соответственно емкость) увеличивается примерно на 60%.
Среднее время доступа к различным объектам на HDD определяет фактическую производительность накопителя. Время, необходимое винчестеру для поиска любой информации на диске, измеряется миллисекундами. Среднее время доступа винчестеров составляет 7 —9 мс.
Размер кэш-памяти (быстрой буферной памяти) винчестеров колеблется в диапазоне от 512 Кбайт до 2 Мбайт.
Скорость передачи данных (Maximum Data Transfer Rate — MDTR) зависит от таких характеристик винчестера, как число байт в секторе, число секторов на дорожке, скорость вращения дисков.
Время безотказной работы для накопителей определяется расчетным среднестатистическим временем между отказами (Mean Time Between Failures — MTBF), характеризующим надежность устройства, указывается в документации и обычно составляет 20 000 — 500 000 ч. Подобно дискетам, жесткий диск делится на дорожки и секторыю. Каждая дорожка однозначно определяется номером головки и порядковым номером, отсчитываемым на диске относительно внешнего края.
Накопитель содержит несколько дисков, расположенных один над другим; их» разбиения идентичны. Поэтому принято рассматривать пакет жестких дисков в виде цилиндров, каждый из которых состоит из аналогичных дорожек на поверхностях каждого диска. Секторы идентифицируются своим порядковым номером относительно начала дорожки. Нумерация секторов на дорожке начинается с единицы, а головок и цилиндров — с нуля.
Вопросы для самоконтроля:
1. Интерфейс: назначение;
2. IDE и SCSI — интерфейсы;
3. Основные характеристики накопителей на жестких дисках
Источник: stydopedia.ru
Как называют системные программы обеспечивающие работу периферийных устройств
Системное программное обеспечение (СПО) — это комплекс программ, обеспечивающих работу и управление компонентами компьютера. Оно необходимо для совместной работы всех устройств компьютера и обеспечения доступа к всем ресурсам, которые они предоставляют. Операционная система (ОС) является основой СПО. Она обладает комплексом системных программ, которые расширяют возможности компьютера и поддерживают его работу в целом.
Операционные системы
Операционная система (ОС) — это комплекс системных программ, который управляет ресурсами и управляет всем компьютером. Она обеспечивает загрузку и выполнение прикладных программ, а также взаимодействие с пользователями. ОС может работать на разных устройствах, таких как компьютер, телефон, планшет и другие устройства, где она выполняет те же функции.
Системное программное обеспечение
Системное программное обеспечение — это совокупность программ, которые обеспечивают управление компонентами компьютера. СПО включает в себя драйверы для устройств, программы для поддержки управления памятью, файловой системы и многое другое.
Системные администраторы
Системный администратор — это ключевая специальность в сфере IT, которая управляет установкой, настройкой и обслуживанием системных программных компонентов компьютеров и серверов в компании. Эта должность предполагает полный контроль над сетью и системами безопасности, а также отслеживание и устранение неполадок в работе устройств.
Порты
Порты — это разъемы, которые используются для работы периферийного оборудования, такого как мышь, клавиатура, принтеры и других устройств. Они не называют разъёмы PCI/ISA/AGP/VLB/PCI-E-шин или для оперативной памяти и процессора.
Полезные советы и выводы
В современном мире компьютеры представляют собой неотъемлемую часть нашей жизни. Для их эффективной работы необходимо грамотное управление СПО. Каждый IT-специалист должен иметь углубленные знания об ОС и СПО.
Для эффективного управления компьютером и всех его компонентов, используйте только подлинные рабочие программы. Это позволит избежать проблем со стабильностью, обновлениями и безопасностью, которые могут возникнуть, если будут использоваться нелегальные программы.
Также важно выбирать правильные и качественные кабели и периферийные устройства, чтобы избежать неполадок в их работе, которые могут быть связаны с несоответствием между железной и программной частью компьютера.
И последнее, но не менее важное правило — регулярное обновление и настройка компонентов и ПО, что сделает вашу систему быстрее, стабильнее и защищенной.
Как называется специальная программа которая обеспечивает работу периферийных устройств
Драйверы являются необходимыми программами для работы периферийных устройств компьютера. Они позволяют операционной системе взаимодействовать с устройствами, передавая им соответствующие команды и получая от них информацию. Все устройства имеют свой собственный драйвер, который обеспечивает их работу.
К примеру, для принтера нужен драйвер для печати, для мыши — для управления курсором и нажатием кнопок, для диска — для чтения и записи файлов, для звуковой карты — для воспроизведения звука и т.д. Поэтому перед покупкой нового устройства необходимо убедиться, что у него есть совместимый драйвер для вашей операционной системы. Без драйверов компьютер не сможет использовать свои внешние устройства.
Как называются системные программы
Системные программы, относящиеся к категории операционных систем, выполняют ряд важных функций. Они контролируют доступ к ресурсам компьютера, осуществляют взаимодействие между системным железом и прикладным программным обеспечением, позволяют загружать и запускать различные приложения.
Операционные системы обеспечивают безопасность и стабильность работы компьютера, а также облегчают работу пользователя, предоставляя ему удобный интерфейс и инструменты управления файлами и настройками системы. Кроме того, эти программы позволяют создавать виртуальные машины и работать с несколькими операционными системами одновременно. Существует множество операционных систем, от разных производителей и различным функционалом, и выбор зависит от конкретных потребностей пользователя. В любом случае, операционная система является неотъемлемой частью компьютера и важным элементом его функционирования.
Как называется набор программ который обеспечивает пользователю и прикладным программам удобный способ управления компьютером
Она также управляет ресурсами компьютера, такими как процессор, память, жесткий диск, и сетевыми устройствами. В основе операционной системы лежат ядро и оболочка. Ядро отвечает за низкоуровневые операции (например, управление памятью), а оболочка предоставляет пользовательский интерфейс для взаимодействия с компьютером (например, менеджер окон на экране).
На рынке представлены различные операционные системы, такие как Windows, Mac OS, Linux и другие. Каждая из них имеет свои особенности, преимущества и недостатки, а также определенные требования к аппаратному обеспечению. Операционная система является неотъемлемой частью работы на компьютере, и её правильный выбор и настройка влияют на качество и комфорт использования компьютера.
Наиболее распространенные операционные системы для ПК — это Microsoft Windows, Apple MacOS и Linux. Кроме основного функционала, такого как управление файлами и мультимедийной информацией, ОС обеспечивает работу периферийных устройств, включая принтеры, сканеры, мыши, клавиатуры и другие подключаемые устройства. Дополнительные сервисные программы могут быть установлены для расширения возможностей и управления устройствами, например, драйверы. Системное программное обеспечение является необходимым компонентом для работы компьютеров и других устройств, позволяя им взаимодействовать со всеми подключенными устройствами и выполнять задачи, которые делают нашу повседневную жизнь проще и комфортнее.
- Как называются специальные системные программы используемые для управления внешними устройствами компьютера
- Как называется специальная программа которая обеспечивает работу периферийных устройств
Источник: selhozinstitut.ru
Периферийные устройства, режим работы, программное обеспечение вычислительных машин.
Все устройства ЭВМ делятся на центральные и периферийные.
Центральные устройства — полностью электронные,периферийные устройства могут быть либо электронными, либо электромеханическими с электронным управлением.
В центральных устройствах основным узлом, связывающим микропроцессорный комплект в единое целое, является системная магистраль. Она состоит из трех узлов, называемых шинами:
· шинаданных (ШД),
· шина адреса (ША),
· шина управления (ШУ).
Периферийное устройство – это часть технического обеспечения, конструктивно отделенная от основного блока вычислительной системы.
Периферийные устройства персонального компьютера — это устройства, которые подключаются к компьютеру с помощью специальных разъёмов.
В состав центральных устройств ЭВМ входят: центральный процессор, основная память и ряд дополнительных узлов, выполняющих служебные функции: контроллер прерываний, таймер и контроллер прямого доступа к памяти (ПДП).
Периферийные устройства делятся на два вида:
1. внешние ЗУ (НМД-накопители на магнитных дисках, НГМД – накопители на гибких магнитных дисках, НМЛ – накопители на магнитных лентах)
2. устройства ввода-вывода (УВВ): клавиатура, дисплей, принтер, мышь, адаптер каналов связи (КС) и др.
К основным устройствам относятся устройства управления курсороми отчасти модемы (для терминалов и бездисковых станций). Практически к ПК можно подключить любые устройства, которые могут вырабатывать электрические сигналы и/или ими управляться.
Периферийные устройстваподключаются к компьютеру через внешние интерфейсыили с помощью специализированных адаптеровиликонтроллеров. Средством стыковки какого-либо устройства и какой-либо шины компьютера является адаптер и контроллер.
Периферийные устройства:
· Связь с сотовым телефоном
Аксессуары к ПК
· Сеть и ее аппаратура
Проекторы
Клавиатура
Клавиатура предназначена для ввода информации, вид вводимой информации определяется программным обеспечением, в котором работает пользователь. При нажатии клавиши выполняется процедура прерывания и запускается программа обработки прерывания, именно она определяет какая клавиша была нажата.
Устройство может подключаться по интерфейсу Ps/2,USB. Существуют также переходники, которые позволяют подключить USB клавиатуру в порт PS/2 и наоборот.
На ноутбуках и нетбуках в целях экономии места могут отсутствовать некоторые группы клавиш. Также могут отсутствовать они и в обычных клавиатурах.
Плюсом USB клавиатуры является, что ее можно подключать с включенным компьютером и через некоторое время операционная система автоматически опознает клавиатуру, тем самым вам ненадо перезагружать компьютер, чтобы начать работать с ней. Если подключить клавиатуру PS/2 с включенным компьютером, то система не сможет определитьустройство и придется перегрузить компьютер, чтобы начать использовать клавиатуру.