Gestion des Périphériques E/S

Caractéristiques des Périphériques E/S

Types de Périphériques

• Lisibles par l'homme : Utilisés pour la communication avec l'utilisateur.
  • Imprimantes
  • Terminaux à écran graphique (écran, clavier, souris)
• Lisibles par la machine : Utilisés pour la communication avec les équipements électroniques.
  • Lecteurs de disques et de bandes magnétiques
  • Capteurs
  • Drivers
  • Actionneurs (Actuateurs)
• Communication : Utilisés pour communiquer avec des périphériques distants.
  • Pilotes de ligne numérique
  • Modems

Différences Clés entre Périphériques

Taux de Transfert de Données

Il peut y avoir des différences de plusieurs ordres de grandeur entre les taux de transfert.

Application

• Un disque utilisé pour stocker des fichiers nécessite un logiciel de gestion de fichiers.
• Un disque utilisé comme magasin de sauvegarde pour les pages dans un système de mémoire virtuelle dépend de l'utilisation des logiciels et du matériel de la mémoire virtuelle.
• Un terminal utilisé par un administrateur système peut avoir une priorité plus élevée.

Complexité du Contrôle

La complexité varie selon le périphérique.

Unité de Transfert

Les données peuvent être transférées comme un flux d'octets/caractères (terminal) ou en blocs plus importants (disque).

Représentation des Données

Différents schémas de codage sont utilisés.

Conditions d'Erreur

Les dispositifs répondent aux erreurs différemment.

Méthodes de Gestion des E/S

E/S Programmée

Le processeur attend que l'opération soit terminée avant de continuer.

E/S Pilotée par Interruptions

• Le processeur envoie une commande d'E/S.
• Le processeur continue l'exécution des instructions.
• Le module E/S envoie une interruption quand il a achevé ses travaux.
• Le processeur n'a pas besoin de perdre du temps à attendre.

Accès Direct à la Mémoire (DMA)

• Un module DMA contrôle l'échange de données entre la mémoire principale et le module E/S.
• Le processeur envoie une demande de transfert d'un bloc de données au module DMA.
• Le processeur n'est interrompu que lorsque le bloc entier a été transféré.
• Le processeur délègue l'opération d'E/S au module DMA.
• Le module DMA transfère les données directement depuis/vers la mémoire.
• Lorsque le transfert est terminé, le module DMA envoie un signal d'interruption au processeur.

Buffering (Mise en Tampon) des E/S

Raisons de cette stratégie :

• Les processus doivent attendre la fin de l'opération d'E/S.
• Certaines pages doivent rester dans la mémoire principale pendant l'opération d'E/S.

Types de Périphériques selon le Buffering

• Orienté Bloc : Stocke les informations dans des blocs de taille fixe. Les transferts sont faits bloc par bloc. Utilisé pour les disques et les bandes.
• Orienté Flux de Caractères : Transfère les données comme un flux d'octets. Utilisé pour les terminaux, imprimantes, ports de communication, souris et autres périphériques de pointage, et la plupart des appareils qui ne sont pas de stockage secondaire.

Disques (Stockage Secondaire)

Avantages Principaux :

• Capacité de stockage beaucoup plus grande.
• Coût par bit plus faible.
• L'information n'est pas perdue lorsque l'ordinateur est éteint.

Organisation des Disques

Les disques sont organisés en cylindres, pistes et secteurs. Tous les secteurs ont un nombre égal d'octets. Les zones près du bord du disque sont physiquement plus grandes que celles près du centre.

Un pilote peut effectuer des recherches sur plusieurs lecteurs en même temps (recherches chevauchées). De nombreux pilotes peuvent lire ou écrire sur une unité tout en recherchant sur une autre.