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PERI Master ACSI cours 1 - 1 Gestion des Périphériques 2006 - 2007 (Transparents de F. Dromard)

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1 PERI Master ACSI cours Gestion des Périphériques (Transparents de F. Dromard)

2 PERI Master ACSI cours Introduction l Système dE/S l Evaluation des performances è Dépend de lapplication l Mesure è Débit : quantité de données / unité de temps è Nombre dopérations dE/S / unité de temps

3 PERI Master ACSI cours Introduction l Classement dorganes dE/S è Comportement n Entrée n Sortie n stockage è Partenaire n Humain n Machine è Débits de données n Débit crête

4 PERI Master ACSI cours Points abordés l Principes généraux des E/S l BUS dentrées sorties l Disques magnétiques l Pilotes de périphériques

5 PERI Master ACSI cours Système d E/S typique processeur cache Pont hôte mémoire Bus D E/S Contrôleur disques Contrôleur vidéo Contrôleur réseau Contrôleur série D1D2 écran interruptions

6 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Aspects Matériel è Processeur è Périphérique è Adaptation è Espaces dadressage et E/S è Instructions et E/S è Echanges synchrones è Echanges asynchrones

7 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Coté processeur è Présente une adresse è Présente une donnée (écriture) è Reçoit une donnée (lecture) Processeur Adresse Données Contrôle

8 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Coté périphérique è Matériel spécifique è Electronique de commande Matériel spécifique Electronique de commande Ecran Clavier Souris Imprimante Disque Réseau …etc Commandes Etats Données

9 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Adaptation è Technologique è Logique è Temporelle Electronique de commande Processeur Adresse Données Contrôle Adaptation Périphérique Commandes Etats Données Matériel spécifique

10 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Adaptation è Périphérique accessible au processeur è Registres adressables n Registres de contrôle n Registres détats n Registres de données

11 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Souvent plusieurs adaptations è Interfaces n Niveaux électriques n Signaux n Protocole Proc. Adapt. 1 Adapt. 2 Périph. Interface 1Interface 2 Interface 3 Périphérique

12 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Terminologie è Interface è Cartes dinterface è Adaptateur (adapter) è Contrôleur (controller) è Unité dEchange è Périphérique (I/O Device)

13 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Espaces dadressage et E/S è Processeur à deux espaces dadressage n Espace mémoire n Instructions mémoire Espace mémoire Espace E/S 0 N -1 0 P -1 Espace entrées / sorties Instructions dE/S IN reg, adresse OUT reg, adresse

14 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Espaces dadressage et E/S è Processeur à un seul espace dadressage n E/S mappées en mémoire n Pas dinstructions dE/S è Dans les deux cas n Nécessite un décodage dadresse 0 N -1 E/S mémoire Espace dadressage

15 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Instructions et E/S è Pour effectuer une opération dE/S, le processeur exécute une instruction è Différences avec les accès mémoire n Vitesse : E/S souvent plus lentes n Donnée échangée E/S : octet, Mémoire : mot n Autonomie n Taux derreurs

16 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Instructions et E/S è Les registres E/S ont un comportement différent de celui des cases mémoire n Lecture / écriture n Lecture seule n Écriture seule n Lecture avec remise à zéro

17 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Echanges synchrones adresse donnée sens temps sortie entrée contrôlecontrôle échange proc. / périph. proc.

18 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Echanges synchrones adresse donnée entrée sortie échange contrôlecontrôle proc. / périph. proc.

19 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Echanges synchrones avec attente adresse donnée sens temps entrée contrôlecontrôle échange ready périph. proc. périph.

20 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Echanges asynchrones - lecture adresse donnée sens req entrée contrôlecontrôle ack périph. proc. périph. proc.

21 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Echanges asynchrones - écriture adresse sens req sortie contrôlecontrôle ack périph Proc. 3 donnée

22 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Exemple : périphérique série asynchrone l Vue densemble Processeur Périphérique série émission 1 1 réception startD0D1D7Pstop TTTTTT

23 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Exemple : périphérique série asynchrone l Organisation interne Réception 1 réception Emission 1 Logique de contrôle émission

24 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Exemple : périphérique série asynchrone l Réception è Détecte le bit start è Assemble les bits è Vérifie parité et stop è 1 bit détat : registre réception plein Registre à décalage 1 réception Registre réception 8 bits 8

25 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Exemple : périphérique série asynchrone l Emission è Ajoute parité et stop è Emet en série è 1 bit détat : registre émission vide Registre à décalage 1 émission Registre émission 8 bits 8

26 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Exemple : périphérique série asynchrone l Registre détat è Bit 0 : registre réception vide/plein è Bit 1 : écrasement en réception è Bit 5 : registre émission plein/vide è Bit 6 : rien à émettre è Bit 2 : erreur de parité è …..

27 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Exemple : périphérique série asynchrone l Vu du processeur Registre émission Registreréception Registre de contrôle Registre détat Logique de contrôle C/D CS Lec Ecr

28 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Exemple : périphérique série asynchrone l Accès aux Registres C / D = 0 C / D = 1 Registre réceptionRegistre émission Registre détatRegistre de contrôle Entrée Lecture Sortie Ecriture

29 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Exemple : périphérique série asynchrone l Interactions entre registres è Bit détat registre réception plein : n Mis à 1 lorsque recopie reg. à décalage -> reg. récept. n Mis à 0 lorsque lecture registre réception è Bit détat registre émission vide n Mis à 0 lorsque écriture dans registre émission n Mis à 1 lorsque recopie reg. émission -> reg. à décalage

30 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Exemple : périphérique série asynchrone l Interactions entre registres è Bit détat écrasement en réception : n Mis à 1, lorsque recopie reg. à décalage -> reg. récept., si bit détat registre réception vaut 1. n Mis à 0 lorsque lecture registre détat. è Bit détat rien à émettre n Mis à 1 lorsque recopie reg. émission -> reg. à décalage si bit détat registre émission vide vaut 1. n Mis à 1 lorsque recopie reg. émission -> reg. à décalage

31 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Exemple : périphérique série asynchrone l Raccordement au processeur Processeur décodage Périphérique Série A9:0 RD WR IO/M RD WR C/D CS

32 PERI Master ACSI cours Principes généraux des E/S Exemple : périphérique série asynchrone l Raccordement au processeur è Adresses : 3F8 et 3F9 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A CS = A9+A8+A7+A6+A5+A4+A3+A2+A1+IO/M C/D = A0


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