cours16_16116_H09 - Ordinateurs Structure et Applications...

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GIF-16116 Cours 16, p.1 Etienne Tremblay Ordinateurs, Structure et Applications GIF-16116 Université Laval, Hiver 2009 Cours 16, Les Entrées/Sorties
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GIF-16116 Cours 16, p.2 Les Entrées/Sorties Entrées/Sorties (E/S, Input/Output ou I/O en anglais) désigne l’ensemble des transferts de données qui permettent au CPU et à la mémoire de communiquer avec le restant du monde. Une entrée est une donnée allant du monde extérieur vers le CPU. Une sortie est une donnée allant du CPU vers le monde extérieur. Un périphérique est un appareil qui interagit avec CPU et la mémoire. Certains périphériques sont branchés à l’intérieur de l’ordinateur (disques durs, carte réseau,…) alors que d’autres sont branchés sur des interfaces externes de l’ordinateur (clavier, écrans, souris, imprimantes, etc.). Les Entrées/Sorties proviennent des périphériques. Le traitement des E/S est complexe pour plusieurs raisons: Les périphériques ont des modes de fonctionnement variés. Les périphériques ont souvent leur propres formats de données. Les périphériques ne vont pas à la même vitesse que le CPU. Beaucoup sont très lents par rapport à ce dernier alors que certains sont plus rapide… Pour chaque périphérique, il existe une unité spéciale appelée module d’E/S (I/O module) qui sert d’interface entre le périphérique et le CPU.
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GIF-16116 Cours 16, p.3 Modules d’Entrées/Sorties (1/2) Les modules d’E/S sont des interfaces entre le CPU et un périphérique spécifique. Ces modules sont habituellement appelés « contrôleur ». Par exemple, le module d’E/S servant d’interface entre le CPU et un disque dur sera appelé contrôleur de disque. Les modules d’E/S ont plusieurs fonctions. En voici les principales: Lire ou écrire des données du périphériques. Lire ou écrire des données du CPU/Mémoire. Cela implique du décodage d’adresses, de données et de lignes de contrôle. Certains modules d’E/S doivent générer des interruptions ou accéder directement à la mémoire. Contrôler le périphérique et lui faire exécuter des séquences de tâches. Tester le périphérique et détecter des erreurs. Mettre certaines données du périphérique ou du CPU en mémoire tampon afin d’ajuster les vitesses de communication. Il existe plusieurs techniques pour communiquer à partir du CPU/Mémoire vers un périphériques à travers un module de I/O. Les trois principales techniques sont les E/S programmées, les E/S avec interruptions et le DMA.
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GIF-16116 Cours 16, p.4 Modules d’Entrées/Sorties (2/2) Le diagramme ci-dessous montre les principales composantes d’un module d’E/S. Ainsi qu’illustré, le module comprends de la mémoire tampon pour des données (sous forme de registres dans l’illustration), une logique de contrôle pour décoder l’adresse et les lignes de contrôle (ou pour faire du DMA), et une ou plusieurs interfaces avec un ou plusieurs périphériques. Ce diagramme est simple. Certains module d’E/S sont très rudimentaires alors que d’autres sont très
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