บทที่ 10

1. บทที่ 10
การจัดการอุปกรณ์อินพุต
และอุปกรณ์เอาต์พุต

2. ความหมายของอุปกรณ์อินพุตและอุปกรณ์เอาต์พุต
อินพุต หมายถึง ข้อมูลต่างๆ หรือโปรแกรมคาสั่งที่ป้อนเข้าสู่
เครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อเตรียมการประมวลผลต่อไป
อุปกรณ์อินพุต หมายถึง อุปกรณ์ใดๆ ที่สามารถอินพุตข้อมูล
โปรแกรมหรือคาสั่งต่างๆ ส่งไปยังคอมพิวเตอร์ได้ ซึ่งการ
พิจารณาเลือกใช้อุปกรณ์อินพุตขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งานและ
ความเหมาะสมเป็นสาคัญ

3. ประเภทของอุปกรณ์อินพุตและอุปกรณ์เอาต์พุต
อุปกรณ์อินพุตและอุปกรณ์เอาต์พุตสามารถแบ่งออกได้เป็น 2
ประเภท ดังนี้
1. อุปกรณ์ชนิดข้อมูลเป็นสาย (Stream) อุปกรณ์ประเภทนี้
ข้อมูลที่ส่งเข้าออกจะเรียงมาเป็นลาดับก่อน-หลัง การแบ่งแยก
ข้อมูลทาได้โดยตรวจสอบลาดับของข้อมูล
2. อุปกรณ์ชนิดข้อมูลไม่เป็นสาย (Non - Stream) อุปกรณ์
ประเภทนี้ข้อมูลที่ส่งและรับ ไม่ขึ้นอยู่กับลาดับการส่ง

4. การจัดอุปกรณ์อินพุตและอุปกรณ์เอาต์พุต
1.ติดตามสถานะของทุกๆ อุปกรณ์ในระบบ วิธีที่นิยมใช้คือ มี
UCB (Unit Control Block) สาหรับอุปกรณ์แต่ละชิ้น เพื่อเก็บ
ข้อมูลที่สาคัญต่างๆ ของอุปกรณ์นั้นๆ UCB คล้าย PCB ของ
โปรเซส คือ เป็นโครงสร้างข้อมูลชนิดหนึ่ง
2. กาหนดว่า อุปกรณ์ชนิดใดใครเป็นผู้ใช้ ใช้นานเท่าไร และ
เริ่มใช้เมื่อไร มาตรการในการกาหนดสิ่งเหล่านี้ เพื่อให้การใช้งาน
อุปกรณ์แต่ละชิ้นเกิดประโยชน์สูงสุด

5. 4. จัดสรร (Allocate) อุปกรณ์ เพื่อมอบหมายอุปกรณ์ชิ้นนั้น
ให้โปรเซส
5. เรียกคืน (De-Allocate) อุปกรณ์ เมื่อโปรเซสที่ครอบครอง
อุปกรณ์ทางานเสร็จสิ้นลง ระบบปฏิบัติการจะนาอุปกรณ์ต่างๆ ที่
ถูกครอบครองโดยโปรเซสนี้คืนให้กับระบบ ซึ่งหมายความว่า
อุปกรณ์เหล่านั้นไม่ได้ถูกครอบครองโดยโปรเซสที่เพิ่งทางานเสร็จ
สิ้นอีกต่อไป


6. ตัวขับอุปกรณ์ (Device Drivers)
อุปกรณ์แต่ละชนิดย่อมมีลักษณะแตกต่างกันออกไปทั้งในแง่การ
ติดต่อส่งข้อมูล และการควบคุมการทางานของตัวอุปกรณ์เอง
ระบบปฏิบัติการจะต้องควบคุมและติดต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ ทุก
ประเภท ถ้านาโปรแกรมส่วนควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ ทั้งหมดมารวม
ไว้ในตัว ระบบปฏิบัติการจะทาให้ระบบปฏิบัติการมีขนาดใหญ่
มาก ระบบปฏิบัติการจาเป็นจะต้องรู้ลักษณะการทางานของ
อุปกรณ์ทุกประเภท เพื่อสามารถควบคุมการทางานของอุปกรณ์แต่
ละประเภทได้ถูกต้อง ในลักษณะนี้เราต้องการติดตั้งอุปกรณ์ชนิด
ใหม่เข้าไปในระบบคอมพิวเตอร์ไม่สามารถทาได้

7. การรับส่งข้อมูลระหว่างหน่วยประมวลผลกลางกับอุปกรณ์
เมื่อโปรเซสต้องการส่งข้อมูลให้อุปกรณ์ต่างๆ ข้อมูลที่ส่งจะถูก
เก็บไว้ในหน่วยความจา (เป็นหน่วยความจาที่ถูกครอบครองโดย
โปรเซส) การส่งจะกระทาโดยหน่วยประมวลผลกลางเป็นผู้นาข้อมูลมา
จากหน่วยความจาส่วนนี้และส่งไปให้อุปกรณ์ต่างๆ ในทางกลับกันเมื่อ
อุปกรณ์ต่างๆ ต้องการส่งข้อมูลให้โปรเซส ข้อมูลจะถูกส่งผ่านหน่วย
ประมวลผลกลางไปไว้ในหน่วยความจาส่วนนี้ จากนั้นโปรเซสจึงนา
ข้อมูลไปใช้ได้ ซึ่งวิธีการรับส่งข้อมูลในลักษณะนี้ สามารถแบ่ง
ออกเป็น 3 วิธี คือ
1. การพอลลิ่ง (Polling)
2. การอินเทอร์รัพต์ (Interrupt)
3. เมลบล็อก

8. การรับส่งข้อมูลโดยตรง (Direct Memory Access : DMA)
การรับส่งข้อมูลแบบ DMA จาเป็นต้องอาศัยแชนแนล หรือตัว
ควบคุม DMA (DMA Controller) แชนแนลทาหน้าที่แทนหน่วย
ประมวลผลกลาง เมื่อต้องการรับส่งข้อมูลแบบ DMA แชนแนลจะ
ส่งสัญญาณไปบอกให้หน่วยประมวลผลกลางรับรู้ จากนั้นหน่วย
ประมวลผลกลางจะสั่งให้แชนแนลทาการควบคุมการส่งข้อมูล
และหน่วยประมวลผลกลางสามารถไปทางานอื่นได้และเมื่อการ
ทา DMA เสร็จสิ้น แชนแนลจะส่งสัญญาณบอกให้หน่วย
ประมวลผลกลางรับรู้อีกครั้งว่า การทา DMA เสร็จสิ้นลงแล้ว