Recommended
Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (20)
Similar to การจัดการอุปกรณ์อินพุตและอุปกรณ์เอาต์พุต
Similar to การจัดการอุปกรณ์อินพุตและอุปกรณ์เอาต์พุต (20)
More from Thanaporn Singsuk
More from Thanaporn Singsuk (14)
การจัดการอุปกรณ์อินพุตและอุปกรณ์เอาต์พุต
- 2. ความหมายของอุปกรณ์อินพุต อินพุต หมายถึง ข้อมูลต่างๆ หรือโปรแกรมคาสั่งที่ป้ อนเข้าสู่ เครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อเตรียมการประมวลผลต่อไป อุปกรณ์อินพุต หมายถึง อุปกรณ์ใด ๆ ที่สามารถอินพุตข้อมูล โปรแกรม หรือคาสั่งต่างๆ ส่งไปยังคอมพิวเตอร์ได้ ซึ่งการพิจารณา เลือกใช้อุปกรณ์อินพุตขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งานและความเหมาะสม เป็นสาคัญ
- 4. ประเภทของอุปกรณ์อินพุตและอุปกรณ์เอาต์พุต อุปกรณ์อินพุตและอุปกรณ์เอาต์พุตสามารถแบ่งออก ได้เป็น 2 ประเภท ดังนี้ 1. อุปกรณ์ชนิดข้อมูลเป็นสาย (Stream) อุปกรณ์ประเภทนี้ข้อมูล ที่ส่งเข้าออกจะเรียงมาเป็น ลาดับก่อน-หลัง การแบ่งแยกข้อมูลทาได้โดย ตรวจสอบลาดับของข้อมูลอุปกรณ์ประเภทนี้สามารถ จัดการได้ง่าย เพียงแต่ จัดลาดับการรับ-ส่งข้อมูลให้ถูกต้องก็เพียงพอแล้ว ตัวอย่างของอุปกรณ์ ชนิด นี้ได้แก่คีย์บอร์ด ซึ่งข้อมูลที่ส่งเข้ามาในระบบจะเป็นไปตามลาดับการกดคีย์ ถ้าคีย์ใดถูกกดก่อนก็จะถูกส่งมาก่อน เครื่องพิมพ์ก็จัดอยู่ในอุปกรณ์ประเภท นี้ข้อมูลที่ถูกส่งออกไปก่อนก็จะถูกพิมพ์ก่อน ข้อมูลที่ถูกส่งไปทีหลังจะถูก พิมพ์ทีหลัง
- 5. 2. อุปกรณ์ชนิดข้อมูลไม่เป็นสาย (Non-Stream) อุปกรณ์ประเภท ใด ข้อมูลที่ส่งและรับ ไม่ขึ้นอยู่กับลาดับการส่ง จะต้องอาศัยข้อมูลเพิ่มเติม เพื่อที่จะแยกแยะข้อมูลแต่ละตัวการจัดการอุปกรณ์ ประเภทนี้ ระบบปฏิบัติการจะต้องมีวิธีจัดการโดยเฉพาะ ขึ้นอยู่กับลักษณะของอุปกรณ์ ชนิดนั้นๆ ตัวอย่างของอุปกรณ์ชนิดนี้เช่น จอภาพของเครื่อง ไมโครคอมพิวเตอร์ ข้อมูลหรือตัวอักษรที่ส่งไป ให้จอภาพแสดงนั้น จะต้องไป ในตาแหน่งที่ถูกต้อง ตัวอักษรที่แสดงอยู่บนจอภาพแต่ละตัวจะมีหมายเลข ประจาตาแหน่งนั้น ๆ เมื่อทาการส่งตัวอักษรไปยังตาแหน่งใดตัวอักษรก็จะ ปรากฏอยู่บน จอภาพ ณ ตาแหน่งนั้น ดังนั้นจะเห็นได้ว่า การส่งตัวอักษรไปยังจอภาพ ไม่จาเป็นต้องมีลาดับการส่งที่ถูกต้อง แต่ต้องการหมายเลขที่ตรงกับตาแหน่งเท่านั้น
- 7. การจัดการอุปกรณ์อินพุตและอุปกรณ์เอาต์พุต หน้าที่พื้นฐานของระบบปฏิบัติการในการดูแลอุปกรณ์อินพุตและ อุปกรณ์เอาต์พุต ในระบบ คอมพิวเตอร์โดยทั่วไป มีดังนี้ 1. ติดตามสถานะของทุก ๆ อุปกรณ์ในระบบ วิธีที่นิยมใช้คือ มี UCB (Unit Control Block) สาหรับอุปกรณ์แต่ละชิ้น เพื่อเก็บข้อมูลที่สาคัญ ต่าง ๆ ของอุปกรณ์นั้น ๆ UCB คล้าย PCB ของ โปรเซส คือ เป็นโครงสร้าง ข้อมูลชนิดหนึ่ง
- 8. 2. กาหนดว่า อุปกรณ์ชิ้นใดใครเป็นผู้ใช้ ใช้นานเท่าไร และเริ่มใช้ เมื่อไร มาตรการ ในการกาหนดสิ่งเหล่านี้เพื่อให้การใช้งานอุปกรณ์แต่ละชิ้น เกิดประโยชน์สูงสุด มีเทคนิคในการจัดการอุปกรณ์ 3 ประเภท ดังนี้ - การยกให้ (Dedicated Device) เป็นการกาหนดให้อุปกรณ์ถูกใช้ได้โดยโปรเซสเพียงโปรเซสเดียว โปรเซสอื่น ๆ จะเข้ามา ใช้อุปกรณ์ตัวนี้ไม่ได้ - การแบ่งปัน (Shared Device) เป็นการกาหนดให้อุปกรณ์ถูกใช้ได้โดยหลายโปรเซสร่วมกันไม่เป็น ของ โปรเซสใดโปรเซสหนึ่ง - การปลอม (Virtual Device) เป็นการจาลองอุปกรณ์ชิ้นหนึ่งให้เป็นอุปกรณ์อีกชิ้นหนึ่ง เช่น จาลอง ดิสก์เป็นเครื่องพิมพ์ ซึ่งมีในบางระบบปฏิบัติการเท่านั้น
- 9. 3. จัดสรร (Allocate) อุปกรณ์ เพื่อมอบหมายอุปกรณ์ขึ้นนั้นให้ โปรเซส 4. เรียกคืน (De-Allocate) อุปกรณ์ เมื่อโปรเซสที่ครอบครอง อุปกรณ์ท่างานเสร็จสิ้นลง ระบบปฏิบัติการจะน่าอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ถูก ครอบครองโดยโปรเซสนี้คืนให้กับระบบ ซึ่งหมายความว่า อุปกรณ์เหล่านั้น ไม่ได้ถูกครอบครองโดยโปรเซสที่เพิ่งทางาน เสร็จสิ้นอีกต่อไป
- 11. ตัวขับอุปกรณ์ (Device Drivers) อุปกรณ์แต่ละชนิดย่อมมีลักษณะแตกต่างกันออกไป ทั้งในแง่การติดต่อส่งข้อมูล และการควบคุมการทางาน ของตัวอุปกรณ์เอง ระบบปฏิบัติการจะต้องควบคุมและติดต่อกับอุปกรณ์ ต่างๆ ทุกประเภท ถ้านาโปรแกรมส่วนควบคุมอุปกรณ์ต่าง ๆ ทั้งหมดมารวม ไว้ในตัวระบบปฏิบัติการจะทาให้ระบบปฏิบัติการมีขนาดใหญ่มาก ระบบปฏิบัติการจาเป็นจะต้องรู้ลักษณะการทางานของ อุปกรณ์ทุกประเภท เพื่อสามารถควบคุมการทางานของอุปกรณ์แต่ละประเภทได้ถูกต้อง ใน ลักษณะนี้เราต้องการติดตั้งอุปกรณ์ชนิดใหม่เข้าไปในระบบคอมพิวเตอร์ไม่ สามารถทาได้
- 12. ทั้งนี้เพราะในตัวระบบปฏิบัติการไม่มีโปรแกรมที่จะจัดการกับ อุปกรณ์ชนิดใหม่นี้จึงไม่สามารถติดต่อ และควบคุมอุปกรณ์ใหม่ได้ ถ้า ต้องการจะติดตั้งอุปกรณ์ตัวใหม่เข้าไปต้องแก้ไข ปรับปรุง ระบบปฏิบัติการใหม่ ซึ่งอาจเสียค่าใช้จ่ายสูง และการเปลี่ยน ระบบปฏิบัติการทาได้ไม่สะดวกเพราะต้องหยุดการทางานของระบบ ทั้งหมดเพื่อเปลี่ยนเอาระบบปฏิบัติการตัวใหม่ที่ได้รับการปรับปรุงแล้ว เข้าไปทางานแทน
- 13. รูปแสดง OS ควบคุมการทางานของอุปกรณ์ต่าง ๆ ด้วย
- 14. เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าว ผู้ออกแบบระบบปฏิบัติการจึงมี ความคิดที่จะแยกเอาส่วนควบคุมอุปกรณ์ทั้งหลายออกจากตัว ระบบปฏิบัติการ โปรแกรมที่แยกออกมาต่างหาก และมีหน้าที่ควบคุม ติดต่อกับอุปกรณ์ต่าง ๆ นี้เรียกว่า ตัวขับอุปกรณ์ (Device Driver) อุปกรณ์แต่ละชนิดจะมีตัวขับอุปกรณ์ของตนเองและแตกต่างจากตัวขับ อุปกรณ์ชนิดอื่น ๆ ทั้งนี้เพราะการควบคุมการ ติดต่ออุปกรณ์แต่ละชนิดไม่ เหมือนกัน เช่น ตัวขับอุปกรณ์ของเครื่องพิมพ์ ตัวขับอุปกรณ์ของเครื่องอ่าน บัตร เป็นต้น
- 15. ถึงแม้จะเป็นอุปกรณ์ชนิดเดียวกันแต่ถ้าถูกผลิตจากผู้ผลิต ต่างกันก็จะมีการควบคุมการติดต่อที่ต่างกันก็ได้ เช่น เครื่องพิมพ์ ยี่ห้อ EPSON มีการควบคุมต่างกับเครื่องพิมพ์ยี่ห้อ HP ในกรณีนี้เครื่องพิมพ์ทั้ง สองจะต้องมีตัวขับอุปกรณ์ที่ต่างกัน เมื่อระบบต้องการจะติดต่อกับอุปกรณ์ชนิดใด ระบบปฏิบัติการก็ จะติดต่อผ่านทางตัวขับ อุปกรณ์ชนิดนั้น แล้วตัวขับอุปกรณ์จะติดต่อกับ ตัวอุปกรณ์จริง ๆ การติดต่อระหว่างระบบปฏิบัติ การกับอุปกรณ์ ไม่ว่าจะ เป็นอุปกรณ์ชนิดใดก็ตามจะมีรูปแบบการติดต่อที่เหมือนกันทั้งหมด
- 17. ในลักษณะเช่นนี้ระบบปฏิบัติการไม่จาเป็น ต้องรู้ลักษณะการทางานของอุปกรณ์ต่าง ๆ เลย ปล่อยให้เป็นหน้าที่ของตัวขับอุปกรณ์ชนิดนั้น ๆ ระบบปฏิบัติการรู้เพียงแต่การติดต่อและควบคุม อุปกรณ์ผ่านทางตัวขับ อุปกรณ์เท่านั้น ซึ่งการทางานจะเหมือนกันหมด ดังนั้นการติดตั้งอุปกรณ์ ชนิดใหม่เข้าไปในระบบก็สามารถทาได้ง่าย เพียงแต่นาโปรแกรมตัวขับ อุปกรณ์ของอุปกรณ์นั้น ๆ เพิ่มเข้าไปในระบบ การแก้ไขระบบก็ทาเพียงแต่ เขียนโปรแกรมตัวขับอุปกรณ์ขึ้นมาเท่านั้น ไม่จาเป็นต้องเข้าไปยุ่งเกี่ยวกับ ระบบปฏิบัติการแต่อย่างใด เพราะระบบปฏิบัติการยังคงติดต่อกับ อุปกรณ์ ใหม่เหมือนกับอุปกรณ์อื่นเช่นกัน
- 19. ตัวควบคุมอุปกรณ์ (Device Controller) อุปกรณ์แต่ละตัวจะมีองค์ประกอบ 2 ส่วน คือกลไกของอุปกรณ์นั้น และวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ที่ควบคุมกลไกการทางานของอุปกรณ์ ซึ่งทั้งสององค์ประกอบนี้มักจะแยก ออกจากกันโดยส่วนที่เป็น วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมกลไกการทางาน เรียกว่าตัวควบคุมอุปกรณ์ (Device Controller) หรือ อะแดปเตอร์ (Adapter) ตัวควบคุมอุปกรณ์จะอยู่ในรูปของแผงวงจร ซึ่งจะติดตั้งในเครื่อง คอมพิวเตอร์แล้วเชื่อมโยงเคเบิลไปยังตัวอุปกรณ์ ซึ่งตัวควบคุมอุปกรณ์ที่ใช้ ในการควบคุมอุปกรณ์หนึ่งจะใช้ควบคุมอุปกรณ์ได้เพียงอย่างเดียว ไม่ สามารถนาไปใช้ควบคุมอุปกรณ์ชนิดอื่นได้ เช่น ตัวควบคุมดิสก์จะไม่ สามารถนาไปใช้ในการควบคุมการทางานของจอภาพได้ เป็นต้น
- 20. ตัวควบคุมอุปกรณ์จะอยู่ในรูปของแผงวงจร ซึ่งจะติดตั้งในเครื่อง คอมพิวเตอร์แล้วเชื่อมโยงเคเบิลไปยังตัวอุปกรณ์ ซึ่งตัวควบคุมอุปกรณ์ที่ใช้ ในการควบคุมอุปกรณ์หนึ่งจะใช้ควบคุมอุปกรณ์ได้เพียงอย่างเดียว ไม่ สามารถนาไปใช้ควบคุมอุปกรณ์ชนิดอื่นได้ เช่น ตัวควบคุมดิสก์จะไม่ สามารถนาไปใช้ในการควบคุมการทางานของจอภาพได้ เป็นต้น โดยปกติแล้วตัวควบคุมอุปกรณ์แต่ละตัวจะมีการติดต่อกับซีพียู โดยผ่านรีจิสเตอร์ โดยในการใช้งานอุปกรณ์ต่างๆนั้นระบบปฏิบัติการจะทา โดยการเขียนคาสั่งลงในรีจิสเตอร์ของตัวควบคุมอุปกรณ์นั้น โดยอาจจะมี การกาหนดค่าพารามิเตอร์ต่างๆ ไปพร้อมกับคาสั่งเพื่อควบคุมชนิดและ รูปแบบของการใช้งานอุปกรณ์นั้นด้วย
- 21. ซึ่งเมื่อทาการเขียนคาสั่งเสร็จแล้วซีพียูก็จะปล่อยให้อุปกรณ์นั้น ทางานด้วยตัวเอง โดยอาศัยข้อมูลต่าง ๆ ในการทางานจากคาสั่งและ พารามิเตอร์ที่เขียนลงในรีจิสเตอร์ หรือตาแหน่งความจาของตัวอุปกรณ์ นั้นและซีพียูก็จะไปทางานอื่นๆ ต่อไป โดยไม่ต้องคอยการทางานของ อุปกรณ์ และเมื่อการทางานของอุปกรณ์แล้วเสร็จ ตัวควบคุมอุปกรณ์จะ ส่งสัญญาณกลับไปแจ้งให้ซีพียูทราบโดยผ่านระบบปฏิบัติการ เพื่อให้ ซีพียูทาการตรวจสอบผลลัพธ์ของการทางาน โดยซีพียูจะอ่านข้อมูลจาก รีจิสเตอร์ของตัวควบคุมอุปกรณ์นั้น เพื่อ ดู ผลลัพธ์ของการทางาน และสถานะของ อุปกรณ์นั้นๆ เพื่อให้สามารถใช้งานในคราว ต่อไปได้
- 22. แต่อย่างไรก็ตามในระบบคอมพิวเตอร์บางระบบตัวควบคุม อุปกรณ์อาจจะมีการติดต่อกับ ซีพียูด้วยวิธีการอื่น โดยไม่ต้องผ่าน รีจิสเตอร์ก็ได้ ซึ่งจะสามารถทาได้โดยการเตรียมเนื้อที่หน่วย ความจา เฉพาะไว้เพื่อทาหน้าที่เป็นช่องทางในการติดต่อกับซีพียูโดยเฉพาะ โดย ไม่ต้องอาศัยการทางานของรีจิสเตอร์เข้าช่วย โดยมีการกาหนด ตาแหน่งของหน่วยความจาที่ใช้เพื่อการทางานของตัว ควบคุมอุปกรณ์ ต่างๆ ซึ่งเรียกว่าการจับคู่หน่วยความจากับอุปกรณ์ (Memory Map I/O)
- 23. และในแต่ละตาแหน่งหน่วยความจาที่ใช้การทางานนั้นจะมี หมายเลขประจาตัวหรือที่เรียกว่าหมายเลขการขัดจังหวะ (Interrupt Vector) กาหนดอยู่เมื่อระบบต้องการใช้งานอุปกรณ์ใดก็จะทาการส่ง สัญญาณ หมายเลขการขัดจังหวะซึ่งเป็นหมายเลขประจาตัวของอุปกรณ์นั้น เพื่อแจ้งให้ซีพียูทราบว่าต้องการใช้งานอุปกรณ์ตัวนั้นๆ
- 25. การรับส่งข้อมูลระหว่างหน่วยประมวลผลกลางกับอุปกรณ์ เมื่อโปรเซสต้องการส่งข้อมูลให้อุปกรณ์ต่างๆ ข้อมูลที่ส่งจะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจา (เป็นหน่วยความจาที่ถูกครอบครองโดยโปรเซส) การส่งจะกระทาโดยหน่วย ประมวลผลกลางเป็นผู้นาข้อมูลมาจากหน่วยความจาส่วนนี้และส่งไปให้ อุปกรณ์ต่างๆ ในทางกลับกันเมื่ออุปกรณ์ต่าง ๆ ต้องการ ส่งข้อมูลให้โปรเซส ข้อมูลจะถูกส่งผ่านหน่วยประมวลผลกลางไปไว้ในหน่วยความจาส่วนนี้ จากนั้นโปรเซสจึงนาข้อมูลไปใช้ได้
- 26. วิธีการรับส่งข้อมูลในลักษณะนี้สามารถแบ่งออกเป็น 3 วิธี คือ - การพอลลิ่ง (Polling) - การอินเทอร์รัพต์ (Interrupt) - เมลบล็อก รูปแสดงการรับ-ส่งข้อมูลระหว่างซีพียูกับอุปกรณ์
- 27. การพอลลิ่ง (Polling) เป็นวิธีการรับส่งข้อมูลระหว่างหน่วยประมวลผลกลางกับอุปกรณ์ อินพุตเอาต์พุต ซึ่งเมื่อหน่วยประมวลผลกลางส่งสัญญาณออกไปถาม สถานะการทางานของอุปกรณ์เครื่องใดเครื่องหนึ่งคาตอบที่ได้รับ คือ - Command Ready หมายถึง สภาพที่อุปกรณ์พร้อมที่จะรับคาสั่ง ทางาน
- 28. - Busy หมายถึง สภาพที่อุปกรณ์ไม่พร้อมที่จะรับคาสั่งใหม่ (อุปกรณ์นั้นกาลังทางานอยู่) - Error หมายถึง สภาพที่อุปกรณ์เกิดความผิดปกติในการ ทางาน ไม่สามารถรับคาสั่งใดๆได้อีก
- 29. เมื่อหน่วยประมวลผลกลางต้องรอการทางานของอุปกรณ์อินพุต เอาต์พุต จะเกิดสภาวะการรอคอย เรียกว่า Busy Wait Cycleซึ่งเป็นช่วงเวลา ที่หน่วยประมวลผลกลางไม่สามารถทางานอื่นได้ ต้องรอจนกว่าช่วงเวลานั้น สิ้นสุดลง คือสามารถเรียกใช้อุปกรณ์นั้นได้
- 30. การอินเทอร์รัพต์(Interrupt) เป็นวิธีการหยุดการทางานของหน่วยประมวลผลกลาง โดย อุปกรณ์อินพุตเอาต์พุตเป็นผู้ส่งสัญญาณนี้มา และผู้ที่ทาหน้าที่หยุดการ ทางานของหน่วยประมวลผลกลาง เรียกว่า Interrupt Handler หลักการ ทางานของ Interrupt Handler คือมีโครงสร้างข้อมูลที่เรียกว่า Interrupt Vector เป็นที่เก็บตาแหน่งของโปรแกรมอินเทอร์รัพต์ สาหรับ สัญญาณอินเทอร์รัพต์ต่างๆ โดยที่สัญญาณอินเทอร์รัพต์ต่าง ๆ นี้จะมี หมายเลขสัญญาณที่ไม่ซ้ากัน
- 32. การรับส่งข้อมูลโดยตรง (Direct MemoryAccess: DMA) การรับส่งข้อมูลแบบ DMA จาเป็นต้องอาศัยแชนแนล หรือตัว ควบคุม DMA (DMA Controller) แชนแนลทาหน้าที่แทนหน่วย ประมวลผลกลาง เมื่อต้องการรับส่งข้อมูลแบบ DMA แชนแนลจะส่ง สัญญาณไปบอกให้หน่วยประมวลผลกลางรับรู้ จากนั้นหน่วยประมวลผล กลางจะสั่งให้แชนแนลทาการควบคุมการส่งข้อมูล และหน่วยประมวลผล กลางสามารถไปทางานอื่นได้ และเมื่อการทา DMA เสร็จสิ้น แชนแนลจะ ส่งสัญญาณบอกให้หน่วยประมวลผลกลางรับรู้อีกครั้งว่าการทา DMA เสร็จสิ้นลงแล้ว
- 33. ในขณะที่หน่วยประมวลผลกลางทางานอื่นอยู่ และมีการทา DMA เกิดขึ้นพร้อมกันด้วย แต่การทางานของ DMA ไม่ได้เกิดขึ้นตลอดเวลา เพราะ ในช่วงการรับส่งข้อมูลระหว่างหน่วยความจา กับแชนแนลนั้น แชนแนล จาเป็นต้องใช้บัสข้อมูลและบัสแอดเดรสของหน่วยความจา และหน่วย ประมวลผลกลางเองก็จาเป็นต้องใช้บัสทั้งสองนี้ด้วยเช่นกัน ดังนั้น DMA จะ เกิดขึ้นเฉพาะในช่วงเวลาที่หน่วยประมวลผลกลางไม่ต้องการใช้บัสข้อมูลและ บัสแอดเดรสเท่านั้น เช่น หน่วยประมวล ผลกลางกาลังคานวณฟังก์ชันทาง คณิตศาสตร์ ซึ่งไม่จาเป็นต้องดึงข้อมูลจากหน่วยความจาไปใช้ ในช่วงเวลานี้ บัสข้อมูลและบัสแอดเดรสไม่ถูกใช้งานโดยหน่วยประมวลผลกลาง
- 34. ดังนั้น การทา DMA จึงสามารถทาได้ และเมื่อใดที่หน่วย ประมวลผลกลางต้องการใช้หน่วยความจา DMA จะต้องหยุด การทางานรอ จนกว่าหน่วยประมวลผลกลางจะหยุดใช้บัสข้อมูลและบัสแอดเดรส จากนั้น DMA จึงทางานต่อได้ ลักษณะที่ DMA ใช้บัสทั้งสอง ในขณะที่หน่วย ประมวลผลกลางไม่ใช้เรียกว่า การขโมยรอบเวลา (Cycle Stealing) รูปแสดงการรับส่งข้อมูลโดยตรง (DMA)
- 36. มัลติเพิ้ลพาธ (Multiple Path) หน่วยควบคุมอุปกรณ์ (Control Unit: CU) ซึ่งอุปกรณ์แต่ละ ชนิดต้องมี CU ของตัวเอง ซึ่ง CU หนึ่งตัวสามารถควบคุมอุปกรณ์ชนิด เดียวกันได้หลายเครื่อง และ CU เหล่านี้อยู่ภายใต้การควบคุมของ โปรเซสเซอร์ที่เรียกว่า แชนแนล และแชนแนลก็สามารถควบคุม CU ได้ หลาย ๆ ตัว เช่นกัน
- 38. จากรูป จะเห็นว่าการติดต่อกับอุปกรณ์ XI ต้องผ่านแชนแนล A และ CU1 ซึ่งลักษณะนี้เป็นการติดต่อแบบพาธเดี่ยว (Single Path) คือ หน่วยประมวลผลกลางไม่สามารถติดต่ออุปกรณ์XI ผ่านทางเส้นทางอื่นได้ เช่น ไม่สามารถติดต่อ XI ผ่านแชนแนล Bหรือ CU2 ได้ การทางานในลักษณะพาธเดี่ยวนี้มีข้อเสียคือ ถ้าแชนแนล A หรือ CU1 เกิดเสียหาย ทางาน ไม่ได้ หน่วยประมวลผลกลางจะไม่สามารถติดต่อ กับอุปกรณ์ XI และ X2 ได้เลย การแก้ไขปัญหาดังกล่าวนี้สามารถทาได้โดยออกแบบการติดต่อ ใหม่ให้เป็นแบบมัลติเพิ้ลพาธ (Multiple Path) กล่าวคือ หน่วยประมวลผล กลางสามารถติดต่อกับอุปกรณ์ต่าง ๆ ได้หลายเส้นทาง
- 39. รูป แสดงการทางานวิธี Multiple Path
- 40. ในลักษณะเช่นนี้หน่วยประมวลผลกลางกับอุปกรณ์X, Y สามารถ ติดต่อกันได้หลายทาง ดังนี้ 1. หน่วยประมวลผลกลาง - แชนแนล A- CU1 - อุปกรณ์ X 2. หน่วยประมวลผลกลาง - แชนแนล A- CU2 - อุปกรณ์ X 3. หน่วยประมวลผลกลาง - แชนแนล B- CU1 - อุปกรณ์ X 4. หน่วยประมวลผลกลาง - แชนแนล B- CU2 - อุปกรณ์ X 5. หน่วยประมวลผลกลาง - แชนแนล A- CU1 - อุปกรณ์ Y 6. หน่วยประมวลผลกลาง - แชนแนล A- CU2 - อุปกรณ์ Y 7. หน่วยประมวลผลกลาง - แชนแนล B- CU1 - อุปกรณ์ Y 8. หน่วยประมวลผลกลาง - แชนแนล B- CU2 - อุปกรณ์ Y
- 41. จะเห็นว่าหน่วยประมวลผลกลางติดต่อกับอุปกรณ์ X และ Y ได้ถึง 4 ทางมัลติเพิ้ลพาธทาให้ระบบมีความน่าเชื่อถือ (Reliability) สูงขึ้น กล่าวคือ ถ้าแชนแนล A เสียหายไม่สามารถทางานได้หน่วยประมวลผลกลาง สามารถติดต่อกับอุปกรณ์ X และ Y ผ่านทางแชนแนล Bได้ การใช้ โครงสร้าง แบบมัลติเพิ้ลพาธนี้ถ้ากาหนดให้ทุกแชนแนลติดต่อกับ CU ได้ ระบบก็จะมี ความ น่าเชื่อถือสูงสุด แต่ในความเป็นจริงจะไม่ค่อยพบเห็นโครงสร้างเช่นนี้ เพราะเสียค่าใช้จ่ายสูงมากในแง่ของตัวอุปกรณ์ อุปกรณ์ก็ควรติดต่อกับ CU ได้หลายตัวเพื่อให้เกิดความคล่องตัวในการทางาน แต่อย่าลืมว่า CU แต่ละ ตัวควบคุมอุปกรณ์ได้เพียงชนิดเดียวเท่านั้น
- 43. การจัดการคีย์บอร์ด (Keyboard) คีย์บอร์ดเป็นอุปกรณ์อินพุตประเภทที่มีการส่งข้อมูลเป็นสาย ดังนั้นลาดับของการส่งข้อมูล ขึ้นอยู่กับลาดับของการกดคีย์แต่ละคีย์การ เรียงลาดับผิดก็จะเกิดความหมายผิดพลาดตามไปด้วย เช่น กด ‘a’ และ ตามด้วย ‘b’ จะเกิดลาดับของข้อมูลเป็น ‘a b’ ต่างกับการกด ‘b’ ก่อนแล้ว กด ‘a’ ซึ่ง ให้ลาดับของข้อมูลเป็น ‘b a’ ดังนั้นลาดับของข้อมูลจึงมี ความสาคัญ
- 44. การจัดการคีย์บอร์ดของระบบปฏิบัติการแบ่งได้เป็น 2 โหมด คือ 1.โหมดดิบ (Raw Mode) โหมดนี้อาจเรียกได้ว่าเป็นการจัดการเชิงอักขระ (Character- Oriented) โดยมีลักษณะการ จัดการเป็นดังนี้สมมติว่าผู้ใช้ต้องการพิมพ์คา ว่า ‘date’ แต่เวลาพิมพ์จริง ๆ พิมพ์ผิดเป็น ‘dste’ ดังนั้นเมื่อต้องการแก้ไข ต้องกด Backspace3 ครั้ง (เพื่อลบตัวอักษร 3 ตัวหลังออก) และกด ‘a’t ‘e’ ตามด้วย Enter ตามลาดับ ในลักษณะนี้โปรแกรมงานของผู้ใช้จะรับอักขระ ทั้งหมด 11 ตัว (รวมอักขระที่พิมพ์ผิด Backspaceและ Enter)
- 45. 2. โหมดสุก (Cook Mode) โหมดนี้อาจเรียกได้ว่าเป็นการจัดการเชิงบรรทัด (Line- Oriented) ลักษณะการส่งข้อมูลผ่าน โหมดนี้จะต่างกับโหมดดิบเพียง เล็กน้อย ในกรณีตัวอย่างที่กล่าวไว้ในโหมดดิบ ระบบปฏิบัติการจะส่ง อักขระให้โปรแกรมทั้งหมด 11 อักขระ แต่ถ้าเป็นโหมดสุก OS จะส่งเฉพาะ อักขระที่ถูกแก้ไข ถูกต้องแล้วเท่านั้น นั้นคือจะส่งเพียง Date ไปให้
- 46. ในระบบปฏิบัติการบางระบบผู้ใช้สามารถเลือกโหมดการจัดการรับ ข้อมูลได้ทั้ง 2 โหมด โดย ระบบปฏิบัติการจะจองหน่วยความจาไว้ส่วนหนึ่ง เพื่อรับข้อมูลจากคีย์บอร์ด ก่อนที่จะส่งให้โปรแกรมต่าง ๆ นาไปใช้ หน่วยความจาส่วนนี้เรียกว่า บัฟเฟอร์ (Buffer) ในกรณีของโหมดสุก อักขระที่ ถูกส่งเข้าจะมาเก็บในบัฟเฟอร์นี้ก่อน ถ้าผู้ใช้ต้องการแก้ไขก็จะเกิดการแก้ไข ข้อมูลที่เก็บไว้ในบัฟเฟอร์ จนกระทั่งเมื่อผู้ใช้กดแป้ น Enter ข้อมูลหรือกลุ่ม ของอักขระที่ผู้ไข้แก้ไขแล้วจะถูกส่งต่อไปให้โปรแกรมของผู้ใช้ ส่วนในกรณีของ โหมดดิบ การกดคีย์แต่ละคีย์ ระบบปฏิบัติการอาจส่ง อักขระไปให้โปรแกรม ของผู้ใช้ได้ทันทีไม่ต้องเก็บลงบัฟเฟอร์ แต่ถ้าโปรแกรมของผู้ใช้ยังไม่พร้อมที่จะ รับอินพุตจากผู้ใช้ ในกรณีนี้อักขระต่าง ๆ ที่ถูกผู้ใช้คีย์ไว้จะถูกเก็บลงบัฟเฟอร์ และจะถูกส่งให้ เมื่อโปรแกรมของผู้ใช้พร้อมที่จะรับข้อมูล