งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

บทที่ 2 การทำงานของ PC. PC ทำงานได้อย่างไร เริ่มเปิดเครื่อง เริ่มเปิดเครื่อง ไฟฟ้าวิ่งเข้าไปใน Power Supply ผ่านไปบน เมนบอร์ด ไฟฟ้าวิ่งเข้าไปใน Power.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "บทที่ 2 การทำงานของ PC. PC ทำงานได้อย่างไร เริ่มเปิดเครื่อง เริ่มเปิดเครื่อง ไฟฟ้าวิ่งเข้าไปใน Power Supply ผ่านไปบน เมนบอร์ด ไฟฟ้าวิ่งเข้าไปใน Power."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 บทที่ 2 การทำงานของ PC

2 PC ทำงานได้อย่างไร เริ่มเปิดเครื่อง เริ่มเปิดเครื่อง ไฟฟ้าวิ่งเข้าไปใน Power Supply ผ่านไปบน เมนบอร์ด ไฟฟ้าวิ่งเข้าไปใน Power Supply ผ่านไปบน เมนบอร์ด CPU เริ่มทำงานที่ตำแหน่งของ BIOS CPU เริ่มทำงานที่ตำแหน่งของ BIOS BIOS เริ่มทำงาน ทำการตรวจสอบฮาร์ดแวร์ พื้นฐานต่างๆ BIOS เริ่มทำงาน ทำการตรวจสอบฮาร์ดแวร์ พื้นฐานต่างๆ VGA, RAM, H.D., F.D., ค่า Config ใน CMOS VGA, RAM, H.D., F.D., ค่า Config ใน CMOS ค้นหา Bootstrap Program ใน Master Boot Record ค้นหา Bootstrap Program ใน Master Boot Record โหลดข้อมูลจาก Master Boot Record เพื่อ โหลด O.S. โหลดข้อมูลจาก Master Boot Record เพื่อ โหลด O.S. O.S. เริ่มทำงาน O.S. เริ่มทำงาน

3 เมื่อ OS ทำงาน รอรับอินพุทจากผู้ใช้ Command Line, Graphic รอรับอินพุทจากผู้ใช้ Command Line, Graphic ทำงานตามคำสั่งนั้น ทำงานตามคำสั่งนั้น รันโปรแกรมต่างๆ รันโปรแกรมต่างๆ ควบคุมฮาร์ดแวร์ ควบคุมฮาร์ดแวร์ เรื่องความปลอดภัย, ความถูกต้องของข้อมูล, เสถียรภาพ เรื่องความปลอดภัย, ความถูกต้องของข้อมูล, เสถียรภาพ จะทำงาน โดยวนรอบไปเรื่อยๆจนกว่าจะ Shutdown จะทำงาน โดยวนรอบไปเรื่อยๆจนกว่าจะ Shutdown ดังนั้น OS ก็เป็นโปรแกรมเหมือนกัน แต่จะได้ ทำงานบ่อยครั้งที่สุด ดังนั้น OS ก็เป็นโปรแกรมเหมือนกัน แต่จะได้ ทำงานบ่อยครั้งที่สุด

4 I/O ติดต่อกับ CPU ได้อย่างไร ให้ น. ศ. ลองนึกภาพดูว่า เราจะส่งข้อมูลจาก คีย์บอร์ด ไปที่หน้าจอได้อย่างไร ? ให้ น. ศ. ลองนึกภาพดูว่า เราจะส่งข้อมูลจาก คีย์บอร์ด ไปที่หน้าจอได้อย่างไร ? ทางวิ่งของข้อมูล ทางวิ่งของข้อมูล ข้อมูลที่จะส่งมีกี่ไบท์ ข้อมูลที่จะส่งมีกี่ไบท์ อัตราเร็วในการส่งข้อมูล อัตราเร็วในการส่งข้อมูล ความถี่ในการส่งข้อมูล ความถี่ในการส่งข้อมูล Polling, Buffer, Interrupt, DMA Polling, Buffer, Interrupt, DMA

5 การทำงานแบบ Polling CPU จะวิ่งวนแบบ Round Robin เพื่อถามกับ I/O ทีละตัว หากใครต้องการส่ง / รับข้อมูลก็ สามารถทำได้ หากไม่ก็จะผ่านไป CPU จะวิ่งวนแบบ Round Robin เพื่อถามกับ I/O ทีละตัว หากใครต้องการส่ง / รับข้อมูลก็ สามารถทำได้ หากไม่ก็จะผ่านไป พิจารณาข้อดี / ข้อเสีย พิจารณาข้อดี / ข้อเสีย CPU I/O You? How about you?

6 การทำงานแบบ Interrupt การทำงานแบบ Polling นั้น CPU ต้องทำงาน ตลอดเวลา การทำงานแบบ Polling นั้น CPU ต้องทำงาน ตลอดเวลา วิธีการนี้ CPU จะทำงานโดยไม่สนใจ I/O วิธีการนี้ CPU จะทำงานโดยไม่สนใจ I/O เมื่อ I/O ต้องการติดต่อกับ CPU ก็จะส่ง สัญญาณมาที่ CPU โดยตรง เป็นสัญญาณใน ระดับฮาร์ดแวร์ ( ที่ขาของ CPU จะมีขา INT.) เมื่อ I/O ต้องการติดต่อกับ CPU ก็จะส่ง สัญญาณมาที่ CPU โดยตรง เป็นสัญญาณใน ระดับฮาร์ดแวร์ ( ที่ขาของ CPU จะมีขา INT.) ลองคิดดูว่า CPU จะรู้ได้อย่างไรว่าใครเรียกมา ลองคิดดูว่า CPU จะรู้ได้อย่างไรว่าใครเรียกมา และจะให้บริการอย่างไร และจะให้บริการอย่างไร CPU I/O Hey I want to send some. INT.

7 Interrupt Service Routine เมื่อมี I/O ติดต่อมาที่ CPU แล้ว CPU ก็จะ กระโดดไปทำงานในส่วนของ Interrupt Service Routine ที่อยู่ใน Memory เมื่อมี I/O ติดต่อมาที่ CPU แล้ว CPU ก็จะ กระโดดไปทำงานในส่วนของ Interrupt Service Routine ที่อยู่ใน Memory CPU จะรู้ว่าใครติดต่อมา โดยดูจากหมายเลข การอินเทอร์รัพท์ (Interrupt Request Number,IRQ.) CPU จะรู้ว่าใครติดต่อมา โดยดูจากหมายเลข การอินเทอร์รัพท์ (Interrupt Request Number,IRQ.) ก่อนที่จะกระโดดไปทำงาน CPU จะ PUSH ค่า ใน PC ลงไปใน Stack ของระบบ ก่อนที่จะกระโดดไปทำงาน CPU จะ PUSH ค่า ใน PC ลงไปใน Stack ของระบบ เมื่อทำงานเสร็จแล้ว ก็จะ POP ค่าใน Stack กลับเข้ามาใน PC อีกครั้งหนึ่ง เมื่อทำงานเสร็จแล้ว ก็จะ POP ค่าใน Stack กลับเข้ามาใน PC อีกครั้งหนึ่ง จำเป็นต้องรู้ลึกขนาดนี้หรือ - Windows, Linux, Open Source จำเป็นต้องรู้ลึกขนาดนี้หรือ - Windows, Linux, Open Source

8 Buffer เป็นหน่วยความจำขนาดเล็กๆ เป็นหน่วยความจำขนาดเล็กๆ ใช้พักข้อมูลชั่วคราว ใช้พักข้อมูลชั่วคราว เป็นตัวคั่นระหว่าง I/O กับ หน่วยความจำหลัก เป็นตัวคั่นระหว่าง I/O กับ หน่วยความจำหลัก ส่วนใหญ่อยู่ใน Controller ของ I/O ส่วนใหญ่อยู่ใน Controller ของ I/O I/O Buffer Controller Data System Memory - ให้ น. ศ. ลองคิดถึงประโยชน์ของ Buffer

9 ดูการทำงานจริงของ I/O การทำงานของ Keyboard กับ CPU การทำงานของ Keyboard กับ CPU เมื่อกด K.B. ข้อมูลวิ่งมาที่ Buffer ( บน Controller) เมื่อกด K.B. ข้อมูลวิ่งมาที่ Buffer ( บน Controller) ข้อมูลพักไว้ชั่วคราว จนกว่าใกล้จะเต็ม หรือถึง ค่าที่ตั้งไว้ (Threshold) ข้อมูลพักไว้ชั่วคราว จนกว่าใกล้จะเต็ม หรือถึง ค่าที่ตั้งไว้ (Threshold) Controller ส่งสัญญาณ INT ไป Trigger ที่ CPU Controller ส่งสัญญาณ INT ไป Trigger ที่ CPU CPU หยุดงานเก่าไว้ และมาอ่านข้อมูลจาก Buffer ไปวางไว้ใน RAM ( ส่วนของ I/O เฉพาะ ของ K.B.) CPU หยุดงานเก่าไว้ และมาอ่านข้อมูลจาก Buffer ไปวางไว้ใน RAM ( ส่วนของ I/O เฉพาะ ของ K.B.) CPU กระโดดกลับไปทำงานเก่าต่อไป CPU กระโดดกลับไปทำงานเก่าต่อไป ดู Java Applet ประกอบในเว็บไซท์ ดู Java Applet ประกอบในเว็บไซท์

10 ลองเขียน Flowchart ให้ น. ศ. แบ่งกลุ่มๆละประมาณ 5 คน ให้ น. ศ. แบ่งกลุ่มๆละประมาณ 5 คน ลองคุย ทบทวน การทำงานของ Interrupt ลองคุย ทบทวน การทำงานของ Interrupt คิดถึง Flow การทำงานของมัน คิดถึง Flow การทำงานของมัน นำกระดาษมา 1 แผ่น นำกระดาษมา 1 แผ่น วาด Flowchart ลงไปในกระดาษ วาด Flowchart ลงไปในกระดาษ เขียนรายชื่อสมาชิกในกลุ่มลงไป เขียนรายชื่อสมาชิกในกลุ่มลงไป ส่งอาจารย์ อาจารย์เก็บไว้ ส่งอาจารย์ อาจารย์เก็บไว้

11 DMA ลองคิดถึงการส่งข้อมูลของ CPU จาก RAM ไป ที่หน้าจอ ลองคิดถึงการส่งข้อมูลของ CPU จาก RAM ไป ที่หน้าจอ ให้ น. ศ. ที่ชื่อขึ้นต้นด้วย อักษร ส. ตอบ ให้ น. ศ. ที่ชื่อขึ้นต้นด้วย อักษร ส. ตอบ สิ่งที่ต้องคำนึงถีง สิ่งที่ต้องคำนึงถีง 1. ข้อมูลวิ่งจาก RAM ไปที่จอภาพได้อย่างไร 1. ข้อมูลวิ่งจาก RAM ไปที่จอภาพได้อย่างไร 2. ความเร็วของ CPU และฮาร์ดแวร์อื่นๆ 2. ความเร็วของ CPU และฮาร์ดแวร์อื่นๆ 3. ความเร็วโดยรวมของระบบ (Performance) 3. ความเร็วโดยรวมของระบบ (Performance)

12 การส่งข้อมูลไปที่จอภาพโดยไม่ มี DMA สมมติว่าใน RAM มีข้อมูลรูปภาพทั้งหมด 100KB. อยู่ใน RAM ตำแหน่งที่ 500 ถึง 600 สมมติว่าใน RAM มีข้อมูลรูปภาพทั้งหมด 100KB. อยู่ใน RAM ตำแหน่งที่ 500 ถึง 600 CPU ทำการ Copy ข้อมูลทีละ Byte ไปที่ Buffer ของ การ์ดจอ CPU ทำการ Copy ข้อมูลทีละ Byte ไปที่ Buffer ของ การ์ดจอ หลังจากนั้น CPU ( อีกแล้ว ) ก็ทำการส่งข้อมูล จาก Buffer ไปที่ DAC (Digital-Analog Converter) ทีละ Byte หลังจากนั้น CPU ( อีกแล้ว ) ก็ทำการส่งข้อมูล จาก Buffer ไปที่ DAC (Digital-Analog Converter) ทีละ Byte เมื่อข้อมูลน้อยลงก็จะ Copy ข้อมูลชุดใหม่มาอีก เมื่อข้อมูลน้อยลงก็จะ Copy ข้อมูลชุดใหม่มาอีก

13 อธิบายการทำงานของ DMA สมมติว่าใน RAM มีข้อมูลรูปภาพทั้งหมด 100KB. อยู่ใน RAM ตำแหน่งที่ 500 ถึง 600 สมมติว่าใน RAM มีข้อมูลรูปภาพทั้งหมด 100KB. อยู่ใน RAM ตำแหน่งที่ 500 ถึง 600 CPU ทำการ Copy ข้อมูลทีละ Byte ไปที่ Buffer ของ การ์ดจอ เมื่อทำเสร็จจะไปทำงาน อื่นได้เลย CPU ทำการ Copy ข้อมูลทีละ Byte ไปที่ Buffer ของ การ์ดจอ เมื่อทำเสร็จจะไปทำงาน อื่นได้เลย บนการ์ดจอ จะมี Microprocessor เพื่อทำการ ประมวลผลข้อมูลบน Buffer ที่ได้ แล้วส่งไปที่ DAC ด้วยตนเอง บนการ์ดจอ จะมี Microprocessor เพื่อทำการ ประมวลผลข้อมูลบน Buffer ที่ได้ แล้วส่งไปที่ DAC ด้วยตนเอง เมื่อข้อมูลใน Buffer ลดลงจนใกล้หมด การ์ดจอ ส่งสัญญาณ INT. มาแจ้งแก่ CPU และ CPU ก็ จะ Copy ข้อมูลชุดใหม่มา เมื่อข้อมูลใน Buffer ลดลงจนใกล้หมด การ์ดจอ ส่งสัญญาณ INT. มาแจ้งแก่ CPU และ CPU ก็ จะ Copy ข้อมูลชุดใหม่มา

14 พักสมอง... พักสมอง... ทำกิจกรรมเพื่อคลายสมองซีกซ้าย ทำกิจกรรมเพื่อคลายสมองซีกซ้าย ร้องเพลง ร้องเพลง

15 Cache หน่วยความจำหรือ Buffer ที่มีความฉลาดในตัว หน่วยความจำหรือ Buffer ที่มีความฉลาดในตัว มีอัลกอริธึมที่ใช้ในการจัดการ มีอัลกอริธึมที่ใช้ในการจัดการ LRU Algorithm LRU Algorithm - เป็นตัวคั่นระหว่างส่วนต่างๆ เช่น - CPU Cache (L1,L2) - Memory Cache - Disk Cache

16 หลักการทำงาน ภายใน Cache จะมี Hardware ที่จะเก็บข้อมูล ของข้อมูลจริงใน Cache ได้ ภายใน Cache จะมี Hardware ที่จะเก็บข้อมูล ของข้อมูลจริงใน Cache ได้ เมื่อ Cache เต็ม จะใช้ Replacement Algorithm ในแบบ LRU (Least Recently Used) เมื่อ Cache เต็ม จะใช้ Replacement Algorithm ในแบบ LRU (Least Recently Used) ดูย้อนหลังกลับไป ข้อมูลไหนถูกอ่านเก่าที่สุด ก็ จะถูกแทนที่ ดูย้อนหลังกลับไป ข้อมูลไหนถูกอ่านเก่าที่สุด ก็ จะถูกแทนที่ น น น น น. DATA Victim

17 การทำงานแบบ 2 ช่วง (Dual Mode Operation) จะแบ่งการทำงานออกเป็น 2 โหมด จะแบ่งการทำงานออกเป็น 2 โหมด ได้แก่ Supervisor Mode และ User Mode ได้แก่ Supervisor Mode และ User Mode ต่างกันที่ “ สิทธิและขอบเขตในการทำงาน ” ต่างกันที่ “ สิทธิและขอบเขตในการทำงาน ” Supervisor Mode มีสิทธิทุกอย่างในการทำงาน Supervisor Mode มีสิทธิทุกอย่างในการทำงาน User Mode ไม่สามารถใช้ฮาร์ดแวร์ได้โดยตรง User Mode ไม่สามารถใช้ฮาร์ดแวร์ได้โดยตรง ให้ น. ศ. ลองคิดดูว่า เราจะสร้าง Dual Mode Operation ได้อย่างไร ให้ น. ศ. ลองคิดดูว่า เราจะสร้าง Dual Mode Operation ได้อย่างไร ใช้ Register……… ถามว่าจะใช้ กี่ตัวและกี่บิท ใช้ Register……… ถามว่าจะใช้ กี่ตัวและกี่บิท

18 ลองคิด มีลักษณะของโปรแกรมแบบใดบ้างที่เป็น User Mode และ Supervisor Mode มีลักษณะของโปรแกรมแบบใดบ้างที่เป็น User Mode และ Supervisor Mode หากไม่มีการแบ่ง Mode เป็น 2 Mode แล้ว จะ เป็นอย่างไร หากไม่มีการแบ่ง Mode เป็น 2 Mode แล้ว จะ เป็นอย่างไร หากโปรแกรมใดๆสามารถสั่งการฮาร์ดดิสก์ให้ หมุนได้โดยตรงจะเป็นอย่างไร หากโปรแกรมใดๆสามารถสั่งการฮาร์ดดิสก์ให้ หมุนได้โดยตรงจะเป็นอย่างไร เหตุใดจึงใช้ Register ในการทำงาน เหตุใดจึงใช้ Register ในการทำงาน

19 การป้องกันด้วย Hardware การทำงานของ OS นั้น จะต้องคำนึงถึงฮาร์ดแวร์ ที่ใช้ด้วย การทำงานของ OS นั้น จะต้องคำนึงถึงฮาร์ดแวร์ ที่ใช้ด้วย ประโยชน์ของฮาร์ดแวร์ -> ทำงานได้เร็ว, ไม่ต้อง ใช้ CPU หรือ Main Memory ประโยชน์ของฮาร์ดแวร์ -> ทำงานได้เร็ว, ไม่ต้อง ใช้ CPU หรือ Main Memory Timer, Interrupt Timer, Interrupt ตัวอย่าง ตัวอย่าง เราสามารถนำฮาร์ดแวร์มาช่วยในการป้องกันการใช้ พื้นที่หน่วยความจำ นอกขอบเขตที่กำหนดของ โปรแกรมใดๆได้ เราสามารถนำฮาร์ดแวร์มาช่วยในการป้องกันการใช้ พื้นที่หน่วยความจำ นอกขอบเขตที่กำหนดของ โปรแกรมใดๆได้ ทุกๆโปรแกรมที่ทำงานจะต้องใช้ Memory ทุกๆโปรแกรมที่ทำงานจะต้องใช้ Memory ทุกๆโปรแกรมใน Memory จะมีขอบเขตของตนเอง ออกนอกขอบเขตไม่ได้ ทุกๆโปรแกรมใน Memory จะมีขอบเขตของตนเอง ออกนอกขอบเขตไม่ได้

20 ภาพอธิบาย Memory โปรแกรม - เราจะใช้ Hardware อะไรในการควบคุม - จะควบคุม หรือทำงานได้อย่างไร

21 Solution จะใช้ Register 2 ตัวในการควบคุม จะใช้ Register 2 ตัวในการควบคุม Base Register Base Register เก็บแอดเดรสตัวล่าง เก็บแอดเดรสตัวล่าง Limit Register Limit Register เก็บขนาดของพื้นที่ของโปรแกรม เก็บขนาดของพื้นที่ของโปรแกรม Memory Base Limit

22 การทำงานของ CPU เมื่อมีการอ้างถึงหน่วยความจำที่ตำแหนงใดๆก็ ตาม CPU จะตรวจสอบกับ Register 2 ตัวนี้ก่อน เสมอ เมื่อมีการอ้างถึงหน่วยความจำที่ตำแหนงใดๆก็ ตาม CPU จะตรวจสอบกับ Register 2 ตัวนี้ก่อน เสมอ หาก Error ก็จะจับ (Trap) โปรแกรมนั้นทันที หาก Error ก็จะจับ (Trap) โปรแกรมนั้นทันที CPU >= < Address Base + limit Base Trap to O.S. yes no yes no


ดาวน์โหลด ppt บทที่ 2 การทำงานของ PC. PC ทำงานได้อย่างไร เริ่มเปิดเครื่อง เริ่มเปิดเครื่อง ไฟฟ้าวิ่งเข้าไปใน Power Supply ผ่านไปบน เมนบอร์ด ไฟฟ้าวิ่งเข้าไปใน Power.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google