La fonction de communication - Architecture des Machines et des Systemes Informatiques - page 237

- le pilote. C'est le programme du système d'exploitation qui exécute les instruc-
tions d'entrées-sorties ;
- les bus permettant le transport des informations entre les différents composants;
- les interfaces d'entrées-sorties. Ce sont les composants qui assurent l'interfaçage
entre les composants internes à l'ordinateur et les périphériques ;
- les périphériques.
Nous allons dans cette section revenir sur la notion de pilote pour préciser plusieurs
points fondamentaux.
En premier lieu nous avons dit qu'une demande d'opération d'entrées-sorties
effectuée par un programme utilisateur (comme par exemple un traitement de texte
ou un programme spécifique écrit dans un langage de haut niveau) était traduite par
le compilateur en un appel à un programme spécifique : le programme pilote
gestionnaire de cette opération d'entrées-sorties. Ainsi il existe simultanément deux
types de programmes en mémoire centrale : les programmes du noyau du système
d'exploitation (en particulier les pilotes) et le programme utilisateur. Comme nous
l'avons vu il n'existe qu'un processeur central et les programmes doivent se partager
cette ressource unique. Le mécanisme de gestion d'une opération d'entrées-sorties
consiste à interrompre l'exécution du programme utilisateur au profit du programme
pilote de l'opération d'entrées-sorties puis après le traitement de l'opération d'entrées-
sorties à reprendre l'exécution du programme utilisateur. La réalisation de ce schéma
d'exécution repose sur le mécanisme de basculement de contexte matériel . Un
programme qui s'exécute dispose du processeur matériel c'est-à-dire de l'ensemble
des registres du processeur (tout particulièrement du compteur ordinal qui contient
l'adresse de la prochaine instruction à exécuter). Lorsque l'on interrompt l'exécu-
tion d'un programme au profit d'un autre il faut sauvegarder en mémoire ce contexte
matériel d'exécution afin de pouvoir reprendre l'exécution ultérieurement, là où on
l'a abandonnée. Ce contexte étant sauvegardé on peut charger les registres avec le
contexte d'exécution du nouveau programme et tout particulièrement : placer dans
le compteur ordinal l'adresse de la première instruction de ce nouveau programme.
Le nouveau programme s'exécute alors sur le processeur matériel. Ce mécanisme
tout à fait fondamental est, comme nous le verrons plus tard, à la base des systèmes
d'exploitation multiprogrammés.
En deuxième lieu nous devons examiner les différentes manières dont peut
s'exécuter un programme pilote. Nous distinguons trois méthodes de gestion des
entrées-sorties : la liaison programmée, les entrées-sorties pilotées par les interruptions,
l'utilisation d'un dispositif permettant des accès directs à la mémoire, le DMA.

9.4.1 La liaison programmée

Dans ce mode d'échanges, le pilote utilise totalement le processeur central pour
contrôler et piloter les échanges avec le périphérique. Nous illustrons ce mode en
prenant l'exemple d'un pilote d'imprimante utilisant une carte série (unité d'échange).
L'unité d'échange a deux registres, un registre d'état et un registre de données d'une
largeur d'un octet (un caractère). Ces caractéristiques sont les caractéristiques géné-