Microsoft PowerPoint - ARS_Ch_6 - IO sustavi.ppt

Слични документи
RAČUNALO

Nastavna cjelina: 1. Jezik računala Kataloška tema: 1.1. Bit 1.2. Brojevi zapisani četvorkom bitova Nastavna jedinica: 1.1. Bit   1.2. Brojevi zapisan

MultiBoot Korisnički priručnik

Drugi kolokvij iz predmeta Operacijski sustavi 2. srpnja Napomene: PISATI ČITKO! Zadatke 7-10 rješavati na ovom papiru ili uz njih napisati "na

Prikaz znakova u računalu

Računalne mreže Osnove informatike s primjenom računala

OPIS RAČUNARSKOG SISTEMA Računarski sistem se sastoji od procesora, operativne memorije, tajmera i terminala. Sve komponente računarskog sistema su me

kriteriji ocjenjivanja - informatika 8

Microsoft Word - 13-Mreze.doc

Microsoft PowerPoint - LB7-2_WCCF_2012.ppt

Повезивање са интернетом

DIGITALNA OBRADA SLIKE

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only. Operativni sistem U računarstvu, operativni sistem (OS

Р220 - Увод у архитектуру рачунара Саша Малков [Р220] Увод у архитектуру рачунара 10 Саша Малков Универзитет у Београду Математички факултет 2013/2014

Zbirka resenih zadataka iz arhitekture racunara

Prezentacija 1. i 2. cas

POSLOVNI INFORMACIONI SISTEMI I RA^UNARSKE

Control no:

Microsoft PowerPoint - LB7-2_WCCF_2010.ppt

Microsoft Word - IP_Tables_programski_alat.doc

PowerPoint Presentation

UNIVERZITET UKSHIN HOTI PRIZREN FAKULTET RAČUNARSKIH NAUKA PROGRAM: TIT - BOS NASTAVNI PLAN-PROGRAM SYLLABUS Nivo studija Bachelor Program TIT-Bos Aka

XHTML 2.0 and HTML 5

Rad u mrežnom okruženju Osnove informatike s primjenom računala

BDV-EF1100

Projekt sufinancira Europska unija iz Europskog fonda za regionalni razvoj PRILOG II DOKUMENTACIJE ZA NADMETANJE TEHNIČKE SPECIFIKACIJE Broj nabave: 2

PowerPoint Presentation

Test ispravio: (1) (2) Ukupan broj bodova: 21. veljače od 13:00 do 14:00 Županijsko natjecanje / Osnove informatike Osnovne škole Ime i prezime

Microsoft Word - KORISNIČKA UPUTA za pripremu računala za rad s Fina potpisnim modulom_RSV_ doc

_sheets.dvi

Увод у организацију и архитектуру рачунара 1

Računarske mreže Čas 2 Ivana Tanasijević Matematički fakultet, Beograd 1

Microsoft Word - PLC na Ethernet mrezi.doc

UG802 Dual Core

Microsoft PowerPoint - podatkovni promet za objavu.pptx

Microsoft PowerPoint - Programski_Jezik_C_Organizacija_Izvornog_Programa_I_Greske [Compatibility Mode]

KONFIGURACIJA MODEMA THOMPSON SpeedTouch 500 Series (530/530i/510/510i)

АКЦИОНАРСКО ДРУШТВО ЗА УПРАВЉАЊЕ ЈАВНОМ ЖЕЛЕЗНИЧКОМ ИНФРАСТРУКТУРОМ,,ИНФРАСТРУКТУРА ЖЕЛЕЗНИЦЕ СРБИЈЕ БЕОГРАД БЕОГРАД, Немањина 6, MБР: ,

Priručnik za Computer Setup (F10)

Računarski softver Da bi računarski sistem mogao da radi, pored hardvera mora biti opremljen i odgovarajućim programima koji će njime upravljati.ova k

PuTTY CERT.hr-PUBDOC

POVIJEST I GRAĐA RAČUNALA

Algoritmi i arhitekture DSP I

PowerPoint Presentation

Microsoft PowerPoint - 06 Uvod u racunarske mreze.ppt

Programiranje za UNIX Okruženje unix procesa

PowerPoint Presentation

РЕПУБЛИКА СРБИЈА МИНИСТАРСТВО ПРИВРЕДЕ ДИРЕКЦИЈА ЗА МЕРЕ И ДРАГОЦЕНЕ МЕТАЛЕ Београд, Мике Аласа 14, ПП: 34, ПАК: телефон: (011)

Uputstvo za korišćenje Mastercard Identity Check usluge Uputstvo za korišćenje Mastercard Identity Check usluga sigurnijeg plaćanja na internetu

ZIS

Microsoft Word - pravila RTGS-precišcen tekst2007 (2).doc

BDV-E6100/E4100/E3100/E2100

Microsoft Word - IQ.doc

Microsoft PowerPoint - 14 ISP.ppt

WAMSTER Prezentacija

Microsoft Word - IZ-AT-UT-OPR-Pojmovnik-v5.0

Z-15-85

Inspiron serija Postavljanje i specifikacije

Mentor: Ružica Mlinarić, mag. inf. Računalstvo Usporedba programskih jezika Sabirnice Operacijski sustav Windows 10 Operacijski sustav ios Osnovna gra

Microsoft Word - WLA-5200AP_QSG_HRV_7modes_1.doc

Modem i lokalna mreža Vodič za korisnika

Slide 1

Microsoft PowerPoint - PRI2014 KORIGOVANO [Compatibility Mode]

(Microsoft PowerPoint Tvrdi disk [Na\350in kompatibilnosti])

NIAS Projekt e-građani KORISNIČKA UPUTA za aplikaciju NIAS Verzija 1.1 Zagreb, srpanj 2014.

JEZGRO OPERATIVNOG SISTEMA I UPRAVLJANJE PROCESIMA 1. Šta je jezgro, a šta proces? Jezgro (nukleus ili kernel) je osnovni deo svakog operativnog siste

ANTENALL d.o.o. Ljiljane Krstić 24, Zemun - Altina Tel CENOVNIK D-LINK MREŽNE OPREME Važi od :

Državno natjecanje / Osnove informatike Srednje škole Zadaci U sljedećim pitanjima na odgovore odgovaraš upisivanjem slova koji se nalazi ispred

RAČUNARSKI SISTEM Ne postoji jedinstvena definicija pojma računarski sistem. Računarski sistem predstavlja skup mašina i pridruženih metoda (realizova

NSZ-GS7

KorisnickoA5TercF1

Funkcionalna specifikacija za provođenje elektroničkog glasovanja

SVEUČILIŠTE U SPLITU POMORSKI FAKULTET STJEPAN SUTON MJERENJE TLAKA POMOĆU PLC UREĐAJA I PRIKAZIVANJE REZULTATA NA HMI SUČELJU DIPLOMSKI RAD SPLIT, 20

INTEGRIRANI KNJIŽNIČNI SUSTAV Sustav za podršku Upute za instalaciju: Aleph v22 ZAG

Web programiranje i primjene - Osnovni pojmovi WEB tehnologije korišteni u kolegiju

Document ID / Revision : 0419/1.1 ID Issuer Sustav (sustav izdavatelja identifikacijskih oznaka) Upute za registraciju gospodarskih subjekata

Препоруке безбедности мрежних сервиса Copyright 2015 АМРЕС

RA

n50

PowerPoint Presentation

JMBAG Ime i Prezime Mreže računala Završni ispit 16. veljače Na kolokviju je dozvoljeno koristiti samo pribor za pisanje i službeni šalabahter.

Kako postupiti u slučaju prekida internet veze i nemogućnosti fiskaliziranja računa? U slučaju da dođe do prekida internet veze fiskalizacija računa n

CJENOVNIK HKB-net USLUGA ANALOGNA KABLOVSKA TELEVIZIJA Mjesečno održavanje analogne kablovske televizije (pretplata): 15 KM. Navedena ci

4CH/8CH SET ZA VIDEO NADZOR VODIČ ZA BRZO POSTAVLJANJE

Specifikacija ponude Magenta 1 business 1. Ovom specifikacijom definiraju se uvjeti korištenja Magenta 1 Business ponude koje mogu uključiti poslovni

zad_6_2.doc

ELFI: UPUTSTVO ZA KORIŠTENJE

PowerPoint Presentation

SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU FAKULTET ELEKTROTEHNIKE, RAČUNARSTVA I INFORMACIJSKIH TEHNOLOGIJA Sveučilišni studij PROGRAMSKA PODRŠK

Yeastar_S20_vodic_za_montazu

PowerPoint Presentation

AKVIZICIJA PODATAKA SA UREĐAJEM NI USB-6008 NI USB-6008 je jednostavni višenamjenski uređaj koji se koristi za akviziciju podataka (preko USBa), kao i

(Microsoft PowerPoint - Uvod u ra\350unarstvo i informacione tehnologije)

Microsoft PowerPoint - SRV LV5.ppt [Compatibility Mode]

Microsoft PowerPoint - LB1-1_2010.ppt

KORISNIČKE UPUTE APLIKACIJA ZA POTPIS DATOTEKA

Rano učenje programiranj

SISTEM ZA VIDEO NADZOR TEŠKO DOSTUPNIH ILI NEDOSTUPNIH VELIKIH TERITORIJA Video nadzor velikih površina zahteva razvoj složene stacionarne infrastrukt

06 Poverljivost simetricnih algoritama1

Транскрипт:

Organizacija i arhitektura računala Poglavlje 6 Input/Output sustavi

I/O problemi... Velika raznovrsnost periferije Raznovrsne brzine prijenosa podataka Na raznim komunikacijskim brzinama U različitim formatima Sve su sporije od CPU-a i RAM-a Potrebne su I/O jedinice

I/O jedinice/moduli to su sučelja prema CPU i memoriji isto tako to su sučelja i prema više od jedne IO jedinice

Vanjski uređaji orijentirane prema čovjeku Monitor, pisač, tipkovnica orijentirane prema stroju nadzor i kontrola/upravljanje komunikacija modem Network Interface Card (NIC)

I/O funkcije modula Control & Timing CPU komunikacija komunikacija sa jedinicama Data buffering detekcija pogreške

I/O koraci... CPU provjerava status modula I/O jedinice I/O modul odgovara svojim statusom Ako je modul spreman tada CPU zahtijeva razmjenu podataka I/O modul dobiva informacije od jedinice I/O modul proslijeđuje dobivene podatke ka CPU-u mogu postojati varijacije u koracima, npr. DMA prijenos podataka

Dijagram I/O modula Systems Bus Interface Data Lines Data Register Status/Control Register External Device Interface External Device Interface Logic Data Status Control Address Lines Data Lines Input Output Logic External Device Interface Logic Data Status Control

Odluke I/O modula Skriti ili otkriti sva svoja svojstva CPU-u? odluka da li podržava samo jedan ili više I/O uređaja upravlja funkcijama jedinice ili to ostavlja procesoru da obavi isto tako to može prepustiti i operativnom sustavu npr. Unix sve I/O jedinice tretira kao običan file/datoteku

I/O tehnike Programirljive pogonjene programskim prekidima Direct Memory Access (DMA)

Programirani I/O CPU ima izravnu kontrolu nad I/O provjerava status Read/write komande prijenos podataka CPU čeka I/O modul da završi operaciju ovo bespotrebno troši dragocjeno vrijeme CPU-a

Programirani I/O detaljnije... CPU zahtijeva I/O operaciju I/O modul izvršava operaciju I/O modul postavlja status bit CPU periodički provjerava statusni bit I/O modul ne izvještava direktno CPU o svom stanju I/O modul ne djeluje preko interrupta CPU može čekati ili provjeriti kasnije da li je modul završio sa svojim poslom

I/O komande CPU adresira modul identificira modul CPU postavlja komandne zahtjeve kontrola kaže modulu što da učini npr. zavrti disk Testira provjerava status npr. napajanje? greška? Čita/piše Modul prebacuje podatke putem posebne buffer memorije u I/O jedinicu

Adresiranje I/O uređaja Gledano od strane CPU-a to je isto kao i adresiranje memorije Svaki uređaj ima jedinstveni identifikator CPU komande sadrže i te identifikatore

I/O mapiranje Memorijski mapirani I/O Uređaji i memorija dijele isti adresni prostor I/O se pomaša kao obična memorijska lokacija nema posebnih komandi za I/O operacije Izolirani I/O Odvojeni adresni prostor Potrebna dodatna I/O ili memory select linija Specijalne komande za I/O operacije Ograničeni skup takvih komandi

Interruptom pogonjeni I/O rješava probleme čekanja CPU-a Nema provjere stanja uređaja od strane CPU-a I/O modul izaziva interrupt kada je on spreman

Interruptom pogonjeni I/O Osnovne operacije CPU zahtijeva komandu čitanja I/O modul uzima podatak od svoje periferije dok procesor radi nešto drugo I/O modul prekida CPU interruptom CPU traži prijenos podataka I/O modul prenosi podatke

Gledano od strane CPU-a... zahtijeva komandu čitanja podataka Radi nešto drugo Provjerava pojavu interrupta Ako je interrupt: Snima trenutno stanje (registre) obrađuje interrupt zahvaća i sprema podatke

Problemi kod izgradnje takvog sustava... Kako otkriti koji je modul proizveo interrupt ako ima više takvih modula? Kako obraditi višestruke interrupte kada se pojave? npr. jedan je interrupt prekinut drugim, itd...

Modul za identifikaciju interrupta (1) Druga interrupt linija za svaki modul PC Limitiran broj uređaja Softwersko prozivanje i ispitivanje CPU pita svaki modul za interrupt Sporoooo...

Modul za identifikaciju interrupta (2) Daisy Chain ili hardwersko prozivanje Interrupt Acknowledge šalje se putem interrupt lanca Modul postavlja adresu svog interrupt vektora na sabirnicu CPU analizira interrupt vektor i identificira izvor interrupta Bus Master Modul mora prvo preuzeti kontrolu nad sabirnicom pa tek onda izazvati interrupt npr. PCI ili SCSI

Višestruki interrupti Svaka interrupt linija ima svoj prioritet Interrupti višeg prioriteta mogu prekinuti interrupte nižeg prioriteta Ako se koristi tehnika bus masteringa/preuzimanje kontrole sabirnice, tada onaj tko je preuzeo sabirnicu može izazvati interrupt

Primjer - PC Sabirnica 80x86 ima jednu interrupt liniju 8086 sustavi rabe 8259A interrupt kontroler 8259A ima 8 interrupt linija

Sekvenca događaja 8259A registrira i prihvaća interrupt 8259A određuje prioritet interrupta 8259A signalizira 8086 (podiže INTR liniju) CPU potvrđuje prijem interrupta 8259A postavlja odgovarajuću adresu interrupt vektora na sabirnicu CPU procesira interrupt

PC Interrupt Layout IRQ0 IRQ1 IRQ2 IRQ3 IRQ4 IRQ5 IRQ6 IRQ7 8259A INTR 8086

ISA Bus interrupt sistem ISA ulančuje dva 8259As kontrolera zajedno povezuje ih putem interrupta IRQ2 Daje ukupno 15 linija interrupata 16 linija minus jedna za uspostavljanje veze među njima IRQ 9 se koristi za preusmjeravanje korištenja IRQ2 da bi se postigla unazadna kompatibilnost Danas je to inkorporirano u sam čipset

ISA interrupt sistem (IRQ 2) 8259A 8259A 80x86 IRQ0 (8) IRQ1 (9) IRQ2 (10) IRQ3 (11) IRQ4 (12) IRQ5 (13) IRQ6 (14) IRQ7 (15) IRQ0 IRQ1 IRQ2 IRQ3 IRQ4 IRQ5 IRQ6 IRQ7 INTR

DMA

Direct Memory Access Interruptom pogonjen i programiran I/O prijenos podataka inače zahtijeva aktivnost CPUa Brzine prijenosa su limitirane CPU je tada zauzet DMA predstavlja rješenje ovih problema

DMA funkcija dodatan modul/hardware na sistemskoj sabirnici DMA preuzima kontrolu nad I/O od CPU-a

DMA operacije CPU kaže DMA kontroleru: Čitaj/piši adresu uređaja Početnu adresu memorijskog bloka podataka koju količinu podataka treba prenijeti CPU nastavlja sa drugim poslom DMA kontroler obavlja prijenos podataka DMA kontroler šalje interrupt kada je gotov sa prijenosom

DMA prijenos Krađa ciklusa...?!? DMA preuzima ciklus prijenosa podataka od sabirnice Prijenos jedne riječi podatka Ovo ne koristi interrupt CPU program se ne prekida CPU se onemougući prije nego pokuša pristupiti sabirnici npr. prije nego li se operand ili podatak zahvate ili zapiše To ponešto usporava izvršavanje i rad CPU-a ali ne puno u odnosu kada CPU ima kontrolu nad sabirnicom

Dodatna pitanja... Kakav efekt ima cachiranje memorije na DMA transfer? Pomoć: koliko je sistemska sabirnica slobodna/raspoloživa za transfer?

DMA ustroj (1) CPU DMA Controller I/O Device I/O Device Main Memory jedna sabirnica, odspojeni DMA kontroler Svaki transfer koristi sabirnicu dva puta I/O u DMA a onda DMA u memoriju CPU je tada u jednom ciklusu dva puta onemogućen u korištenju sabirnice

DMA ustroj (2) CPU DMA Controller I/O Device I/O Device Jedna sabirnica, integrirani DMA kontroler kontroler može podržavati više od >1 uređaja Svaki transfer koristi sabirnicu samo jednom DMA u memoriju DMA Controller I/O Device CPU je onemogućen samo jednom Main Memory

DMA ustroj (3) CPU DMA Controller Main Memory Odvojena I/O sabirnica Sabirnica podržava sve DMA sposobne uređaje Svaki transfer koristi sabirnicu jednom DMA u memoriju I/O Device I/O Device CPU je onemogućen samo jednom I/O Device I/O Device

I/O kanali I/O postaju sve sofisticiranije npr. 3D grafičke kartice CPU nalaže I/O kontroleru da obavi prijenos podataka I/O kontroler obavlja cijeli transfer Povećanje brzine Smanjuje opterećenje CPU-a Posebno građeni procesori za ovu namjenu su daleko najbrži u obavljanju ove funkcije

Povezivanje putem sučelja Povezivanje uređaja međusobno Koliko žica? Procesori/memorije/sučelja za posebnu namjenu? npr. SCSI, FireWire, USB,...

Small Computer Systems Interface (SCSI) Paralelno sučelje 8, 16, 32 bit podatkovne linije Daisy chained Uređaji su neovisni jedna o drugom u lancu Uređaji u lancu mogu komunicirati jedan sa drugom kao i u slučaju host-slave komunikacije

SCSI - 1 Rane 1980s 8 bit 5MHz Data rate 5MBytes.s -1 7 uređaja u lancu 8 ako uključimo i Host-kontroler

SCSI - 2 1991 16 i 32 bit 10MHz Data rate 20 ili 40 Mbytes.s -1

SCSI Signalizacija (1) Između inicijatora i odredišta obično je to host i device/uređaj Da li je sabirnica slobodna? (npr. Ethernet) Arbitracija preuzimanje kontrole nad sabirnicom (kao kod PCI) Odabir odredišnog uređaja Reselection/ponovno odabiranje istog uređaja omogućava rekonekciju nakon npr. suspend moda npr. ako zahtjevana operacija traje određeno vrijrme tada se sabirnica može osloboditi za komunikaciju drugih uređaja

SCSI signalizacija (2) Komanda inicijator zahtijeva komunikaciju sa odredištem Zahtijevaju se podaci Zahtijeva se status Zahtijeva se poruka (obostrano)

Faze rada SCSI sabirnice Reset Bus free Arbitration (Re)Selection Command, Data, Status, Message

SCSI Timing Diagram

Podešavanje/konfiguracija SCSI sabirnice Sabirnica mora biti električki terminirana na oba kraja uobičajeno je da je na jednom kraju host adapter na drugom kraju su terminatorski priključci SCSI identifikator se mora postaviti jumperi ili prekidači moraju biti jedinstveni u cijelom lancu 0 (zero) identifikator za boot jedinicu veći broj znači veći prioritet u arbitraciji

IEEE 1394 FireWire Serijska sabirnica viskoih performansi Brza mali troškovi, jeftina jednostavna za implementaciju Koristi se kod digitalnih kamera, VCR-a, TV-a, fotoaparata,...

FireWire ustroj Daisy chain Do 63 devices na jednom portu ustvari 64 od kojih je jedna i samo sučelje Do 1022 busa se mogu povezati jednim bridge čipsetom Automatska konfiguracija Nema sabirničkih terminatora Može se oblikovati u stablastu strukturu

Organizacija FireWire-a u 3 nivoa 3 Layer Stack Fizička Prijenosni medij, električne i signalizacijske karakteristike Veza/Link Prijenos podataka u paketima Transakcije Zahtjev-odgovor protokol

FireWire Fizikalni nivo Brzine prijenosa od 25 do 400Mbps Dvije forme/načina arbitracije Temeljeno na stablastoj strukturi Korjenski uređaj djeluje kao arbitar/pregovarač Prvi dođe-prvi bude poslužen Tko je najbliži korjenskom uređaju ima najveći prioritet fer arbitracija i žurbena/urgent arbitracija

FireWire - Link nivo Dvije vrste prijenosa Asinkorni prijenos Varijabilna količina podataka sudjeluje u procesu prijenosa u obliku paketa Explicitno adresiranje prisutna potvrda prijema i/ili predaje podataka jednog paketa Izokrona/sinkrona Podaci se prenose u paketima fiksne veličine u pravilnim vremenskim intervalima Vrlo jednostavno/pojednostavljeno adresiranje Nema potvrde prijema/slanja paketa sa podacima