Showing posts with label Input/Output architecture. Show all posts
Showing posts with label Input/Output architecture. Show all posts

Sunday, 23 December 2012

Input / Output architecture by Sangkirthana D/O Mahaletchnan


Interconnecting components
v Interconnecting antara CPU, Memory, I/O controllers
v Bus berkongsi communication channel
o    Wayar set parallel untuk data dan penyelarasan pemindahan data
o   Boleh menjadi kesesakan (bottleneck)
v Performance terhad kerana factor fizikal
o   Spt: panjang wayar, nombor connection.
v Alternatif yang terkini: kelajuan maximum apabila disambungkan bersiri dengan suis
o   seperti rangkaian
Buses types
v  Processor – memory buses
o   Pendek, kelajuan maximum
o   Lakaran dipadankan kepada memory organization
v  I/O buses
o   Panjang, membenarkan connection berganda
o   Dikhaskan mengikut standard untuk interoperability
o   Disambungkan kepada processor- memory melalui bridge.
Signal bus dan synchronization
v Data lines
o   carry address dan data
o   Multiplexed atau berasingan
v Control lines
o   Nyatakan jenis data, synchronize transaksi
v synchronous
o   Menggunakan  bus clock
v Asynchronous
o   Uses request/acknowledge control lines for handshaking
I/O management
v I/O mediated oleh OS
o   Multiple program dikongsi dengan sumber  I/O
Ø Memerlukan perlindungan dan jadual
o   I/O menyebabkan asynchronous diganggu
Ø mechanism yang sama
o   I/O programming adalah fiddly
Ø OS memberi abstraction kepada program.






Input/Output Architecture by Eliza Joanne

Polling and interrupt-driven I/O 
- CPU memindahkan data antara memory dan I/O data registers.
- Mengambil masa lama untuk kelajuan tinggi peranti.
Direct memory access (DMA) 
- OS menyediakan alamat permulaan dalam memori.
- I/O controller memindahkan dari atau kepada memori secara autonomi.
- Controller sampukan apabila selesai atau ada kesilapan.
  • Special Purpose Processor : DMA controller
    - Free CPU dari data pemindahan tugas yang tulen.
    - DMA access : Pointer ke sumber, destinasi dan saiz data yang dikeluarkan untuk memulakan pemindahan.
    - Processor menulis data DMA access dara dan menyambung kerja. 
  • DMA controllers merupakan komponen piawai.
  • Bus-mastering I/O hardware. 
DMA/Cache Interaction
- Jika DMA menulis kepada cached memory block, cached copy menjadi stale.
- JIka write-back cache mempunyai block yang kotor dan DMA membaca memory block, ia membaca data stale.
- Perlu memastikan cache coherence, flush blocks dari cache jika digunakan untuk DMA atau digunakan non-cacheable memory locations untuk I/O.

DMA/VM Interaction 
  • OS mengunakan alamat maya untuk memory.
    - DMA block mungkin tidak menular dalam memori fizikal. 
  • Perlukah DMA menggunakan alamat maya?
    - Perlu controller membuat terjemahan. 
  • Jika DMA menggunakan alamat fizikal.
    - Mungkin perlu break transfers kepada page-sized chunks atau chain pelbagai pindahan atau memperuntukkan muka surat menular fizikal untuk DMA. 

Memory mapped I/O
-Registers adalah alamat di ruang yang sama seperti memori.
-Alamat decoder membezakan mereka.
-OS menggunakan mekanisme terjemahan alamat untuk membuat mereka hanya boleh diakses untuk kernel.

Isolated I/O instructions
-Membezakan arahan untuk mengakses I/O registers.
-Hanya boleh dilaksanakan dalam mode kernal.

I/O Transfer Mode
-Terdapat 2 jenis iaitu parallel transfer dan series transfer.
  • Parallel Transfer
    - Data transfer ini mempunyai read and write transfer.
    - Control disk seek.
    - Transfer integriti (transfer parity dan data encoding).
  • Series Transfer
    - Asynchronous Clocking
      => Master jam pemindahan.
      => Slave memperolehi jam dari master.
    - Synchronous clocking
      => Independent clocking.
      => Pengesahan oleh corak synchronous.

Saturday, 22 December 2012

input/output architecture by Amira Hurriff

 Arahan keluar/masuk (i/o commands)


  • peranti i/o dikendali oleh controller hardware
- mengalihkan data dari atau kepada peranti
-mengerakkan operasi bersama perisian
  • arahan pendaftaran
- menyebabkan peranti bergerak
  • status pendaftaran
- mempamerkan apa yang dilakukan oleh peranti dan terjadinya error
  • pendaftaran data
- menulis : menghantar data kepada peranti
- membaca : menghantar data dari peranti


Teknik Keluar/masuk( input output technique)

contoh gambar: polling

a) program keluar/masuk (POLLING) :
 polling ini kadang-kadang sibuk.(menjadi polling sibuk menunggu).Dalam operasi ini,komputer tidak melakukan apa-apa selain menyemak status peranti sehingga siap disemak.Dicek sehingga berulang kali sehingga bersedia untuk arahan seterusnya.jika tidak bersedia, komputer akan kembali melakukan tugasan yang berbeza.alternatif yang tidak cekap.

b) kekacauan/kacauan (INTERRUPTS) :
merupakan isyarat dari peranti yang dilampirkan kepada ke komputer atau dari program dalam komputer yang menyebabkan program utama (sistem operasi) terhenti.dan berfikir untuk ke arahan seterusnya.
 
pada asasnya, komputer melakukan arahan pada satu masa.disebabkan diganggu ,maka ia akan menjadi multitasking  ia boleh melakukan beberapa perkara berbeza pada masa yang sama.ada juga baiknya gangguan ini,membolehkan pengguna berfikir untuk membuat kerja lain terlebih dahulu.