Koncepce DMA POT POT. Při vstupu nebo výstupu dat se opakují jednoduché činnosti. Jednotlivé kroky lze realizovat pomocí speciálního HW.



Podobné dokumenty
Řízení IO přenosů DMA řadičem

Periferní operace využívající přímý přístup do paměti

zení Koncepce připojení V/V zařízení POT POT ... V/V zařízení jsou připojena na sběrnici pomocí řadičů. Řadiče Připojení periferních zařízení

Základní principy konstrukce systémové sběrnice - shrnutí. Shrnout základní principy konstrukce a fungování systémových sběrnic.

Sběrnicová architektura POT POT. Jednotlivé subsystémy počítače jsou propojeny sběrnicí, po které se přenáší data oběma směry.

Systémová sběrnice, souvislost architektury počítače a systémové

Systém řízení sběrnice

Akademický rok: 2004/05 Datum: Příjmení: Křestní jméno: Osobní číslo: Obor:

Přerušovací systém 12.přednáška

Rozhraní SCSI. Rozhraní SCSI. Architektura SCSI

Pozice sběrnice v počítači

Vstupně - výstupní moduly

Komunikace procesoru s okolím

Pokročilé architektury počítačů

Principy činnosti sběrnic

Principy komunikace s adaptéry periferních zařízení (PZ)

Rozhraní ATA a ATAPI. Rozhraní ATA a ATAPI. Koncepce ATA. Řadič je součástí diskové jednotky. Původní fyzické rozhraní odvozeno od sběrnice ISA.

Procesor z pohledu programátora

Metody připojování periferií BI-MPP Přednáška 1

FASTPort. Nová sběrnice pro připojení inteligentních karet* k osmibitovým počítačům. aneb. Jak připojit koprocesor

3. Principy komunikace s perifériemi: V/V brány, programové řízení, přerušení, řešení priorit. Řadiče, DMA kanály. Popis činnosti DMA kanálu.

Mikrokontroléry. Doplňující text pro POS K. D. 2001

Přednášející: Zdeněk Kotásek. Ústav počítačových systémů, místnost č. 25

Semestrální práce z předmětu Speciální číslicové systémy X31SCS

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Obvody a architektura počítačů. Jednoprocesorové počítače

Přerušovací systém s prioritním řetězem

Vstupně výstupní moduly. 13.přednáška

Profilová část maturitní zkoušky 2014/2015

Přednáška. Vstup/Výstup. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012

Základní uspořádání pamětí MCU

Metody připojování periferií

Jak studovat systémovou sběrnici

Činnost CPU. IMTEE Přednáška č. 2. Několik úrovní abstrakce od obvodů CPU: Hodinový cyklus fáze strojový cyklus instrukční cyklus

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Sběrnice, připojování periferních zařízení a RAID. INP 2008 FIT VUT v Brně

Princip funkce počítače

Přerušení na PC. Fakulta informačních technologií VUT v Brně Ústav informatiky a výpočetní techniky. Personální počítače, technická péče cvičení

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Obsluha periferních operací, přerušení a jeho obsluha, vybavení systémových sběrnic

PCKIT LPT MODUL SBĚRNICE IOBUS PRO PC LPT. Příručka uživatele. Střešovická 49, Praha 6, s o f c o s o f c o n.

Přednášející: Zdeněk Kotásek. Ústav počítačových systémů, místnost č. L322

KONSTRUKCE SBĚRNICE PCI

Vestavné systémy BI-VES Přednáška 5

AGP - Accelerated Graphics Port

Dekódování adres a návrh paměťového systému

Přerušení POT POT. Přerušovací systém. Přerušovací systém. skok do obslužného programu. vykonávaný program. asynchronní událost. obslužný.

Přednášející: Zdeněk Kotásek. Ústav počítačových systémů, místnost č. L322

Metody připojování periferií BI-MPP Přednáška 2

SDRAM (synchronní DRAM) Cíl přednášky:

PRINCIPY POČÍTAČŮ Metodický list číslo 1

Hardware - komponenty počítačů Von Neumannova koncepce počítače. Von Neumannova koncepce počítače

požadovan adované velikosti a vlastností Interpretace adresy POT POT

Architektura počítače

Metody připojování periferií

Cíl přednášky: Obsah přednášky:

Dělení pamětí Volatilní paměti Nevolatilní paměti. Miroslav Flídr Počítačové systémy LS /11- Západočeská univerzita v Plzni

KONSTRUKCE SBĚRNICE PCI

Registrový model HDD

Konfigurace portů u mikrokontrolérů

Periferní operace využívající přerušení

frekvence 8 Mhz, přestože spolupracuje s procesori různe rychlými. 16 bitová ISA sběrnice je

Rozhraní mikrořadiče, SPI, IIC bus,..

Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 9

Sériová rozhraní SPI, Microwire, I 2 C a CAN

Periferní operace využívající přerušení

Přidělování paměti I Mgr. Josef Horálek

BI-JPO. (Jednotky počítače) M. Sběrnice

Periferní zařízení. Laboratorní úloha F. Měření na PCI sběrnici. Vypracovali: Josef Hajas Přemysl Jiřík Ota Korbel

Principy počítačů a operačních systémů

Paralelní rozhraní. Přehled standardů paralelního rozhraní Centronics

Paměti SDRAM (synchronní DRAM)

O čem bude předmět X36PZ A?

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta informačních technologií

Obecné principy konstrukce systémové sběrnice

Paměti Flash. Paměti Flash. Základní charakteristiky

Strojový kód k d a asembler procesoru MIPS SPIM. MIPS - prostředí NMS NMS. 32 ks 32bitových registrů ( adresa registru = 5 bitů).

ISU Cvičení 7. Marta Čudová

architektura mostů severní / jižní most (angl. north / south bridge) 1. Čipové sady s architekturou severního / jižního mostu

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016

Sběrnicová struktura PC Interní počítačové paměti PC

Sběrnice PCI, PCI-X, PCI Express

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Periferní operace využívající přerušení

Systémy pro sběr a přenos dat

TECHNICKÝ POPIS MODULU GRAFIK =============================

MSP 430F1611. Jiří Kašpar. Charakteristika

Principy operačních systémů. Lekce 8: Ovladače periferií

Paměti SDRAM (synchronní DRAM)

INFORMAČNÍ A KOMUNIKAČNÍ TECHNOLOGIE

A4B38NVS, 2011, kat. měření, J.Fischer, ČVUT - FEL. Rozhraní mikrořadiče, SPI, IIC bus,.. A438NVS, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha. J.

Architektury CISC a RISC, uplatnění v personálních počítačích

Technické prostředky počítačové techniky

Architektura vnějších pamětí

Operační systémy 2. Přednáška číslo 1. Úvod do OS

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

PRINCIPY POČÍTAČŮ. Schopnost logického uvažování a rešeršní práce v prostředí Internetu.

PROTOKOL O LABORATORNÍM CVIČENÍ

Operační paměti počítačů PC

Témata profilové maturitní zkoušky

Transkript:

p 1 Koncepce DMA Při vstupu nebo výstupu dat se opakují jednoduché činnosti. Jednotlivé kroky lze realizovat pomocí speciálního HW. Čekání na připravenost V/V Přenos paměť V/V nebo V/V paměť Posun pointeru do paměti Test konce přenosu Konec 2

Blokové schéma V/V systému s DMA registr 3 Průběh DMA přenosu V/V řadič indikuje požadavek na přenos dat signálem (Data Request). DMA řadič žádá o uvolnění sběrnice signálem (Bus Request). inikuje uvolnění sběrnice signálem (Bus Acknowledge). DMA řadič požaduje přenos dat do/z V/V signálem (DMA Acknowledge). Čtení/zápis dat z/do paměti se řídí obvyklými signály na sběrnici. 4

Přenos DMA vstup dat (1) 1. Datový registr V/V řadiče je plný. 2. V/V řadič generuje. 3. DMA řadič generuje. 3 2 registr 1 5 Přenos DMA vstup dat (2) 4. Procesor dokončí probíhající sběrnicový cyklus. Potom se odpojí od sběrnice a aktivuje. 3 2 4 registr 1 6

Přenos DMA vstup dat (3) 5. DMA řadič aktivuje a vysílá na sběrnici adresu a povel zápis. 6. V/V řadič vysílá na datovou sběrnici obsah datového registru. 3 2 4 registr 5 5 6 Adr. Write Data 7 Přenos DMA vstup dat (4) 7. V/V řadič zruší. 8. DMA řadič zruší a, přestane vysílat adresu a povel zápis. Registr adresy se inkrementuje, registr délky se dekrementuje. 8 registr 7 8 8

Přenos DMA vstup dat (5) 9. zruší. 10. se připojí na sběrnici. 9 registr 10 9 DMA řadič se dvěma cykly Jednodušší návrh V/V řadiče. Univerzální použití, lze provádět přenosy paměť paměť. Adresa zdroje dat Adresa cíle dat Datový registr 10

Funkce DMA řadiče se dvěma cykly 1. Čtení ze zdroje dat do interního datového registru. 2. Zápis dat z interního datového registru do cíle. Adresa zdroje dat Adresa cíle dat Datový registr Data Adr. Read Adresa zdroje dat Adresa cíle dat Datový registr Adr. Write Data Poznámka: Komunikace s procesorem a jeho odpojení od sběrnice probíhá podobně jako v předchozím případě. 11 Procesor ve funkci DMA řadiče Některé procesory mají speciální instrukci pro blokový přenos. Během přenosu se obvykle instrukce opakovaně čte z paměti pomalejší než samostatný DMA. Synchronizace s periferním řadičem pomocí signálu WAIT. Příklad: Intel IA-32 Instrukce INSB s prefixem REP: REP INSB IN String Byte Prefix Repeat EAX EBX ECX EDX 31 15 AH BH CH DH SP BP SI DI AL BL CL DL 0 Počet opakování Adresa IO portu Adresa cíle dat 12

Charakteristika DMA přenosu Velmi rychlý přenos dat (nejrychlejší způsob přenosu). Vhodný pro blokové přenosy. Vyžaduje speciální HW prostředky. Komplikovaný provoz na sběrnici. 13 First Party DMA Third Party DMA: DMA řadič je samostatný prvek na sběrnici. First Party DMA: DMA řadič je součástí adaptéru SATA (nebo jiného periferního řadiče). Adaptér SATA Registry ATA Adaptér SATA Registry ATA DMA řadič DMA řadič Sběrnice Sběrnice Third Party DMA First Party DMA 14

Sdílení sběrnice (1) a DMA mohou sdílet sběrnici dvěma způsoby: 1. DMA uvolňuje sběrnici po každém přenosu (cycle stealing). Procesor není trvale blokován, zpoždění před přidělením sběrnice DMA řadiči. Sběrnice obsazena procesorem Sběrnice obsazena DMA řadičem DMA řadič čeká na uvolnění sběrnice t 15 Sdílení sběrnice (2) a DMA mohou sdílet sběrnici dvěma způsoby: 1. DMA drží obsazenou sběrnici po celou dobu přenosu bloku (burst mode). Procesor ve stavu HOLD po celou dobu přenosu, nejvyšší rychlost DMA přenosu. Sběrnice obsazena DMA řadičem t Sběrnice obsazena procesorem Probíhá přenos řízený DMA řadičem DMA řadič čeká na uvolnění sběrnice 16

Sběrnice typu MULTIMASTER Master má schopnost řídit přenosy na sběrnici (, DMA). Slave nemá schopnost řídit přenosy (paměť, V/V řadič). Před každým přenosem musí proběhnout arbitrace: Arbiter povolí přístup na sběrnici jen Masteru s nejvyšší prioritou. Ostatní Mastery musí počkat. DMA DMA RQ GT RQ GT RQ GT RQ GT Arbiter nízká Priorita vysoká 17 Připojení masteru a datové vodiče a signály /RD a /HWR jsou na sdílenou sběrnici připojeny prostřednictvím třístavových budičů. Má-li master povolen přístup na sběrnici, jsou budiče v aktivním stavu. Nemá-li master povolen přístup na sběrnici, jsou budiče ve stavu HiZ. Master čeká na sběrnici ve stavu WAIT. Master Addr. Data RD HWR WAIT Master Addr. Data RD HWR WAIT HiZ RQ GT RQ GT Přístup na sběrnici povolen Přístup na sběrnici odmítnut 18

Decentralizovaný arbiter Každý master ovládá jeden arbitrační vodič. Současně sleduje aktivitu ostatních vodičů a porovnává prioritu aktivních vodičů se svou prioritou. MASTER MASTER MASTER MASTER 3 2 1 0 RD RD RD RD Poznámka Bus Fairness : Vítězný master si pamatuje, že zablokoval přístup na sběrnici jinému masteru (s nižší prioritou). Příště mu dá ve stejné situaci přednost. 3 2 1 0 nízká Priorita vysoká = decentralizovaný arbiter 19 Složitější architektura Každý procesor může používat nezávislou lokální sběrnici a lokální paměť. Pro sdílená data je určena sdílená paměť, přístupná oběma (všem) procesorům. Lokální paměť Lokální paměť Lokální sběrnice Adaptér bus/bus Sdílená paměť Lokální sběrnice Adaptér bus/bus Systémová (sdílená) sběrnice 20

prostor systému s lokální a sdílenou pamětí Lokální a sdílená paměť leží ve stejném adresním prostoru. Každá z pamětí pokrývá jiný rozsah adres. Při adresování sdílené paměti žádá adaptér bus-bus o přístup na sdílenou sběrnici. prostor Sdílená paměť Lokální paměť 21 Architektura PC 22

Architektura PC 23 Architektura PC 24

Samostatné studium 1. Přerušovací systém s prioritním řetězem. 2. Mikrokontroléry. 25