งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

Input / Output ธนวัฒน์ แซ่เอียบ. External Device Memory –memory operation เพื่อเข้าถึง data หรือ instruction ของหน่วยความจำ I/O –I/O operation เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "Input / Output ธนวัฒน์ แซ่เอียบ. External Device Memory –memory operation เพื่อเข้าถึง data หรือ instruction ของหน่วยความจำ I/O –I/O operation เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 Input / Output ธนวัฒน์ แซ่เอียบ

2 External Device Memory –memory operation เพื่อเข้าถึง data หรือ instruction ของหน่วยความจำ I/O –I/O operation เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง อุปกรณ์ภายนอกและคอมพิวเตอร์ – ข้อมูลเช่น control status และ data – ผู้รับผิดชอบการแลกเปลี่ยนข้อมูลนี้เรียกว่า I/O module – อุปกรณ์ภายนอกที่เชื่อมต่อกับ I/O module เรียกว่า peripheral device

3 External Device แบ่ง external device ออกได้ 3 กลุ่ม 1.Human readable เช่น video display และ printer 2.Machine readable เช่น magnetic disk และ sensors 3.Communication เช่น การ์ดแลน

4 External Device

5 Control signal – ฟังก์ชันที่อุปกรณ์จะต้องปฏิบัติ เช่น READ ( อ่านข้อมูลแล้วส่งให้กับ I/O module), WRITE ( รับข้อมูลแล้วทำการบันทึก ) Status signals บ่งบอก state ของอุปกรณ์ เช่น READY หรือ NOT-READY Data คือกลุ่มของ บิตที่จะถูกส่งหรือรับกับ I/O module Transducer ตัวเปลี่ยนแปลงระหว่าง data ของ electrical กับ พลังงานรูปแบบอื่น Buffer คือที่พักชั่วคราวในระหว่างเคลื่อนย้าย ข้อมูลระหว่าง I/O module และอุปกรณ์ ภายนอก เช่น มีขนาดของ buffer เท่ากับ 8 หรือ 16 บิต

6 External Device Keyboard/Monitor – ปฏิสัมพันธ์ระหว่างคอมพิวเตอร์และผู้ใช้ โดยทั่วไป – ผู้ใช้นำเข้าข้อมูลผ่านทางคีย์บอร์ด ข้อมูลนี้จะ ถูกส่งไปให้กับคอมพิวเตอร์ และอาจจะถูก นำไปแสดงบนจอมอนิเตอร์ transducer “K”“ ”

7 Typical I/O Data Rates

8 I/O modules เพราะเหตุใดจึงมี ? ประเภทของอุปกรณ์มีความแตกต่างกันมาก และแต่ละประเภทก็มีวิธี operation ก็มีไม่ เหมือนกัน อัตราการส่งถ่ายข้อมูลของอุปกรณ์ภายนอกช้า กว่า meomey หรือ processor มาก รูปแบบและความยาวของข้อมูลของอุปกรณ์ ต่างๆ ส่วนมากแตกต่างกับรูปแบบและความยาว ของเครื่องคอมพิวเตอร์

9 I/O modules

10 I/O modules - Function Control and timing – ควบคุมการทำงานให้ถูกต้อง เช่น ควบคุมการ ส่งถ่ายข้อมูลจากอุปกรณ์ภายนอกให้กับ โปรเซสเซอร์ Processor communication – ติดต่อสื่อสารกับโปรเซสเซอร์ เช่น I/O module ของ disk อาจจะได้รับคำสั่ง เช่น READ SECTOR, WRITE SECTOR Device communication – ติดต่อสื่อสารกับอุปกรณ์ภายนอก

11 I/O modules - Function Data buffering – เป็นส่วนที่สำคัญยิ่งของ I/O module Error detection – ทำหน้าที่รายงานข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นให้กับ โปรเซสเซอร์ เช่น paper jam, bad disk track

12 I/O Steps ขั้นตอนของ I/O –CPU ตรวจสอบสถานะของอุปกรณ์ที่ต้องการ ผ่านทาง I/O module –I/O module ตอบกลับ – ถ้า ready CPU อาจจะร้องขอข้อมูล –I/O module ร้องขอข้อมูลจากอุปกรณ์ให้ –I/O module ก็ส่งข้อมูลที่ได้ให้กับ CPU

13 Input Output Techniques เทคนิคที่ใช้สำหรับ I/O operations 3 วิธี –Programmed I/O –Interrupt-driven I/O –Direct Memory Access (DMA)

14 Programmed I/O เมื่อโปรเซสเซอร์ปฏิบัติงานโปรแกรม และพบ กับคำสั่งที่เกี่ยวข้องกับ I/O และจากคำสั่งนี้ โปรเซสเซอร์จะออกคำสั่งที่เหมาะสมให้กับ I/O module –I/O module จะปฏิบัติงานตามคำสั่งที่ได้รับ แล้วกำหนดบิตให้กับ I/O status register ความรับผิดชอบจึงเป็นของ CPU –CPU จะต้องตรวจสอบ status ของ I/O module เป็นระยะ ไปจนกระทั่ง operation สมบูรณ์

15 Programmed I/O

16 CPU I/O module peripheral Memory module READ Data Check status 1 2 3

17 Interrupt-driven I/O ปัญหาของ programmed I/O คือโปรเซสเซอร์ ใช้เวลาในการรอคอยให้ I/O module ทำงานได้ อย่างสมบูรณ์ วิธีการแก้ปัญหา – ให้ CPU ออกคำสั่ง I/O ให้กับ I/O module หลังจากนั้นก็ทำงานคำสั่งอื่นต่อไป – และเมื่อพร้อมที่จะส่งข้อมูลให้กับ โปรเซสเซอร์ I/O module จะไปขัดจังหวะ โปรเซสเซอร์ เพื่อให้โปรเซสเซอร์มาทำการ เคลื่อนย้ายข้อมูล

18 Interrupt-driven I/O เมื่อมี interrupt มีอะไรเปลี่ยนแปลงบ้าง – แต่ละ Instruction Cycle ในขั้นตอนสุดท้าย โปรเซสเซอร์จะต้องตรวจสอบว่า มี interrupt เกิดขึ้นหรือไม่ – ถ้ามี interrupt โปรเซสเซอร์จะบันทึก context (program counter และรีจีสเตอร์ ของโปรเซสเซอร์ ) ของคำสั่งโปรแกรม ปัจจุบัน – หลังจากนั้นโปรเซสเซอร์จึงทำงานตาม interrupt ที่เกิดขึ้น เช่น อ่าน data จาก I/O module แล้วนำไปเก็บที่ memory – สุดท้ายนำ context ที่ได้จัดเก็บไว้กลับคืน เพื่อปฏิบัติงานของโปรแกรมก่อนการเกิด interrupt ต่อไป

19 Interrupt-driven I/O

20 CPU I/O module peripheral Memory module READ Data Check status Next Instruction

21 Direct Memory Access ทั้ง 2 วิธีก่อนหน้านี้ยังคงมีข้อเสีย –1. อัตราการส่งถ่ายข้อมูลของ I/O ช้ามาก –2. I/O transfer เพียงคำสั่งเดียวทำให้ โปรเซสเซอร์ต้องปฏิบัติงานหลายคำสั่งขึ้นอยู่ กับการเกิด interrupt

22 DMA module

23 DMA Function เพิ่ม module ใหม่ที่เรียกว่า DMA module เมื่อโปรเซสเซอร์ต้องการอ่านหรือเขียนข้อมูล ก็ จะออกคำสั่งไปที่ DMA module – ส่ง control signal (read หรือ write) – หมายเลขของอุปกรณ์ – จุดเริ่มต้น location ใน memory ที่ต้องการ อ่านหรือเขียน จัดเก็บใน address register ของ DMA module – จำนวของ words ที่ต้องการอ่านหรือเขียน จัดเก็บใน data count register ของ DMA module

24 Direct Memory Access CPU I/O module peripheral Memory module READ Data Next Instruction DMA module

25 ที่มา William Stalling, Computer Organization and Architecture, USA


ดาวน์โหลด ppt Input / Output ธนวัฒน์ แซ่เอียบ. External Device Memory –memory operation เพื่อเข้าถึง data หรือ instruction ของหน่วยความจำ I/O –I/O operation เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google