Tài liệu Cấu trúc máy tính P8 ppt

Tổ chức cấu trúc máy tính C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S81 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh CHƯƠNG 5 Trao đổi thông tin Tổ chức cấu trúc máy tính C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S82 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh CPU1 CPU2 Bộ nhớ Xuất / nhập Tại sao phải trao đổi thông tin ? Bằng cách nào ? Thiết bị ngoại vi Xuất / nhập Xuất / nhập Tổ chức cấu trúc máy tính C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S83 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh Bộ nhớ dùng chung 1. Cả hai CPU đều truy xuất được vùng nhớ chung. 2. Một trong hai CPU (master) có quyền cấm CPU (slave) còn lại truy xuất. 3. Tốc độ trao đổi cao. 4. Cần có mạch chọn địa chỉ bộ nhớ. 5. Tầm địa chỉ truy xuất bộ nhớ của 2 CPU có thể khác nhau (tùy thuộc mạch giải mã địa chỉ). 6. Mỗi CPU có thể có vùng nhớ riêng. 7. Cần phân định cấu trúc (khung) cho vùng nhớ chung. Tổ chức cấu trúc máy tính C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S84 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh CPU Card màn hình RAM màn hình Màn hình RAM màn hình Địa chỉ A0000 ÷ BFFFF Màn hình máy IBM/PC Địa chỉ phân trang 64 KB Tín hiệu RGB Tổ chức cấu trúc máy tính C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S85 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh 80 cột 25 dòng (dòng 0,cột 0) có địa chỉ B800:0000 (dòng i,cột j) có địa chỉ B800:0000 + (i ∗ 160 + j ∗ 2) - Mỗi ký tự lưu bằng 2 byte. - Byte địa chỉ thấp chứa mã ASCII. - Byte địa chỉ cao chứa mã màu Màu nền Màu chữ Sáng Chớp Tổ chức cấu trúc máy tính C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S86 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh Kiểm tra trạng thái 1. Dùng để trao đổi thông tin với I/O. 2. Phần điều khiển I/O phải có thanh ghi trạng thái để phản ánh tức thời trạng thái hoạt động của thiết bị ngoại vi hoặc trạng thái hoạt động của bản thân phần điều khiển I/O . 3. CPU cần kiểm tra thường xuyên và định kỳ thanh ghi trạng thái. 4. Hiệu suất thấp, lãng phí thời gian CPU. 5. Đoạn chương trình lặp vòng kiểm tra trạng thái không thể thiếu trong chương trình. 6. Phương pháp này chỉ dùng tốt khi CPU không làm công việc gì khác. Tổ chức cấu trúc máy tính C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S87 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh Bắt đầu Kiểm tra bit Ready công việc I/O Đ S công việc chính nhập thanh ghi trạng thái Kiểm tra bit Ready Lưu đồ kiểm tra trạng thái Yếu tố thời gian (Time out) Tổ chức cấu trúc máy tính C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S88 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh Yêu cầu ngắt quãng Xuất nhập Cần trao đổi thông tin CPU Thiết bị ngoại vi Chương trình chính Chương trình phục vụ ngắt quãng   Interrupt Chấp nhận ngắt quãng Yêu cầu ngắt quãng Tổ chức cấu trúc máy tính C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S89 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh Yêu cầu phần cứng 1. Phần điều khiển I/O phải có đường cung cấp tín hiệu yêu cầu ngắt quãng. 2. CPU phải có tín hiệu trả lời chấp nhận ngắt quãng cho phần điều khiển thiết bị. 3. Khi phần điều khiển thiết bị nhận được tín hiệu chấp nhận ngắt quãng từ CPU, nó phải cung cấp một thông tin lên tuyến dữ liệu có liên quan đến cách truy xuất chương trình phục vụ ngắt quãng mà thường được gọi là vector ngắt . 4. CPU lấy vector ngắt từ tuyến dữ liệu (cất tạm đâu đó nếu cần). 5. CPU đẩy giá trị bộ đếm chương trình và thanh ghi trạng thái chương trình (PSW) vào stack. 6. CPU định vị chương trình phục vụ ngắt thông qua vector ngắt và chuyển điều khiển đến đó. Tổ chức cấu trúc máy tính C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S90 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh Yêu cầu phần mềm 1. Bảo vệ các thanh ghi có sử dụng trong chương trình phục vụ ngắt (thường dùng stack). 2. Xác định chính xác thiết bị gây ra ngắt quãng trong trường hợp nhiều thiết bị dùng chung vector ngắt. 3. Đọc nội dung các thanh ghi có liên quan đến thiết bị. 4. Nếu có lỗi xuất nhập thì xử lý trong chương trình phục vụ ngắt. 5. Xử lý nhập hoặc xuất dữ liệu. 6. Báo hiệu kết thúc ngắt cho phần điều khiển ngắt quãng nếu cần. 7. Phục hồi các thanh ghi đã bảo vệ. 8. Làm lệnh TRỞ VỀ TỪ NGẮT QUÃNG để trả điều khiển cho chương trình đang bị ngắt. [...]... / S92 Tổ chức cấu trúc máy tính Lưu lượng thông tin lấy từ Sound card U Tín hiệu Tần số lấy mẫu : 44100 Hz Độ lớn lấy mẫu : 16 bit Số kênh stereo : 2 t Các điểm lấy mẫu 44100 mẫu / s 2 byte / kênh 4 byte / mẫu 44100 x 4 ≈ 150 KB / s Tốc độ 1x của CDROM Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S93 Tổ chức cấu trúc máy tính Lưu lượng... Minh C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S94 Tổ chức cấu trúc máy tính Hoạt động xuất nhập dùng cơ chế DMA Yêu cầu BUS CPU Chấp nhận nhường BUS Xuất/nhập BUS DMAC Cần trao đổi thông tin với lưu lượng lớn Thiết bị ngoại vi DMAC chiếm BUS để điều khiển Bộ nhớ Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh Tổ chức cấu trúc máy tính C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S95 Các thông... trình phục vụ ngắt 5 Xử lý nhập hoặc xuất dữ liệu 6 Báo hiệu kết thúc ngắt cho phần điều khiển ngắt quãng nếu cần 7 Phục hồi các thanh ghi đã bảo vệ 8 Làm lệnh TRỞ VỀ TỪ NGẮT QUÃNG để trả điều khiển cho chương trình đang bị ngắt Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S91 Tổ chức cấu trúc máy tính Hoạt động xuất nhập bình thường Nhập...Tổ chức cấu trúc máy tính C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S90 Yêu cầu phần mềm 1 Bảo vệ các thanh ghi có sử dụng trong chương trình phục vụ ngắt (thường dùng stack) 2 Xác định chính xác thiết bị gây ra ngắt quãng trong... trong quà trình DMA 3 Thiết bị xuất nhập dùng cơ chế DMA 4 Chiều làm DMA Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S96 Tổ chức cấu trúc máy tính (DMAC 8237A) 1 MB Phân thành trang 64 KB (16 trang) Thanh ghi chứa địa chỉ trang DMA (4 bits) Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM 1 làm DMA 2 lần 2 Trang i + 1 Bộ nhớ hệ thống . CPU có thể có vùng nhớ riêng. 7. Cần phân định cấu trúc (khung) cho vùng nhớ chung. Tổ chức cấu trúc máy tính C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S84 . hình Địa chỉ A0000 ÷ BFFFF Màn hình máy IBM/PC Địa chỉ phân trang 64 KB Tín hiệu RGB Tổ chức cấu trúc máy tính C5 Vấn đề trao đổi thông tin / S85