In- och Utenheter. Fö 3: In/Ut matning och kopplingsstruktur. Några exempel. Egenskaper. In- och Utenheter. Styrning.



Relevanta dokument
Fö 7: Operativsystem. Vad är ett operativsystem? Målsättning med operativsystem. Styr operativsystemet datorn?

SVAR TILL TENTAMEN I DATORSYSTEM, VT2013

Operativsystem - input/output, skydd, virtualisering

Datorsystemteknik Föreläsning 7DAVA14

System S. Datorarkitektur - en inledning. Organisation av datorsystem: olika abstraktionsnivåer. den mest abstrakta synen på systemet

HF0010. Introduktionskurs i datateknik 1,5 hp

Operativsystem. Informationsteknologi sommarkurs 5p, Agenda. Slideset 7. Exempel på operativsystem. Operativsystem

Datorarkitektur. Informationsteknologi sommarkurs 5p, Agenda. Slideset 3

Polling (cyklisk avfrågning) Avbrott

Övning1 Datorteknik, HH vt12 - Talsystem, logik, minne, instruktioner, assembler

Elektroteknik MF1016 föreläsning 9 MF1017 föreläsning 7 Mikrodatorteknik

Grundläggande datavetenskap, 4p

Föreläsningsanteckningar 3. Mikroprogrammering II

Fö 2: Minnen. Introduktion. Primärminnet. Interna och externa minnen. Introduktion, Klassificiering

Fö 8: Operativsystem II. Minneshantering. Minneshantering (1) Minneshantering (2) Minneshantering och Virtuelltminne.

0.1. INTRODUKTION Instruktionens opcode decodas till en språknivå som är förstålig för ALUn.

En Von Neumann-arkitektur ( Von Neumann-principen i föreläsning 1) innebär:

Mål. Datorteknik. Introduktion. Innehåll. Verklig situation - pappaledighet. Introduktion (forts)

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Adressrum, programmerarens bild

Datorteknik. Föreläsning 4. Polling och avbrott. Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH. Mål

MIKRODATORTEKNIK 2012 INNEHÅLLSFÖRTECKNING

Introduktion till programmering

Digitalteknik EIT020. Lecture 15: Design av digitala kretsar

3. Mikroprogrammering II

Moment 2 Digital elektronik. Föreläsning Inbyggda system, introduktion

Lågnivåprogrammering. Föreläsning 2 Lågnivåprogrammering. Binära tal. En enkel modell av datorns inre

F6: I/O hantering. Typer av I/O i ett datorsystem. Protokoll för synkronisering. Drivrutiner. Memory mapped Port mapped. Polling Timed Interrupt DMA

I/O kort för triggsignaler för LogiComm pistoldrivare

F8: Undantagshantering

Datorsystem Laboration 2: Minnesmappade bussar

Per Holm Lågnivåprogrammering 2014/15 24 / 177. int och double = = 2, 147, 483, 647

Datorarkitektur. Fö 9: Datorarkitektur. Datororganisation. Typiska Arkitekturattribut. Introduktion till datorarkitektur.

Datorteknik. Tomas Nordström. Föreläsning 2. För utveckling av verksamhet, produkter och livskvalitet.

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Datorteknik. Föreläsning 5. Realtidssystem och realtidsprogrammering. Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH.

Tentamen i ID2206, ID2200 samt IS1350 Operativsystem

Mål. Datorteknik. Repetition av avbrott. Innehåll. Mätning och styrning. Datorer för mätning och styrning. timer. Datorsystem A/D. Analog insignal D/A

F2: Motorola Arkitektur. Assembler vs. Maskinkod Exekvering av instruktioner i Instruktionsformat MOVE instruktionen

Köksblandare VARJE DAGS KVALITETS GARANTI VARJE DAGS KVALITETS GARAN ÅR

DAT 015 Maskinorienterad programmering 2010/2011. Uppbyggnad_och_funktion.pdf

Bruksanvisning i original. Vital 2 och Vital 3. Användarmanual

Datorsystemteknik DAVA14 Föreläsning 10

Inledande programmering med C# (1DV402) Introduktion till programmering

Datormodell. Datorns uppgifter -Utföra program (instruktioner) Göra beräkningar på data Flytta data Interagera med omvärlden

Datorteknik. Den digitala automaten. En dator måste kunna räkna! Register och bussanslutning

Tentamen den 18 mars svar Datorteknik, EIT070

D/A- och A/D-omvandlarmodul MOD687-31

F7: I/O hantering. Asynkron och synkron busscykel Bussfördelning. Periferikretsar

Vad är viktigast? Sammanfattning. Processer och trådar. Processer och trådar. Flerprocessorsystem. Schemaläggning. Interprocesskommunikation.

Hantering av begränsat antal skrivningar på Solid State diskar

Digital- och datorteknik

Det finns en hemsida. Adressen är

19. Skriva ut statistik

5:3 Datorn och datorns delar

WAGO IO System Service Seminar. Diagnostik

Beskrivning av porthantering i mikroprocessorn SAM3U som används på vårt labkort SAM3U- EK.

Facit till övningsuppgifter Kapitel 13 Anslutning av minnes- och I/O-moduler till buss 13-1

Program kan beskrivas på olika abstrak3onsnivåer. Högnivåprogram: läsbart (för människor), hög abstrak3onsnivå, enkelt a> porta (fly>a 3ll en annan ar

Digitala System: Datorteknik ERIK LARSSON

A-del motsvarande KS1

Assemblerprogrammering del 2

Avbrottshantering. Övningsuppgifter

2 UPPBYGGNAD OCH FUNKTION

DCU605. Tekniska Data. Datablad SDA00178SE Version /02/18 Passersystem. Dörrcentral med direkt IP-anslutning till ESMIKKO-server

Övning1 Datorteknik, HH vt12 - Talsystem, logik, minne, instruktioner, assembler

Tentamen SSY 065, lördag 14/4, 08:30-12:30, M. Examinator: Martin Fabian, (772) 3716 Tider för lärarens närvaro: 09:30, 11:30

Föreläsning 1 & 2 INTRODUKTION

Vad är en dator? Introduktion till datorer och nätverk. Pontus Haglund Institutionen för datavetenskap (IDA) 21 augusti 2018

Uppgift 1: a) u= a c + a bc+ ab d +b cd

Övningsuppgifter i Mikrodatorteknik 4p/5p

F6: I/O hantering. Typer av I/O i ett datorsystem. Memory mapped

Digital- och datorteknik

7) Beskriv tre sätt att överföra parametrar mellan huvudprogram och subrutin.

IT för personligt arbete F5

CAN ett kommunikationsprotokoll för realtidssystem MOP 12/13 1

Datorteknik ERIK LARSSON

Föreläsningsanteckningar 2. Mikroprogrammering I

Labyrintspelet EDI021 Grupp 5

Digital och Datorteknik EDA /2011. EDA 451 Digital och datorteknik 2010/2011. Uppbyggnad_och_funktion.pdf

Bussar och I/O. samt. vad kan man göra med NEXYS3

Datakommunikation med IR-ljus.

Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: Tentamen TE111B El3. Namn: Personnummer: Tentamensdatum: Tid: 14:00-18:00.

Lgr 11 och digital kompetens

Institutionen för datavetenskap 2014/15

SMD 134 Objektorienterad programmering

Sekvensstyrning Grafcet och IEC

Teckentavlor. Inställning av styrsätt med programvalsratten

Datorsystem 2 CPU. Förra gången: Datorns historia Denna gång: Byggstenar i en dators arkitektur. Visning av Akka (för de som är intresserade)

Fö 5+6 TSEA81. Real-time kernel + Real-time OS

En något mer detaljerad bild av en processor. De tre delarna i processorn är: Nere 3ll vänster finns e' antal register som används för a' lagra data.

En något mer detaljerad bild av en processor. De tre delarna i processorn är: Nere 3ll vänster finns e' antal register som används för a' lagra data.

Datorsystemteknik DAV A14 Föreläsning 1

Mobil lagerhantering med streckkodsskanner

Produktbeskrivning: Brandgasspjällstyrning

Introduktion till programmering och Python Grundkurs i programmering med Python

Program som ska exekveras ligger i primärminnet. Processorn hämtar instruk7on för instruk7on. Varje instruk7on, som är e= antal 1:or och 0:or, tolkas

Outline. Datorsystemtekni. Kravspecifikation. Kravspecifikation (forts.)

Prestandajämförelse - Sekventiell skrivhastighet i RAID 4 och RAID 5

Synkronisering. Föreläsning 8

Transkript:

Fö 3: In/Ut matning och kopplingsstruktur In- och Utenheter In- och Utenheter. Styrning. I/O-kanalenheter Kopplingsstruktur. Buss. Två huvudsakliga typer av I/O enheter: - Interaktiva. Exempelvis en terminal. - Indirekta. Exempelvis en skrivare. Sekundärminne kan ses som en I/O enhet. Typeset by FoilTEX 1 Typeset by FoilTEX 2 Egenskaper I/O-enheter är långsamma. Speciella tekniker krävs för att undvika att CPUn får vänta. Några exempel Tangentbord, bildskärm, mus, joystick, ljuspenna, scanner, mikrofon, skrivare, plotter. I/O-enheter kan användas som gränssnitt mot andra system; ofta A/D och D/A omvandling. Typeset by FoilTEX 3 Typeset by FoilTEX 4

Typiska överförningshastigheter I/O modul En I/O-modul ansvarar för att kontrollera en eller flera yttre enheter. Typeset by FoilTEX 5 Typeset by FoilTEX 6 I/O modulens funktioner Kommunikation med CPU och I/O enhet. Bufferthantering och Felhantering. Kontroll av I/O-enheter Programstyrning: In- och utmatning kontrolleras av I/O instruktioner; dvs READ och WRITE. Instruktionerna specificierar: - Vilken I/O operation som skall utföras. - Vilken enhet som skall användas (adress). CPUn väntar tills I/O operationen utförts. Väldigt inneffektivt eftersom I/O enheter är långsamma. Typeset by FoilTEX 7 Typeset by FoilTEX 8

Programmerad I/O Kontroll av I/O-enheter Avbrottslystyrning CPUn initierar I/O enheten med en signal och fortsätter sedan. När I/O enheten är klar eller behöver nya instruktioner skickas en avbrotts signal till CPUn. CPUn avslutar pågående instruktion och hoppar sedan till Avbrottshanteringsrutinen. CPUn slipper kontrollera när I/O operationer är färdiga. Typeset by FoilTEX 9 Typeset by FoilTEX 10 Avbrottshanteringsrutin Instruktionscykel och avbrott Spara all statusinformation som behövs för att kunna återta exekveringen där den avbröts. hantera avbrottet genom att exempelvis läsa ett värde från I/O enheten. Återställ status och fortsätt den avbrutna processen. Typeset by FoilTEX 11 Typeset by FoilTEX 12

Samtida avbrott Avbrott kan inträffa under avbrottshantering. Stäng av möjligheten. CPUn avvaktar med nya avbrott tills nuvarande är avslutat. Samtida avbrott Avbrott kan inträffa under avbrottshantering. Prioritetsbaserad variant: Ett avbrott av högre prioritiet kan avbryta. Typeset by FoilTEX 13 Typeset by FoilTEX 14 Kontroll av I/O-enheter Direktminnesåtkomst Hela block av data flyttas direkt till/fråm I/O enheten och till/från primär minnet. En DMA har samma dataöverföringsmöjligheter som CPU. I/O-kanal och I/O-processor I/O-kanal: - Specialprocessor som exekverar I/O instruktioner som exekverar I/O instruktioner som lagrats i primär minnet. - CPUn specificierar en sekvens. Avbryts då den är klar. I/O processor. - Processor + lokalt minne. Typeset by FoilTEX 15 Typeset by FoilTEX 16

Sammanfattning av I/O operationer Data utbyte mellan datorn och omgivningen tillhandahålls av I/O enheter. Finns många olika typer av I/O enheter, med vitt skiljda egenskaper. Finns olika tekniker för att kontrollera I/O enheter. I/O är ofta den mest opålitliga delen av ett datorsystem. Vi behöver feldetektering och felhantering. Kopplingssstruktur Samlingen sladdar som sammanbinder de olika enhetera (CPU, Minnen, I/O enheter,... ) i datorsystemet kallas Kopplingsstrukturen. Kopplingsstrukturen måste understödja - Minne till CPU: En instruktion eller ett ord - CPU till minne: Ett ord. - I/O till/från CPU: Data. - I/O till/från minne: Data. Typeset by FoilTEX 17 Typeset by FoilTEX 18 Olika typer av strukturer I/O till CPU. Allt utbyte mellan I/O och minne måste passera genom CPUn. Olika typer av strukturer I/O till Central switch.alla enheter kopplas till en central switch. I/O till Minne: Minnet erbjuder oberoende åtkomst för CPU och I/O enheter. Extra kontroll logik. I/O till Buss. Alla enheter kopplas till en Buss. Typeset by FoilTEX 19 Typeset by FoilTEX 20

Bussstruktur En buss är en samling ledningar för parallell överföring mellan en eller flera enheter. Bussstruktur Systembuss = en buss som kopplar ihop centrala komponenter (CPU, Minne, I/O). Typiskt 50 till 100 ledningar. Fördelar: Låg kostnad, flexibelt, enkelt att lägga till nya enheter. Nackdel: eventuellt en flaskhals. Kanske kan man öka bussens bredd eller avstå ifrån att lägga till alla enheter. En buss delas av samtliga komponenter. Endast en komponent i taget kan sända data. Alla komponenter kan hämta data samtidigt (broadcasting). Typeset by FoilTEX 21 Typeset by FoilTEX 22 Fel Eftersom vi har en binär värld handlar fel om bitar som byter värden. Paritetskontroll En extra bit tillförs (paritetsbit). Antalet 1:or skall alltid vara jämt. Kan uppträda hos yttre enheter, kommunikationsstrukturer, och minnen. Två typer av fel - Hårda fel: Permanent fysisk defekt. Uppstår pågrund av tillverkningsfel, påverkan från miljön, eller slitage. Mjuka fel: icke-destruktiv händelse. Exempelvis strålning som påverkar en enskiljd minnescell. Om ett ord med ett udda antal ettor hittas har ett fel upstått! Vill kunna upptäcka och åtgärda fel. Redundans. Typeset by FoilTEX 23 Typeset by FoilTEX 24

Felupptäckt och Felkorrigering Hammingkoder Kopplat till minnet: Typeset by FoilTEX 25 Typeset by FoilTEX 26 Felkorrigering, 1 bit Antal data bitar kontroll bitar redundans 4 3 75% 8 4 50% 16 5 31.25% 32 6 18.75% 64 7 10.94% 128 8 6.25% Relativt sett mindre och mindre redundans krävs för felkorrigering. Typeset by FoilTEX 27