issued by the processor to the I/O

issued by the processor to the I/O module, and then from the point of view of the I/O instructions executed by the processor. I/O Commands To execute an I/O-related instruction, the processor issues an address, specifying the particular I/O module and external device, and an I/O command. There are four types of I/O commands that an I/O module may receive when it is addressed by a processor: • Control: Used to activate a peripheral and tell it what to do. For example, a magnetic-tape unit may be instructed to rewind or to move forward one record. These commands are tailored to the particular type of peripheral device. • Test: Used to test various status conditions associated with an I/O module and its peripherals. The processor will want to know that the peripheral of interest is powered on and available for use. It will also want to know if the most recent I/O operation is completed and if any errors occurred. • Read: Causes the I/O module to obtain an item of data from the peripheral and place it in an internal buffer (depicted as a data register in Figure 7.3). The processor can then obtain the data item by requesting that the I/O module place it on the data bus. • Write: Causes the I/O module to take an item of data (byte or word) from the data bus and subsequently transmit that data item to the peripheral. Table 7.1 I/O Techniques No Interrupts Use of Interrupts I/O-to-memory transfer through processor Programmed I/O Interrupt-driven I/O Direct I/O-to-memory transfer Direct memory access (DMA) 230 CHAPTER 7 / INPUT/OUTPUT Figure 7.4a gives an example of the use of programmed I/O to read in a block of data from a peripheral device (e.g., a record from tape) into memory. Data are read in one word (e.g., 16 bits) at a time. For each word that is read in, the processor must remain in a status-checking cycle until it determines that the word is available in the I/O module’s data register. This flowchart highlights the main disadvantage of this technique: it is a time-consuming process that keeps the processor busy needlessly. I/O Instructions With programmed I/O, there is a close correspondence between the I/O-related instructions that the processor fetches from memory and the I/O commands that the processor issues to an I/O module to execute the instructions. That is, the instructions are easily mapped into I/O commands, and there is often a simple one-to-one relationship. The form of the instruction depends on the way in which external devices are addressed. Typically, there will be many I/O devices connected through I/O modules to the system. Each device is given a unique identifier or address. When the processor issues an I/O command, the command contains the address of the desired device. Thus, each I/O module must interpret the address lines to determine if the command is for itself. Issue read command to I/O module Read status of I/O module Check Status Read word from I/O module Write word into memory Done? Next instruction (a) Programmed I/O Error condition Ready Ready Yes Yes No Not ready Issue read command to I/O module Do something else Interrupt Read status of I/O module Check status Read word from I/O module Write word into memory Done? Next instruction (b) Interrupt-Driven I/O Do something else Interrupt Error condition No Issue read block command to I/O module Read status of DMA module Next instruction (c) Direct Memory Access CPU DMA DMA CPU CPU I/O CPU I/O I/O CPU I/O CPU I/O CPU CPU Memory I/O CPU CPU Memory Figure 7.4 Three Techniques for Input of a Block of Data 7.3 / PROGRAMMED I/O 231 When the processor, main memory, and I/O share a common bus, two modes of addressing are possible: memory mapped and isolated. With memory-mapped I/O, there is a single address space for memory locations and I/O devices. The processor treats the status and data registers of I/O modules as memory locations and uses the same machine instructions to access both memory and I/O devices. So, for example, with 10 address lines, a combined total of 210 = 1024 memory locations and I/O addresses can be supported, in any combination. With memory-mapped I/O, a single read line and a single write line are needed on the bus. Alternatively, the bus may be equipped with memory read and write plus input and output command lines. Now, the command line specifies whether the address refers to a memory location or an I/O device. The full range of addresses may be available for both. Again, with 10 address

Kết quả (Việt) 1:

phát hành bởi bộ xử lý I/O mô-đun, và sau đó từ điểm nhìn của I/O hướng dẫn thực hiện bởi bộ vi xử lý. I/o lệnh để thực hiện một I/O-có liên quan hướng dẫn, xử lý các vấn đề địa chỉ, chỉ định các module I/O cụ thể và thiết bị ngoại vi và một lệnh I/O. Hiện có bốn loại lệnh I/O một module I/O có thể nhận được khi nó được gửi bởi một bộ xử lý: • điều khiển: sử dụng để kích hoạt một thiết bị ngoại vi và bảo nó phải làm gì. Ví dụ, một đơn vị từ băng có thể được hướng dẫn để tua lại hoặc để di chuyển về phía trước một bản ghi. Các lệnh này được thiết kế riêng cho loại thiết bị ngoại vi, cụ thể. • Test: sử dụng để kiểm tra các điều kiện khác nhau trạng thái kết hợp với một mô-đun I/O và thiết bị ngoại vi của nó. Bộ vi xử lý sẽ muốn biết rằng thiết bị ngoại vi quan tâm là cung cấp trên và có sẵn để sử dụng. Nó cũng sẽ muốn biết nếu đặt thao tác I/O đã hoàn tất và nếu bất kỳ lỗi nào xảy ra. • Đọc: nguyên nhân gây các module I/O để có được một mục dữ liệu từ thiết bị ngoại vi và đặt nó trong một bộ đệm nội bộ (được mô tả như là một đăng ký dữ liệu trong hình 7.3). Bộ vi xử lý có thể sau đó lấy các mục dữ liệu bằng cách yêu cầu rằng các module I/O đặt nó trên xe buýt dữ liệu. • Viết: nguyên nhân gây các module I/O để có một mục dữ liệu (byte hoặc word) từ bus dữ liệu và sau đó truyền tải mục dữ liệu đó để thiết bị ngoại vi. Bảng 7.1 i/o kỹ thuật không ngắt sử dụng của ngắt I/O-để-nhớ chuyển qua xử lý trực tiếp i/o điều khiển lập trình i/o làm gián đoạn chuyển I/O-để-bộ nhớ truy cập bộ nhớ trực tiếp (DMA) 230 các chương 7 / đầu vào/đầu ra hình 7.4a cho một ví dụ của việc sử dụng được lập trình I/O đọc trong một khối dữ liệu từ một thiết bị ngoại vi (ví dụ: một bản ghi từ băng) vào bộ nhớ. Dữ liệu được đọc trong một từ (ví dụ như, 16 bit) tại một thời điểm. Đối với mỗi từ được đọc trong, bộ vi xử lý phải còn lại trong một chu kỳ kiểm tra tình trạng cho đến khi nó sẽ xác định rằng các từ có sẵn trong các module I/O dữ liệu đăng ký. Sơ đồ này làm nổi bật những bất lợi chính của kỹ thuật này: nó là một quá trình tốn thời gian giữ các bộ xử lý bận rộn needlessly. I/o hướng dẫn với lập trình I/O, có một sự tương ứng gần gũi giữa các hướng dẫn I/O-liên quan đến bộ xử lý fetches từ bộ nhớ và I/O lệnh xử lý vấn đề một module I/O để thực hiện các hướng dẫn. Đó là, các hướng dẫn dễ dàng vẽ bản đồ thành I/O lệnh, và thường là một mối quan hệ một-một đơn giản. Mẫu hướng dẫn phụ thuộc vào cách thiết bị bên ngoài được giải quyết. Thông thường, sẽ có nhiều I/O thiết bị được kết nối thông qua các I/O mô-đun để hệ thống. Mỗi thiết bị được đưa ra một định danh duy nhất hoặc địa chỉ. Khi xử lý các vấn đề một lệnh I/O, lệnh chứa địa chỉ của thiết bị bạn muốn. Vì vậy, mỗi module I/O phải giải thích những dòng địa chỉ để xác định xem lệnh là cho chính nó. Vấn đề đọc lệnh cho module I/O đọc status của I/O mô-đun kiểm tra tình trạng đọc từ từ module I/O viết từ vào bộ nhớ được thực hiện? Tiếp theo hướng dẫn (a) lập trình i/o lỗi tình trạng sẵn sàng sàng có có không có không có vấn đề sẵn sàng đọc lệnh module I/O làm tình trạng gián đoạn đọc thứ khác của I/O mô-đun kiểm tra tình trạng đọc chữ từ module I/O viết từ vào bộ nhớ được thực hiện? Hướng dẫn kế tiếp (b) Interrupt-Driven i/o làm một cái gì đó khác lỗi làm gián đoạn tình trạng không có vấn đề đọc khối lệnh để các mô-đun I/O đọc status của DMA module tiếp theo hướng dẫn (c) trực tiếp truy cập vào bộ nhớ CPU DMA DMA CPU CPU I/O CPU I/O I/O CPU I/O CPU I/O CPU CPU Memory I/O CPU CPU nhớ hình 7.4 ba kỹ thuật cho các đầu vào của một khối dữ liệu 7.3 / lập trình i/o 231 khi bộ vi xử lý , bộ nhớ chính, và I/O chia sẻ một xe buýt phổ biến, hai chế độ địa chỉ có thể: bộ nhớ được ánh xạ và bị cô lập. Với bộ nhớ ánh xạ I/O, có là một không gian địa chỉ cho trí nhớ và các thiết bị I/O. Xử lý xử lý tình trạng và dữ liệu đăng ký của I/O modules như trí nhớ và sử dụng các hướng dẫn máy tính cùng truy cập vào bộ nhớ và I/O thiết bị. Vì vậy, ví dụ, với 10 địa chỉ đường, tổng cộng 210 = 1024 trí nhớ và I/O địa chỉ có thể được hỗ trợ, kết hợp bất kỳ. Với bộ nhớ ánh xạ I/O, thị trấn này có một đơn đọc dòng và một dòng duy nhất ghi là cần thiết trên xe buýt. Ngoài ra, xe buýt có thể được trang bị với bộ nhớ đọc và viết cộng với dòng lệnh đầu vào và đầu ra. Bây giờ, dòng lệnh chỉ định cho dù địa chỉ đề cập đến một vị trí bộ nhớ hay thiết bị I/O. Đầy đủ các địa chỉ có sẵn cho cả hai. Một lần nữa, với 10 địa chỉ

Kết quả (Việt) 2:

do bộ vi xử lý cho các module I / O, và sau đó từ quan điểm của các hướng dẫn I / O được thực hiện bởi bộ xử lý. I / O lệnh Để thực hiện một I / O liên quan hướng dẫn, vấn đề xử lý một địa chỉ, xác định đặc biệt I / O module và thiết bị bên ngoài, và một lệnh I / O. Có bốn loại I / O lệnh rằng một I / O module có thể nhận được khi nó được giải quyết bởi một bộ xử lý: • Control: Được sử dụng để kích hoạt một thiết bị ngoại vi và nói với nó làm gì. Ví dụ, một đơn vị từ tính-băng có thể được hướng dẫn để tua lại hoặc để di chuyển về phía trước một kỷ lục. Những lệnh này được thiết kế riêng cho các loại thiết bị cụ ngoại vi. • Kiểm tra: Được sử dụng để kiểm tra điều kiện tình trạng khác nhau kết hợp với một I / O module và thiết bị ngoại vi của nó. Bộ vi xử lý sẽ muốn biết rằng thiết bị ngoại vi của lãi suất được cung cấp trên và có sẵn để sử dụng. Nó cũng sẽ muốn biết nếu các I / O hoạt động gần đây nhất được hoàn thành và nếu có sai sót xảy ra. • Đọc: Nguyên nhân của I / O module để đạt được một mục dữ liệu từ các thiết bị ngoại vi và đặt nó vào một bộ đệm bên trong (được miêu tả như một thanh ghi dữ liệu trong hình 7.3). sau đó các bộ vi xử lý có thể đạt được mục dữ liệu bằng cách yêu cầu rằng các I / O module đặt nó trên xe buýt dữ liệu. • Viết: Gây I / O module để có một mục dữ liệu (byte hoặc từ) từ bus dữ liệu và sau đó truyền rằng mục dữ liệu đến thiết bị ngoại vi. Bảng 7.1 I / O Kỹ thuật Không ngắt Sử dụng Ngắt I / O-để-bộ nhớ chuyển qua xử lý Programmed I / O Interrupt-driven I / O trực tiếp I / O-để-bộ nhớ truy cập chuyển bộ nhớ trực tiếp (DMA) 230 CHƯƠNG 7 / INPUT / OUTPUT Hình 7.4a cho một ví dụ về việc sử dụng các lập trình I / O để đọc trong một khối dữ liệu từ một thiết bị ngoại vi (ví dụ, một bản ghi từ băng) vào bộ nhớ. Dữ liệu được đọc trong một từ (ví dụ, 16 bit) tại một thời điểm. Đối với mỗi từ được đọc trong, bộ xử lý vẫn phải ở trong một chu kỳ tình trạng kiểm tra cho đến khi xác định rằng các từ có sẵn trong thanh ghi dữ liệu I / O module. sơ đồ này nhấn mạnh những bất lợi chính của kỹ thuật này: nó là một quá trình tốn nhiều thời gian mà giữ các bộ vi xử lý bận rộn không cần thiết. I / O dẫn Với lập trình I / O, có sự tương ứng chặt chẽ giữa / hướng dẫn tôi O liên quan đến bộ vi xử lý nạp từ bộ nhớ và I / lệnh O rằng các vấn đề xử lý để một module I / O để thực hiện các hướng dẫn. Đó là, các hướng dẫn được dễ dàng ánh xạ vào các lệnh I / O, và thường có một đơn giản một-một mối quan hệ. Các hình thức của các hướng dẫn phụ thuộc vào cách thức mà các thiết bị bên ngoài được giải quyết. Thông thường, sẽ có nhiều thiết bị I / O kết nối thông qua I / O module vào hệ thống. Mỗi thiết bị được đưa ra một định danh hoặc địa chỉ duy nhất. Khi bộ xử lý vấn đề một lệnh I / O, các lệnh chứa địa chỉ của thiết bị mong muốn. Như vậy, mỗi I / O module phải giải thích các dòng địa chỉ để xác định xem các lệnh cho chính nó. Vấn đề đọc lệnh I / O module tình trạng đọc I / O module Kiểm tra tình trạng đọc từ từ I / O module Viết từ vào bộ nhớ Done? lệnh kế tiếp (một) Programmed I / O Error trạng Ready Ready Có Có Không Không sẵn sàng hành đọc lệnh I / O module làm cái gì khác tình trạng gián đoạn đọc I / O module Kiểm tra tình trạng đọc từ từ I / O module Viết từ vào bộ nhớ Làm xong? lệnh kế tiếp (b) Ngắt-Driven I / O làm cái gì khác Interrupt Lỗi tình trạng Không Issue đọc lệnh khối I / O module tình trạng đọc các mô-đun DMA lệnh kế tiếp (c) CPU Direct Memory Access CPU DMA DMA CPU I / O CPU tôi / OI / O CPU I / O CPU I / O CPU CPU Bộ nhớ I / O CPU CPU Memory Hình 7.4 Ba kỹ thuật cho đầu vào của một Block của dữ liệu 7.3 / Programmed I / O 231 Khi bộ xử lý, bộ nhớ chính, và I / O chia sẻ một xe buýt thông thường, hai phương thức giải quyết có thể là: bộ nhớ ánh xạ và bị cô lập. Với bộ nhớ ánh xạ I / O, có một không gian địa chỉ duy nhất cho vị trí bộ nhớ và thiết bị I / O. Các bộ xử lý xử lý các tình trạng và dữ liệu đăng ký của I / O module như vị trí bộ nhớ và sử dụng các hướng dẫn cùng một máy để truy cập vào cả bộ nhớ và I thiết bị / O. Vì vậy, ví dụ, với 10 dòng địa chỉ, tổng cộng 210 = 1024 vị trí bộ nhớ và I / O địa chỉ có thể được hỗ trợ, trong bất kỳ sự kết hợp. Với bộ nhớ ánh xạ I / O, một đọc dòng duy nhất và một dòng ghi đơn là cần thiết trên xe buýt. Ngoài ra, xe bus có thể được trang bị bộ nhớ đọc và viết cộng với đầu vào và đầu ra dòng lệnh. Bây giờ, các dòng lệnh xác định xem địa chỉ đề cập đến một vị trí bộ nhớ hoặc thiết bị I / O. Đầy đủ các địa chỉ có thể có sẵn cho cả hai. Một lần nữa, với 10 địa chỉ