Module Function The major functions

Module Function The major functions or requirements for an I/O module fall into the following categories: • Control and timing • Processor communication • Device communication • Data buffering • Error detection During any period of time, the processor may communicate with one or more external devices in unpredictable patterns, depending on the program’s need for I/O. The internal resources, such as main memory and the system bus, must be shared among a number of activities, including data I/O. Thus, the I/O function includes a control and timing requirement, to coordinate the flow of traffic between internal resources and external devices. For example, the control of the transfer of data from an external device to the processor might involve the following sequence of steps: 1. The processor interrogates the I/O module to check the status of the attached device. 2. The I/O module returns the device status. 3. If the device is operational and ready to transmit, the processor requests the transfer of data, by means of a command to the I/O module. 4. The I/O module obtains a unit of data (e.g., 8 or 16 bits) from the external device. 5. The data are transferred from the I/O module to the processor. If the system employs a bus, then each of the interactions between the processor and the I/O module involves one or more bus arbitrations. The preceding simplified scenario also illustrates that the I/O module must communicate with the processor and with the external device. Processor communication involves the following: • Command decoding: The I/O module accepts commands from the processor, typically sent as signals on the control bus. For example, an I/O module for a disk drive might accept the following commands: READ SECTOR, WRITE SECTOR, SEEK track number, and SCAN record ID. The latter two commands each include a parameter that is sent on the data bus. • Data: Data are exchanged between the processor and the I/O module over the data bus. • Status reporting: Because peripherals are so slow, it is important to know the status of the I/O module. For example, if an I/O module is asked to send data to the processor (read), it may not be ready to do so because it is still working on the previous I/O command. This fact can be reported with a status signal. 7.2 / I/O MODULES 227 Common status signals are BUSY and READY. There may also be signals to report various error conditions. • Address recognition: Just as each word of memory has an address, so does each I/O device. Thus, an I/O module must recognize one unique address for each peripheral it controls. On the other side, the I/O module must be able to perform device communication. This communication involves commands, status information, and data (Figure 7.2). An essential task of an I/O module is data buffering. The need for this function is apparent from Figure 2.11. Whereas the transfer rate into and out of main memory or the processor is quite high, the rate is orders of magnitude lower for many peripheral devices and covers a wide range. Data coming from main memory are sent to an I/O module in a rapid burst. The data are buffered in the I/O module and then sent to the peripheral device at its data rate. In the opposite direction, data are buffered so as not to tie up the memory in a slow transfer operation. Thus, the I/O module must be able to operate at both device and memory speeds. Similarly, if the I/O device operates at a rate higher than the memory access rate, then the I/O module performs the needed buffering operation. Finally, an I/O module is often responsible for error detection and for subsequently reporting errors to the processor. One class of errors includes mechanical and electrical malfunctions reported by the device (e.g., paper jam, bad disk track). Another class consists of unintentional changes to the bit pattern as it is transmitted from device to I/O module. Some form of error-detecting code is often used to detect transmission errors. A simple example is the use of a parity bit on each character of data. For example, the IRA character code occupies 7 bits of a byte. The eighth bit is set so that the total number of 1s in the byte is even (even parity) or odd (odd parity). When a byte is received, the I/O module checks the parity to determine whether an error has occurred. I/O Module Structure I/O modules vary considerably in complexity and the number of external devices that they control. We will attempt only a

Kết quả (Việt) 1:

Chức năng phân hệ chức năng chính hoặc các yêu cầu cho một module I/O rơi vào các loại sau: • kiểm soát và • thời gian xử lý giao tiếp • thiết bị giao tiếp • dữ liệu đệm • lỗi phát hiện trong bất kỳ khoảng thời gian, bộ vi xử lý có thể giao tiếp với một hoặc nhiều thiết bị bên ngoài trong mô hình không thể đoán trước, tùy thuộc vào các chương trình cần thiết cho I/O. Các nguồn lực nội bộ, chẳng hạn như bộ nhớ chính và hệ thống xe buýt, phải được chia sẻ trong một số hoạt động, bao gồm dữ liệu I/O. Do đó, chức năng I/O có điều khiển và yêu cầu thời gian, phối hợp các dòng chảy của giao thông giữa các nguồn lực nội bộ và bên ngoài các thiết bị. Ví dụ, sự kiểm soát của truyền dữ liệu từ một thiết bị bên ngoài với bộ vi xử lý có liên quan đến việc theo trình tự các bước: 1. bộ xử lý interrogates các module I/O để kiểm tra tình trạng của các thiết bị kèm theo. 2. các module I/O trở về trạng thái thiết bị. 3. nếu thiết bị hoạt động và sẵn sàng để truyền tải, xử lý yêu cầu truyền dữ liệu, bằng một lệnh để các mô-đun I/O. 4. các module I/O có được một đơn vị của dữ liệu (ví dụ: 8 hay 16 bit) từ các thiết bị bên ngoài. 5. các dữ liệu được chuyển giao từ I/O module cho bộ vi xử lý. Nếu hệ thống sử dụng một chiếc xe buýt, sau đó mỗi người trong số các tương tác giữa các bộ xử lý và các module I/O liên quan đến một hay nhiều xe buýt trọng. Các kịch bản đơn giản trước cũng minh hoạ các module I/O phải giao tiếp với bộ vi xử lý và các thiết bị bên ngoài. Bộ vi xử lý thông tin liên quan đến việc sau đây: • lệnh giải mã: i/o The module chấp nhận lệnh từ bộ vi xử lý, thường gửi các tín hiệu trên điều khiển xe buýt. Ví dụ, một module I/O cho một ổ đĩa có thể chấp nhận các lệnh sau đây: đọc ngành, lĩnh vực viết, tìm kiếm theo dõi số lượng và quét ghi lại ID. Sau hai lệnh mỗi bao gồm một tham số được gửi trên các xe buýt dữ liệu. • Dữ liệu: dữ liệu được trao đổi giữa bộ xử lý và các module I/O qua bus dữ liệu. • Tình trạng báo cáo: bởi vì các thiết bị ngoại vi quá chậm, nó là quan trọng để biết tình trạng của các module I/O. Ví dụ, nếu một mô-đun I/O yêu cầu để gửi dữ liệu cho các bộ xử lý (đọc), nó không có sẵn sàng để làm như vậy bởi vì nó vẫn còn làm việc trên I/O lệnh trước đó. Điều này thực tế có thể được báo cáo với một tín hiệu trạng thái. 7.2 / i/o mô-đun 227 phổ biến tình trạng tín hiệu là bận RỘN và sẵn sàng. Cũng có thể có tín hiệu báo cáo điều kiện lỗi khác nhau. • Địa chỉ công nhận: cũng như mỗi từ bộ nhớ có một địa chỉ, thì mỗi thiết bị I/O. Vì vậy, một module I/O phải thừa nhận một địa chỉ duy nhất cho mỗi thiết bị ngoại vi mà nó điều khiển. Bên kia, các module I/O phải có khả năng thực hiện các thiết bị thông tin liên lạc. Giao tiếp này liên quan đến lệnh, thông tin trạng thái, và các dữ liệu (hình 7.2). Một nhiệm vụ cần thiết của một module I/O là dữ liệu đệm. Sự cần thiết cho chức năng này là rõ ràng từ hình 2.11. Trong khi đó tốc độ truyền vào và ra khỏi bộ nhớ chính hoặc bộ vi xử lý là khá cao, tỷ lệ là đơn đặt hàng của cường độ thấp hơn cho nhiều thiết bị ngoại vi và bao gồm một phạm vi rộng. Dữ liệu từ bộ nhớ chính được gửi đến một module I/O trong một burst nhanh chóng. Các dữ liệu đệm trong I/O module và sau đó được gửi đến thiết bị ngoại vi tốc độ dữ liệu của nó. Theo hướng đối diện, dữ liệu được đệm để không làm tie lên bộ nhớ trong một chiến dịch chuyển chậm. Vì vậy, các module I/O phải có khả năng vận hành ở tốc độ thiết bị và bộ nhớ. Tương tự, nếu điện thoại I/O hoạt động ở tốc độ cao hơn tốc độ truy cập bộ nhớ, sau đó các module I/O thực hiện chiến dịch đệm cần thiết. Cuối cùng, một module I/O thường chịu trách nhiệm phát hiện lỗi và sau đó báo cáo lỗi cho các bộ xử lý. Một trong những lớp học lỗi bao gồm trục trặc cơ khí và điện báo cáo của các thiết bị (ví dụ như, kẹt giấy, theo dõi tình trạng đĩa). Một lớp học bao gồm các thay đổi không chủ ý cho các mô hình bit như nó được truyền từ thiết bị đến I/O module. Một số hình thức phát hiện lỗi mã thường được sử dụng để phát hiện lỗi truyền. Một ví dụ đơn giản là sử dụng một bit chẵn lẻ trên mỗi ký tự của dữ liệu. Ví dụ, mã ký tự IRA chiếm 7 bit của một byte. Bit thứ tám được thiết lập để cho tổng số 1 trong các byte là thậm chí (ngay cả tương đương), hoặc lẻ (lẻ chẵn lẻ). Khi nhận được một byte, các module I/O sẽ kiểm tra chẵn lẻ để xác định liệu một lỗi đã xảy ra. I/o/o mô-đun cấu trúc mô-đun khác nhau đáng kể sự phức tạp và số lượng các thiết bị bên ngoài mà họ kiểm soát. Chúng tôi sẽ cố gắng chỉ một

Kết quả (Việt) 2:

Chức năng Module chức năng chính hoặc yêu cầu cho một I / O module rơi vào các loại sau: • Kiểm soát và thời gian • truyền thông xử lý • Thiết bị thông tin liên lạc • đệm dữ liệu phát hiện • Lỗi Trong bất kỳ khoảng thời gian, bộ vi xử lý có thể giao tiếp với một hoặc bên ngoài nhiều hơn thiết bị trong mô hình không thể đoán trước, tùy thuộc vào nhu cầu của chương trình cho I / O. Các nguồn lực nội bộ, chẳng hạn như bộ nhớ chính và hệ thống xe buýt, phải được chia sẻ giữa một số hoạt động, bao gồm cả dữ liệu I / O. Như vậy, các I / O chức năng bao gồm một điều khiển và thời gian yêu cầu, phối hợp lưu lượng giao thông giữa nội lực và các thiết bị bên ngoài. Ví dụ, việc kiểm soát việc chuyển dữ liệu từ một thiết bị ngoại vi xử lý có thể liên quan đến trình tự các bước như sau: 1. Các bộ xử lý thẩm vấn các module I / O để kiểm tra tình trạng của các thiết bị kèm theo. 2. I / O module trả về tình trạng thiết bị. 3. Nếu thiết bị đang hoạt động và sẵn sàng để truyền tải, xử lý yêu cầu chuyển dữ liệu, bằng phương tiện của một lệnh để các module I / O. 4. I / O module có được một đơn vị dữ liệu (ví dụ, 8 hoặc 16 bit) từ các thiết bị bên ngoài. 5. Các dữ liệu được truyền từ các I / O module để xử lý. Nếu hệ thống sử dụng một chiếc xe buýt, sau đó mỗi sự tương tác giữa các bộ xử lý và các module I / O bao gồm một hoặc nhiều trọng tài xe buýt. Các trước kịch bản đơn giản cũng cho thấy việc các I / O module phải giao tiếp với các bộ xử lý và các thiết bị bên ngoài. truyền thông xử lý liên quan đến việc sau đây: giải mã • Command: Các I / O module chấp nhận lệnh từ bộ vi xử lý, thường được gửi như là tín hiệu trên bus điều khiển. Ví dụ, một I / O module cho một ổ đĩa có thể chấp nhận các lệnh sau: ĐỌC NGÀNH, GHI NGÀNH, SEEK số theo dõi, và SCAN hồ sơ ID. Hai lệnh sau mỗi bao gồm một tham số được gửi trên bus dữ liệu. • Dữ liệu: Dữ liệu được trao đổi giữa các bộ xử lý và các module I / O trên bus dữ liệu. • Báo cáo Tình trạng: Bởi vì thiết bị ngoại vi rất chậm, điều quan trọng là phải biết tình trạng của các module I / O. Ví dụ, nếu một module I / O được yêu cầu gửi dữ liệu đến các bộ vi xử lý (đọc), nó có thể không sẵn sàng làm như vậy bởi vì nó vẫn đang làm việc trên các lệnh I / O trước. Thực tế này có thể được báo cáo với một tín hiệu trạng thái. 7.2 / I / O MODULES 227 tín hiệu trạng thái thường gặp là BUSY và READY. Cũng có thể có tín hiệu để báo cáo các điều kiện lỗi khác nhau. • công nhận Địa chỉ: Cũng như mỗi từ của bộ nhớ có địa chỉ, thì mỗi thiết bị I / O. Như vậy, một I / O module phải nhận ra một địa chỉ duy nhất cho mỗi thiết bị ngoại vi nó điều khiển. Ở phía bên kia, các I / O module phải có khả năng thực hiện các thiết bị liên lạc. thông tin liên lạc này liên quan đến lệnh, thông tin trạng thái và dữ liệu (hình 7.2). Một nhiệm vụ quan trọng của một module I / O là dữ liệu đệm. Sự cần thiết cho chức năng này là rõ ràng từ hình 2.11. Trong khi đó, tỷ lệ chuyển vào và ra khỏi bộ nhớ chính hay bộ vi xử lý là khá cao, tỷ lệ này là đơn đặt hàng của các cường độ thấp hơn cho nhiều thiết bị ngoại vi và bao gồm một phạm vi rộng. Dữ liệu từ bộ nhớ chính được gửi đến một module I / O trong sự bùng nổ nhanh chóng. Các dữ liệu được đệm trong các I / O module và sau đó được gửi đến thiết bị ngoại vi với tốc độ dữ liệu của nó. Trong chiều hướng ngược lại, dữ liệu được đệm như vậy là không để buộc lên bộ nhớ trong một hoạt động chuyển chậm. Như vậy, các I / O module phải có khả năng hoạt động ở cả tốc độ thiết bị và bộ nhớ. Tương tự như vậy, nếu các I / O thiết bị hoạt động ở tốc độ cao hơn tốc độ truy cập bộ nhớ, sau đó các I / O module thực hiện các hoạt động đệm cần thiết. Cuối cùng, một I / O module là thường chịu trách nhiệm cho việc phát hiện lỗi và sau đó báo cáo lỗi để xử lý. Một lớp học của các lỗi bao gồm các trục trặc cơ khí và điện báo cáo của các thiết bị (ví dụ, kẹt giấy, xấu theo dõi đĩa). lớp khác bao gồm những thay đổi chủ ý đến các mẫu bit vì nó được truyền từ thiết bị I / O module. Một số hình thức mã minh lỗi thường được sử dụng để phát hiện lỗi truyền. Một ví dụ đơn giản là sử dụng một bit chẵn lẻ trên mỗi ký tự của dữ liệu. Ví dụ, các mã ký tự IRA chiếm 7 bit của một byte. Các bit thứ tám được thiết lập sao cho tổng số bit 1 trong byte là ngay cả (chẵn) hoặc lẻ (chẵn lẻ lẻ). Khi một byte được nhận, I / O module kiểm tra chẵn lẻ để xác định xem một lỗi đã xảy ra. I / O Module Cấu trúc module I / O khác nhau đáng kể về độ phức tạp và số lượng các thiết bị bên ngoài mà họ kiểm soát. Chúng tôi sẽ cố gắng chỉ một