docPodstawy Informatyki DMA - Układ bezposredniego dostepu do
download 
Reklamacja Transkrypt
Podstawy Informatyki DMA - Układ bezposredniego dostepu do
Plan wykładu Układ DMA Tryby pracy układu DMA Uzupełnienie Podstawy Informatyki DMA - Układ bezpośredniego dostępu do pamięci dr inż. Alina MOMOT [email protected] http://zti.polsl.pl/AMomot/pi dr inż. Alina MOMOT DMA Plan wykładu Układ DMA Tryby pracy układu DMA Uzupełnienie Plan wykładu 1 Układ DMA Wymiana informacji Idea DMA Zasady pracy DMA maszyny W Architektura DMA maszyny W 2 Tryby pracy układu DMA Wprowadzenie Praca układu w trybie ”kradzieży” cykli procesora Realizacja operacji odczytu 3 Uzupełnienie CACHE - pamięć podręczna Mechanizm CACHE dr inż. Alina MOMOT DMA Plan wykładu Układ DMA Tryby pracy układu DMA Uzupełnienie Wymiana informacji Idea DMA Zasady pracy DMA maszyny W Architektura DMA maszyny W Wymiana informacji Aby móc pobierać i wyprowadzać dane na Urządzenie Zewnętrzne, Jednostka Centralna zostaje uzupełniona obwodami wymiany. Podstawowe problemy: wymiana informacji elementarnej, wymiana bloków informacji. W przypadku przesyłów blokowych najczęściej stosuje się układ DMA (Direct Memory Access). dr inż. Alina MOMOT DMA Plan wykładu Układ DMA Tryby pracy układu DMA Uzupełnienie Wymiana informacji Idea DMA Zasady pracy DMA maszyny W Architektura DMA maszyny W Idea DMA Direct Memory Access, DMA (z ang. bezpośredni dostęp do pamięci) technika, w której inne układy np. kontroler dysku twardego, mogą korzystać z pamięci operacyjnej, pomijając przy tym procesor. Wymaga niewielkiej współpracy ze strony procesora: zaprogramowanie kontrolera DMA do wykonania odpowiedniego transferu danych, zwolnienie magistrali systemowej. DMA odciąża procesor od sterowania transmisją każdego słowa. Procesor może wtedy zająć się innymi działaniami, wykonując kod programu pobrany uprzednio z pamięci RAM do pamięci podręcznej. dr inż. Alina MOMOT DMA Plan wykładu Układ DMA Tryby pracy układu DMA Uzupełnienie Wymiana informacji Idea DMA Zasady pracy DMA maszyny W Architektura DMA maszyny W Zasady pracy DMA maszyny W Aby przesłać blok danych trzeba określić: początek (należy wprowadzić odpowiedni adres do rejestru DA), długość (należy wprowadzić liczbę słów do rejestru DL), kierunek transmisji przerzutnik DKT = 0, zapis do PaO, przerzutnik DKT = 1, odczyt z PaO. Układ pracuje, gdy (DL) > 0. Z każdym przesłanym słowem następuje: dekrementacja DL, inkrementacja DA. dr inż. Alina MOMOT DMA Plan wykładu Układ DMA Tryby pracy układu DMA Uzupełnienie Wymiana informacji Idea DMA Zasady pracy DMA maszyny W Architektura DMA maszyny W Architektura DMA maszyny W dr inż. Alina MOMOT DMA Plan wykładu Układ DMA Tryby pracy układu DMA Uzupełnienie Wprowadzenie Praca układu w trybie ”kradzieży” cykli procesora Realizacja operacji odczytu Tryby pracy układu DMA Blokowy wszystkie dane przesyłane są na raz procesor nie ma dostępu do magistrali transmisja jest najszybsza Z ”wykradaniem” taktów transmisja ”poszarpana” procesor panuje nad magistralą Zgodnie z zapotrzebowaniem ustalane na początku maksymalne bloki danych liczba i czas przesyłu ustalane są na bieżąco dr inż. Alina MOMOT DMA Plan wykładu Układ DMA Tryby pracy układu DMA Uzupełnienie Wprowadzenie Praca układu w trybie ”kradzieży” cykli procesora Realizacja operacji odczytu Praca układu w trybie ”kradzieży” cykli procesora dr inż. Alina MOMOT DMA Plan wykładu Układ DMA Tryby pracy układu DMA Uzupełnienie Wprowadzenie Praca układu w trybie ”kradzieży” cykli procesora Realizacja operacji odczytu Realizacja operacji odczytu Współpraca procesora z kanałem DMA podczas odczytu (DKT=1) Po wea, o ile korzystamy z DMA, następna faza trwa 2 razy dłużej! dr inż. Alina MOMOT DMA Plan wykładu Układ DMA Tryby pracy układu DMA Uzupełnienie CACHE - pamięć podręczna Mechanizm CACHE CACHE - pamięć podręczna Idealna pamięć operacyjna powinna być bardzo dużą i szybka. Zwiększenie szybkości PaO przy zachowaniu jej pojemności może nastąpić przez zastosowanie pamięci typu CACHE - bardzo szybkiej pamięci statycznej o stosunkowo małej pojemności. Fragment PaO aktualnie używany jest kopiowany do CACHE i po ponownym odwołaniu do tych samych danych pobierane są one z pamięci CACHE, co sprawia wrażenie bardzo szybkiej PaO. Niektóre systemy CACHE próbują nawet przewidywać, które dane będą potrzebne i pobierają je do wyprzedzając żądania. Współczesny procesor ma 2 lub 3 poziomy CACHE oddzielające go od pamięci RAM. dr inż. Alina MOMOT DMA Plan wykładu Układ DMA Tryby pracy układu DMA Uzupełnienie CACHE - pamięć podręczna Mechanizm CACHE Mechanizm CACHE CACHE można traktować jako mechanizm, w którym ostatnio pobierane dane dostępne ze źródła o wysokiej latencji1 i niskiej przepustowości są przechowywane w pamięci o lepszych parametrach. Dostęp do dysku jest buforowany w RAM. Dokumenty HTTP są buforowane przez pośredniki HTTP (proxy) oraz przez przeglądarki. 1 czas między wysłaniem żądania a otrzymaniem odpowiedzi dr inż. Alina MOMOT DMA
