Concetti Chiave
- Le modalità di scambio tra CPU e periferiche includono il polling e il DMA, con il primo che richiede alla CPU di controllare la disponibilità della periferica.
- Nel polling, la CPU verifica ciclicamente un bit che indica se la periferica è disponibile o occupata, il che può risultare inefficiente per più dispositivi.
- Il DMA utilizza un controller dedicato che gestisce il trasferimento di dati senza che la CPU interferisca, ottimizzando l'efficienza del processo.
- Il controller DMA è dotato di registri per l'indirizzo della cella di memoria e per il numero di byte da scambiare, inizialmente impostati dalla CPU.
- Il polling è adatto per dispositivi come il mouse, che richiedono interrogazioni frequenti, mentre il DMA è preferibile per trasferimenti di dati più complessi e massivi.
Quali sono le modalità di scambio CPU-periferiche?
Le modalità di scambio fra CPU e periferiche sono tre. In questo appunto analizzeremo le prime due modalità: il (I) polling e DMA (II)
(I) sarà il processore a verificare la disponibilità di una periferica, attraverso un bit che indicherà quando è a 0, la periferica è disponibile a uno scambio, se è a 1 è occupata. Nel caso in cui la trova disponibile prima di iniziare il trasferimento compie una azione di fend shake che consiste nel stabilire se entrambi sono pronti allo scambio attraverso dei segnali specifici. La comunicazione inizia quando entrambi sono pronti. Nel momento dello scambio il bit di busy viene posto a 1 x indicare che la periferica è occupata. Il booling viene eseguito dalla CPU secondo un ordine prestabilito in modo ciclico. Questa tecnica ha lo svantaggio di sprecare tempo per la CPU per interrogare tutti i dispositivi, anche quando quello disponibile è quello della lista. E' adatta a periferiche come il mouse che viene interrogato 30 volte in un secondo.
DMA e trasferimento dati
(II) Per trasferire i dati con le memoria di massa il PC è dotato di un circuito chiamato controller DMA che si occupa del trasferimento dei gruppi di byte evitando che la CPU interferisca durante lo scambio di ciascun dato. Questo circuito è dotato di due registri:
- uno per indicare l'indirizzo della cella di memoria (RAM) in cui andare a leggere o scrivere il dato, questo registro viene impostato inizialmente dalla CPU.
- indica il numero di byte da scambiare con la periferica.
Domande da interrogazione
- Quali sono le modalità di scambio tra CPU e periferiche?
- Qual è il funzionamento del polling nella comunicazione tra CPU e periferiche?
- Come funziona il controller DMA nel trasferimento dei dati?
Le modalità di scambio tra CPU e periferiche sono tre, ma nel testo si analizzano principalmente il polling e il DMA. Nel polling, la CPU verifica la disponibilità della periferica, mentre nel DMA un controller gestisce il trasferimento dei dati senza interferire con la CPU.
Nel polling, la CPU controlla ciclicamente la disponibilità della periferica tramite un bit. Se il bit è a 0, la periferica è disponibile; se è a 1, è occupata. Prima di iniziare il trasferimento, la CPU esegue un'azione di handshake per assicurarsi che entrambi siano pronti.
Il controller DMA gestisce il trasferimento di gruppi di byte tra la memoria di massa e la RAM, evitando l'interferenza della CPU. È dotato di registri per l'indirizzo della cella di memoria e per il numero di byte da scambiare, impostati inizialmente dalla CPU.
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