Λύσεις — Μάθημα 3.8 · Τεχνικές μεταφοράς δεδομένων (Έλεγχος Γνώσεων, σελ. 128) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΩΝ

Λύσεις — Μάθημα 3.8 · Τεχνικές μεταφοράς δεδομένων (Έλεγχος Γνώσεων, σελ. 128)

Απαντήσεις στις ερωτήσεις του βιβλίου για polling, διακοπές και DMA.


Τεχνική polling

Ερώτηση: Τι ονομάζουμε τεχνική polling;

Απάντηση:

  • Την τεχνική όπου ο επεξεργαστής ελέγχει ανά τακτά χρονικά διαστήματα, μία-μία, τις μονάδες εισόδου, για να δει αν κάποια έχει νέο δεδομένο (ελέγχοντας ένα σήμα κάθε μονάδας).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τακτική σάρωση: ο επεξεργαστής ελέγχει περιοδικά κάθε μονάδα αν έχει νέο δεδομένο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

  • Κριτήριο: περιοδικός έλεγχος μία-μία των μονάδων.

Πλεον./μειον. polling

Ερώτηση: Ποια τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της τεχνικής polling;

Απάντηση:

  • + Πλεονεκτήματα: απλή σχεδίαση υλικού & εύκολο πρόγραμμα.
  • − Μειονεκτήματα: η εξυπηρέτηση γίνεται από πρόγραμμα (νέα συσκευή → αλλαγή προγράμματος)· χάνεται χρόνος ελέγχοντας συσκευές χωρίς δεδομένο· δουλεύει καλά μόνο για αργές συσκευές.

Σύνοψη: (ενδεικτική) + απλότητα υλικού/προγράμματος· − χάσιμο χρόνου σε άσκοπους ελέγχους, εξάρτηση από πρόγραμμα, μόνο για αργές συσκευές.

Κριτήρια αξιολόγησης:

  • Κριτήριο: ≥1 πλεονέκτημα & ≥2 μειονεκτήματα.

Διακοπές ΚΑΙ γρήγορες συσκευές

Ερώτηση: Για ποιες συσκευές είναι κατάλληλη η τεχνική των διακοπών και γιατί;

Απάντηση:

  • Για γρήγορες συσκευές.
  • Γιατί ο επεξεργαστής ελέγχει το σήμα διακοπής σε κάθε εντολή (πολύ υψηλός ρυθμός) και από το υλικό → η συσκευή εξυπηρετείται σχεδόν αμέσως, χωρίς αναμονή και χωρίς σπατάλη υπολογιστικής ισχύος.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Για γρήγορες συσκευές, γιατί ο έλεγχος γίνεται σε κάθε εντολή (από το υλικό) → άμεση εξυπηρέτηση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

  • Κριτήριο: γρήγορες συσκευές + αιτιολόγηση (έλεγχος ανά εντολή/υλικό).

Μεταφορά χωρίς επεξεργαστή

Ερώτηση: Μπορούν να μεταφερθούν δεδομένα στον διάδρομο χωρίς την παρέμβαση του επεξεργαστή; Αν ναι, πώς;

Απάντηση:

  • Ναι, με την τεχνική DMA (Direct Memory Access).
  • Ένας ελεγκτής DMA παίρνει τον έλεγχο του διαδρόμου και μεταφέρει τα δεδομένα (μνήμη↔περιφερειακά) χωρίς τη μεσολάβηση της ΚΜΕ, αφού πρώτα ο επεξεργαστής του δώσει τις πληροφορίες (διεύθυνση, πλήθος, μονάδα, κατεύθυνση).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ναι, με DMA: ελεγκτής DMA αναλαμβάνει τον διάδρομο και μεταφέρει τα δεδομένα χωρίς την ΚΜΕ.

Κριτήρια αξιολόγησης:

  • Κριτήριο: αναφορά DMA & ελεγκτή DMA.

Είδη λειτουργίας DMA

Ερώτηση: Ποια είδη λειτουργίας DMA γνωρίζετε;

Απάντηση:

  • Μεταφορά Ριπής (Burst Mode): ο ελεγκτής DMA παίρνει όλο τον έλεγχο του διαδρόμου μέχρι το τέλος → ταχύτερη μεταφορά (για γρήγορες μονάδες).
  • Κλέψιμο Κύκλου (Cycle Stealing): ο DMA μεταφέρει μόνο όταν ο επεξεργαστής δεν χρησιμοποιεί τον διάδρομο → ταυτόχρονη λειτουργία επεξεργαστή & DMA (για αργές μονάδες).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεταφορά Ριπής (Burst) και Κλέψιμο Κύκλου (Cycle Stealing).

Κριτήρια αξιολόγησης:

  • Κριτήριο: οι δύο τρόποι με τη διαφορά τους (πλήρης vs μερικός έλεγχος διαδρόμου).

 ΣΧΟΛΙΚΟ ΒΙΒΛΙΟ