Dragi prijatelj strojnog učenja
4. Poglavlje
1. Navesti osnovna svojstva komunikacije preko serijske veze (npr. RS232).
U serijskoj vezi podaci se šalju znak po znak. Koriste se dva vodiča, svaki za jedan smjer. Početak/kraj poruke sinkroniziraju se start/stop bitom. Potrebni su dodatni parametri za podešavanje veze (vidi u skripti 4.1).
2. Navesti osnovna svojstva komunikacije preko paralelne veze
Bitovi koji čine jedan podatak (npr. znak) šalju se istovremeno, svaki svojim vodičem. Radi veće složenosti potrebno je više sinkronizacijskih signalnih linija. Potrebno je puno sinkronizacije čime se ograničava brzina prijenosa. Sinkronizacija usporava rad proporcionalno duljini sabirnice. U praksi se ne koristi, osim u kratkim sabirnicama gdje su potrebne visoke performanse (npr. procesor-memorija).
3. Navesti nekoliko protokola koji koriste serijsku/paralelnu vezu
Serijska - USB, PCIe, RS-232
Paralelna - veza procesor-memorija, PCI (zamjenio ga PCIe), LPT (zamjenio ga USB).
4. Usporediti serijsku i paralelnu komunikaciju. Koje su prednosti serijske?
Paralelna komunikacija je složenija zbog više podatkovnih i sinkronizacijskih linija, također ima veće smetnje. Serijska je po načinu rada jednostavnija, po cijeni jeftinija i u praksi se češće koristi.
5. Opisati kako su USB naprave spojene u računalu: logički, fizički.
USB naprave su sabirnicom povezane na računalo. Logički, sve naprave su na zajedničkoj sabirnici. Fizički, naprave su neizravno spojene preko stabla koje se sastoji od mostova i konkretnih naprava. Na most se mogu spojiti drugi mostovi i naprave. Korijen stabla čini upravljački čvor preko kojeg ide sva komunikacija između naprava i OS-a.
6. Opisati osnovni način rada naprave koja je spojena na USB priključak
Kada OS želi poslati podatke određenoj napravi, šalje ih upravljačkom čvoru. On dobivene podatke broadcasta kroz cijelo stablo.
Upravljač periodički proziva svaku napravu. Kada naprava želi nešto poslati OS-u, podaci putuju jednom stazom prema upravljaču.
7. Što su to okviri, transakcije, paketi u kontekstu protokola USB?
Komunikacija s napravom podijeljena je u okvire. Okvir se sastoji od niza transakcija, a ona se sastoji od niza paketa (vidi poglavlje 4.3.3).
8. Što je to adresa naprave, a što adresa funkcije naprave (kod protokola USB)?
Naprava se sastoji od funkcija. Jedna funkcija je zapravo operacija koju naprava može izvršiti. OS ne komunicira direktno s napravom već njenim funkcijama. Nije mi ovo skroz jasno i nazivlje u skripti je krš, ali napisat ću kako sam shvatio… OS funkciji pristupa preko adrese, ona se sastoji od adrese naprave i adrese funkcije naprave. Prvi dio adrese je adresa naprave i nju dijele sve funkcije naprave, drugi dio je adresa funkcije naprave, specifična pojedinim funkcijama neke naprave. Poput grananja web adresa.
9. Za prijenos podataka USB-om preko protoka (stream) koriste se cjevovodi: izokroni, prekidni i veliki. Opisati njihova svojstva i namjenu.
Izokroni prijenosi garantiraju propusnost, ali s mogućim gubicima.
Prekidni prijenosi se koriste za brze odgovore na događaje.
Veliki prijenosi se koriste prijenos velikih skupova podataka. Ne garantiraju se ni propusnost ni kašnjenja, koriste se slobodni sabirnički ciklusi.
10. Zašto za mnoge USB naprave nije potrebno instalirati upravljačke programe, već ih operacijski sustav može koristiti s postojećim?
Protokol USB definira klase naprava. Naprave istih klasa nude sličnu funkcionalnost (npr. audio naprave, miš, tipkovnica, hard disk, printer itd). Umjesto posebnih upravljačkih programa, mogu se koristiti uobičajeni programi specifični svakoj klasi.
11. Kako se prenose podaci preko PCIe? Koliko vodiča se koristi, je li moguć istovremeni prijenos u oba smjera?
PCIe omogućava izravnu komunikaciju između naprava. Podaci se prenose serijski, moguća je istosmjerna dvosmjerna komunikacija (full duplex), koristi se 4 vodiča, 2 za svaki smjer. Signal se prenosi u normalnom i invertiranom stanju, na taj način se smanjuju smetnje u sustavu.
12. Kako se prenose podaci u/iz memorije PCIe naprave?
Svaka veza između naprava sastoji se između jedne ili više staza. Podaci se šalju u “paketima” na način da se paket razdijeli, a svaki dio paraleno putuje svojom stazom. DIjelovi se na odredištu sastavljaju natrag u paket.
13. Usporediti PCI i PCIe. Koje su prednosti sabirnice PCIe?
PCI sabirnica za sve koristi zajedničku sabirnicu, spore naprave diktiraju brzinu sustava. Potreban je upravljač sabirnicom. Ne omogućuje istovremenu dvosmjernu komunikaciju. Koristi paralelnu komunikaciju.
PCIe omogućuje izravnu komunikaciju dviju naprava, istovremenu dvosmjernu komunikaciju. Komunikacija na pojedinim stazama je serijska.
14. Koja je jedinica podataka (ne upravljačkih naredbi) koja se prenosi preko SATA protokola? Zašto nije proizvoljna veličina podataka?
SATA protokol koristi se za masivne spremnike memorije. Oni uglavnom adresiraju podatke u blokovima, za razliku od npr. računalne memorije gdje svaki podatak ima svoju adresu. Stoga SATA koristi fiksne veličine jedinica podataka pri prijenosu, tj. blokove, odnosno sektore, skupine blokova.
