Курс лекций «Организация ЭВМ и систем»: Методическое пособие, страница 44

3-  устройство работает с адресом

В адресной части  1. Если сигнал Bate пасивен то цикл ввода 2. Модификатор адреса который говорит о обращении.

Выполнил: Емельяненко П.Е., ПО-01

Режимы обращения к памяти

Три основных режима:

v  программный режим обмена (происходит под управлением программы);

v  прерывание программы (инициируется устройством при готовности его к обмену, если ему разрешены прерывания – обрабатываются специальной программой-обработчиком прерываний);

v  прямой доступ к памяти (инициируется устройством и управляется полностью устройством, запросившим прямой доступ).

Прямой доступ к памяти

При таком обмене формируется сигнал требования прямого доступа (ТПД), который поступает непосредственно на процессор, который, в свою очередь, формирует сигнал подтверждения прямого доступа (ППД).

τ – время ожидания – завершение текущего цикла процессора (максимальное время ожидания – цикл процессора). Сигнал ППД может формироваться по различным схемам и формирует сигнал подтверждение выбора (ПВ). Получив сигнал подтверждения выбора, процессор отключается от магистрали на время, пока сигнал активен. Это самый быстрый способ обмена при передаче больших массивов данных.

Контроллер внешнего устройства, который помимо адреса формирует данные (должна быть схема синхронизации), счетчик устройства, схема контроля ошибок, внутренний счетчик, кол-во передаваемых слов.

Режим прерывания программы

Когда устройство готово к обмену, и если ему разрешены прерывания, то формируется требование прерывания (ТПр), а по нему – подтверждение прерывания (ППр).

Если во время обработки прерывания на процессор поступило другое прерывание с большим приоритетом, то процессор предоставляет ресурсы прерыванию после обработки текущей команды (приоритет от 0 до 7; 4-7 – приоритеты прерываний внешних устройств,   0-3 – приоритеты прерываний программ).

Получив сигнал ППр, контроллер снимает сигнал ТПр, значение счетчика команд записывается в стек, по номеру вектора прерывания загружается новое значение счетчика команд и слово состояния.

Программная система обработки прерываний

Обзорные прерывания. Если устройство готово для обмена и разрешены прерывания, то устанавливается сигнал ТПр. Для обзорных прерываний процессор имеет только один вход. Получив сигнал ТПр, процессор переходит сразу на подпрограмму обработки прерывания. Данная программа является общей для всех устройств.

Процессор начинает сам опрашивать все устройства и когда находит устройство, выдавшее запрос на прерывание, начинает обработку. Сигнал ТПр сбрасывается либо при чтении регистра статуса устройства, либо при программной обработке прерываний.

Плюсы: проще устройство контроллеров;

Минусы: проигрыш в быстродействии.

Смешанные прерывания

Intel имеет один вход аппаратных прерываний.

Программный обмен

Для работы в режиме реального времени – это самый быстрый, но неэффективный обмен. Существуют три основные цикла:

-  цикл чтения (ввода);

-  цикл записи (вывода);

-  ввод-пауза-вывод.

1 – активное устройство

Для мультипроцессорной шины

Процессор, захватив магистраль, выставляет на совмещенную память адрес:

I – часть отдается на переходные процессы на магистрали;

II – на распространение сигналов непосредственно на устройства (для дешифрации);

III – сигнал, что на магистрали находятся истинные данные и работа с адресом (время удерживания сигнала).

По вводу процессор готов принимать данные.

1.  в адресной части добавляется сигнал, определяющий, что будет производиться: чтение или запись;

2.  в адресной части также формируется модификатор адреса, который сообщает об области памяти, к которой будет обращение.