Командный цикл микросистем и их типовые структуры

Лекция №13 (27.10.06)

РИС.1.

CSEG – сегмент памяти команд,

DSEG – сегмент памяти данных,

IOSEG – сегмент ввода\вывода,

RSEG – сегмент регистра общего назначения.

Достоинства и недостатки: основным достоинством является наличие единой магистрали (единого коммутационного тракта), данный коммутационный тракт позволяет подключать различные элементы ВС с различным их функциональным назначением, но строго определенным протоколом обмена и обеспечением электрических статических и динамических параметров данного модуля. Основным недостатком является наличие единого коммутационно тракта, потому, что этот коммутационный тракт определяет все динамические и статические характеристики вычислительной системы и без его изменения невозможно представить, каким образом повысить производительность. Единая магистраль позволяет иметь только одно активное устройство. Для снижения влияния физических параметров магистрали на производительность ВС используется:

1.  физическое увеличение ширины шины (8 разрядов, 16, 32, 64 и т.д.), это позволяет за одно обращение к магистрали передать большее количество информации,

2.  использование кэш-памяти, так как кэш-память расположена между процессором и магистралью и, в большинстве случаев, при обращении процессора к памяти не происходит занятия магистрали, то это позволяет иметь несколько активных устройств на магистрали,

3.  разделение магистрали (отдельная шина адреса, шина данных, шина памяти, шина ВУ и т.д.),

4.  конвейерный механизм (подразумевает чтение команд и помещение их в определенный конвейер. Далее последовательная выборка этих команд и выполнение их, пока все команды с конвейера не будут выполнены, не происходит обращение к магистрали.

Командный цикл микросистем

РИС.2.

Внутри микросистемы, или в связанной с ней внешней среды, могут возникать разнообразные события, требующие немедленной реакции на свое появление. Процесс обслуживания данного события называется прерыванием программы. Каждое прерывание программы сопровождается генерацией сигнала, который называется радиальным запросом на прерывания. А вызываемые им программы называются программами обслуживания прерывания. Центральный процессор, как правило, получает общий запрос на прерывание. Данный запрос свидетельствует о поступившем одном или нескольких запросов на прерывание. В этом случае в начале цикла обработки вектора прерывания имеется цикл ввода номера запроса на прерывание. В современных вычислительных машинах существуют маскируемые и немаскируемые прерывания. Маскируемые прерывания – это прерывания, которые могут быть запрещены программно. К немаскируемым прерываниям, как правило, относятся: прерывания от источников питания, от таймера и тому подобное.