рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Компьютеры
/
СИСТЕМНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ С ИЗОЛИРОВАННОЙ И ОБЩЕЙ СИСТЕМОЙ ШИН

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

СИСТЕМНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ С ИЗОЛИРОВАННОЙ И ОБЩЕЙ СИСТЕМОЙ ШИН

СИСТЕМНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ С ИЗОЛИРОВАННОЙ И ОБЩЕЙ СИСТЕМОЙ ШИН - раздел Компьютеры, Принципы функционирования ЭВМ. Учебное пособие по курсам «Технология программирования» и «Операционные системы» В Предыдущих Разделах При Описании Обобщенного Алгоритма Работы Центрального ...

В предыдущих разделах при описании обобщенного алгоритма работы центрального процессора мы намеренно опустили из рассмотрения вопрос о том, как процессор “отличает” порты внешних устройств от ячеек памяти и наоборот, как память и порты внешних устройств “понимают”, чей адрес процессор выставил на шину - ячейки памяти или порта? Рассмотрим эту проблему.

Несмотря на многообразие типов ЭВМ по способу организации взаимодействия между процессором, памятью и периферийными устройствами в машинах с шинной организацией можно выделить два основных способа организации шин.

1. Двухшинная организация, или интерфейс с изолированной системой шин. Такую организацию имеют, например, персональные ЭВМ фирмы IBM. Название “двухшинная” отражает тот факт, что с функциональной точки зрения есть два тракта передачи данных, процессор – память и процессор –периферийные устройства, обращение к которым осуществляется отдельными группами команд. Можно утверждать, что при таком способе организации используются четыре логических шины: две шины данных, различные для портов внешних устройств и для памяти, и две шины адреса. Эти четыре логические шины могут соответствовать всего двум или даже одной физической шине, просто для разных целей могут использоваться разные группы линий. Неоднозначность проистекает из того, что разработчики по-своему описывают уже известные организации, делая акцент на отличиях в непринципиальных моментах.

Данный тип организации интерфейса иллюстрируется на рис. 6. Характерной его особенностью является раздельная адресация памяти и периферийных устройств при обмене информацией. В ПЭВМ с процессором 8086 физически используется одна адресная шина. Для адресации памяти используются все 20 линий адресной шины, для адресации внешних устройств только 16 линий адресной шины. Данные передаются по одной и той же 16-разрядной шине. При работе с памятью используются управляющие сигналыMRDC (Memory ReaD Command - чтение памяти) и MWTC (Memory WriTe Command - запись в память), при работе с портами внешних устройств сигналы IORDC (Input Output ReaD Command - чтение порта ввода - вывода) и IOWTC(Input Output WriTe Command - запись в порт ввода - вывода). Для организации доступа к портам внешних устройств процессор использует команды типа IN (ввести) и OUT (вывести).

2. Одношинная организация интерфейса, или интерфейс с общей шиной. Использован в миниЭВМ семейства PDP-11, LSI-11, VAX-11 фирмы Digital Equipment. В последствии многие разработчики микроЭВМ стали широко использовать данный способ построения интерфейса.

При данной организации интерфейса часть общего адресного пространства отводится для периферийных устройств, порты которых адресуются так же, как и ячейки памяти. На рис. 7 показана упрощенная схема организации и программная модель мини-ЭВМ PDP-11/75 (отечественный аналог СМ-1420). Обращение к портам внешних устройств осуществляется теми же командами, что и работа с памятью, с использованием того же набора режимов адресации. При этом команды ввода - вывода не используются или вовсе отсутствуют. В ЭВМ СМ-1420, например, общий размер адресного пространства составляет 16 Мбайт, часть, размером в 16Mбайт – 8 Кбайт отведена для адресации памяти, и 8К – для адресации портов внешних устройств. Такая организация интерфейса сокращает объем памяти, доступный программе, но существенно упрощает разработку схем управления и дешифрирования адреса. Шина в такой системе является “общей”, в том смысле, что процессор считает и память, и порты внешних устройств равноправными по отношению к шине и использует для доступа к ним один набор команд и управляющих сигналов. При такой схеме обмен данными реализуется с использованием всего двух управляющих сигналов - RD (ReaD - чтение) и WR (WRite - запись).

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Принципы функционирования ЭВМ. Учебное пособие по курсам «Технология программирования» и «Операционные системы»

В пособии излагаются базовые принципы организации и функционирования ЭВМ Рассмотрен состав минимальной ЭВМ с шинной организацией назначение и... Илл библиограф наим...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: СИСТЕМНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ С ИЗОЛИРОВАННОЙ И ОБЩЕЙ СИСТЕМОЙ ШИН

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

ПРИНЦИПЫ ФОН НЕЙМАНА
Большинство современных ЭВМ строятся на базе принципов, сформулированных американским ученым, одним из “отцов” кибернетики Дж. фон Нейманом. Впервые эти принципы были опубликованы фон Нейманом в 19

СОСТАВ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ МИНИМАЛЬНОЙ ЭВМ С ШИННОЙ ОРГАНИЗАЦИЕЙ
Шинная организация является простейшей формой организации ЭВМ. Подобная ЭВМ имеет в своем составе следующие функциональные блоки (см. рис. 1). Устройство управления (УУ) -

КОМАНДЫ ЭВМ
В данном разделе пособия кратко рассмотрим набор команд, используемых в типичных ЭВМ и действия, реализуемые этими командами.

ПЕРЕЙТИ ЕСЛИ БОЛЬШЕ К АДРЕСУ L .
Первая из команд (сравнение) производит, как отмечалось выше, вычитание значения операнда B из операнда A. Если A>B, то результат будет положителен и, соответственно, флаг знака во флаговом реги

СПОСОБЫ ОБМЕНА ДАННЫМИ В МАШИНАХ С ШИННОЙ ОРГАНИЗАЦИЕЙ. МЕХАНИЗМ ПРЕРЫВАНИЙ
Рассмотрев алгоритм функционирования процессора и способы организации системы шин в ЭВМ, попытаемся выяснить, какие особенности в работу и организацию ЭВМ вносит необходимость обеспечения взаимодей

Программно - управляемый обмен данными
Так как скорость работы периферийного оборудования обычно ниже скорости работы процессора, чтобы осуществить операцию обмена процессор должен убедиться, что устройство готово к выполнению операции

Обмен по прерываниям
Чтобы понять, что такое прерывание, обратимся к следующему примеру. Некоторый человек сидит в кресле и читает книгу. В это время на кухонной плите что-то готовится, и, кроме того, его прия

Внепроцессорный прямой доступ к памяти
Обмен данными с медленнодействующими периферийными устройствами, например, с посимвольным принтером, организуется по прерываниям, инициирующим передачу каждого слова или байта. Если подпрограмма об

И ЕЩЕ О ПРЕРЫВАНИЯХ
Описанный выше механизм прерываний, или аппаратные прерывания, является эффективным способом организации взаимодействия процессора с медленными внешними устройствами и начал

РЕЖИМЫ АДРЕСАЦИИ
При выполнении программы многим командам требуется доступ к памяти для выборки данных, записи промежуточных и окончательных результатов вычислений. Для любого такого обращения, что уже отмечалось в

ИЕРАРХИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПАМЯТИ
Память в современных компьютерах строится по иерархическому принципу. Одним из явлений, характерных для фоннеймановских ЭВМ является принцип локальности. Это означает, что за ограниченный промежуто

Кэш-память
Как уже говорилось выше, назначение кэш-памяти – временное хранение данных и команд, часто используемых процессором. Основной структурной единицей кэш-памяти является так называемая строка кэша (ca

Страничная организация виртуальной памяти
В системах со страничной организацией основная и внешняя память (главным образом дисковое пространство) делятся на блоки или страницы фиксированной длины. Каждому пользователю предоставляется некот

Сегментная организация виртуальной памяти
Другой подход к организации памяти опирается на тот факт, что программы обычно разделяются на отдельные области-сегменты. Каждый сегмент представляет собой отдельную логическую единицу информации,

Процесс переадресации виртуальной памяти
Процесс переадресацииопишем на примере микропроцессора 80386 фирмы Intel. Процесс переадресации показан на рис. 19 и 20.Перед исполнением загрузочные модели помещаются в оперативну

ФОРМАТЫ ДАННЫХ
Основными типами данных, которые встречаются при обработке информации в ЭВМ, являются числа, представленные в двоичной системе счисления, а также алфавитно-цифровые символы. Некоторые ЭВМ также осу

ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ЭВМ
Обработка чисел, символьной информации, логическая обработка, обработка сигналов - это все частные случаи общего понятия над названием «обработка информации». Для ЭВМ характерен признак: информация

Простейший конвейер, производительность конвейера
Существует достаточно простое общеизвестное правило – чтобы выполнить некоторую работу быстрее, необходимо разделить ее между несколькими исполнителями и заставить их действовать одновременно. Раз

Структурные конфликты
Структурные конфликты возникают, если на различных участках конвейера производится обращение к одному, недублированому ресурсу. Подобная ситуация возникает, например, если процессор имеет единую к

Конфликты по данным
Конфликты по данным возникают, когда несколько последовательно выполняемых команд оказываются логически зависимыми друг от друга. Если порядок обращения к данным при конвейерной обработке некоторо

Сокращение потерь на выполнение команд перехода и минимизация конфликтов по управлению
Конфликты по управлению могут вызывать даже большие потери производительности конвейера, чем конфликты по данным. Когда выполняется команда условного перехода, она может либо изменить, либо не изм

ЭВМ С КАНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИЕЙ
В основе этого типа организации ЭВМ лежит множественность каналов связи между устройствами и функциональная специализация узлов. Упрощенная схема организации ЭВМ с каналами приведена на ри