рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

СПОСОБЫ ОБМЕНА ДАННЫМИ В МАШИНАХ С ШИННОЙ ОРГАНИЗАЦИЕЙ. МЕХАНИЗМ ПРЕРЫВАНИЙ

СПОСОБЫ ОБМЕНА ДАННЫМИ В МАШИНАХ С ШИННОЙ ОРГАНИЗАЦИЕЙ. МЕХАНИЗМ ПРЕРЫВАНИЙ - раздел Компьютеры, Принципы функционирования ЭВМ. Учебное пособие по курсам «Технология программирования» и «Операционные системы» Рассмотрев Алгоритм Функционирования Процессора И Способы Организации Системы...

Рассмотрев алгоритм функционирования процессора и способы организации системы шин в ЭВМ, попытаемся выяснить, какие особенности в работу и организацию ЭВМ вносит необходимость обеспечения взаимодействия с внешними устройствами. Этот вопрос вынесен в отдельный раздел по двум причинам. Первая из них состоит в том, что представление данных на системной шине может существенно отличаться от представления данных внутри внешнего устройства. Вторая причина состоит в том, что из-за наличия механических компонент, скорость работы большинства периферийных устройств обычно значительно ниже, чем скорость работы системы процессор - память, что вызывает необходимость привлечения дополнительных средств для синхронизации работы системы процессор - память и внешних устройств.

Для обеспечения согласования системной шины и внешнего устройства по скорости работы и способу представления данных каждое внешнее устройство комплектуется схемой (устройством), называемой контроллером внешнего устройства. Контроллер устройства может иметь внутри себя ряд регистров. В регистры контроллера помещаются команды для управления внешним устройством или самим контроллером; данные, подлежащие передаче между устройством и системной магистралью; значения параметров, управляющих режимами работы устройства, либо информация о состоянии внешнего устройства. Для того, чтобы обеспечить доступ центрального процессора к регистрам контроллера они должны быть отображены на порты ввода - вывода. Как правило, одному устройству приписывается несколько соседних портов ввода - вывода. Процессор для доступа к контроллеру помещает на шину адреса адрес порта внешнего устройства. Этот адрес принимается всеми контроллерами внешних устройств одновременно. Каждый контроллер устройства должен содержать в своем составе дешифратор, в котором зафиксированы адреса портов, приписанных регистрам данного контроллера. Во избежание конфликтных ситуаций адреса портов, приписанных к разным контроллерам, должны быть различны. Благодаря наличию дешифратора контроллер устройства “определяет” обращения, относящиеся именно к нему, и обрабатывает их. В результате центральный процессор может читать содержимое регистров контроллера или устанавливать в них новые значения.

Таким образом, процессор теперь может передать в контроллер команды и данные, прочитать информацию о состоянии устройства и получить данные из устройства. Для обмена данными с устройством может быть разработана программа обмена информацией с контроллером. Процесс создания такой программы носит название программирование контроллера. Помещая в контроллер некоторую команду, процессор запускает обменную операцию. Контроллер выполняет эту команду, осуществляя непосредственное управление устройством (например, чтобы прочитать данные с магнитной ленты, надо запустить двигатель, считать информацию, проверить правильность чтения и т.д.). А как теперь процессор может “узнать” о том, что контроллер выполнил то, что от него требовалось?

Как мы уже показали, возможно большое разнообразие в способах реализации системы шин в ЭВМ. Несмотря на это, в машинах с шинной организацией можно выделить всего три базовых способа обмена данными между “быстрой” частью (процессор и память) и “медленной” частью (контроллеры и периферийные устройства). К таким способам относятся:

1) программно - управляемый обмен данными;

2) обмен по прерываниям;

3) внепроцессорный прямой доступ к памяти.

Рассмотрим эти способы обмена подробнее.

– 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: СПОСОБЫ ОБМЕНА ДАННЫМИ В МАШИНАХ С ШИННОЙ ОРГАНИЗАЦИЕЙ. МЕХАНИЗМ ПРЕРЫВАНИЙ

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

СИСТЕМНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ С ИЗОЛИРОВАННОЙ И ОБЩЕЙ СИСТЕМОЙ ШИН
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

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

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги