andrey

Путь к Файлу: /Организация ЭВМ / лекции ПО-42 / интерфейс продолжение.doc

Ознакомиться или скачать весь учебный материал данного пользователя
Скачиваний:   0
Пользователь:   andrey
Добавлен:   13.01.2015
Размер:   90.0 КБ
СКАЧАТЬ

Интерфейс.

31.10.06.

 

 

Интерфейс—совокупность сходных по характеру программно-конструктивных средств, которые обеспечивают определенные свойства совместимости.

Выделяют 4 класса: - инерционные;

                                   - электрические;

                                   -

                                   -интерфейс продолжение

интерфейс продолжение              Шина

 

 

 

 

 

 

                                     WA  WB   WC  WY  WU

Рис.1

 

интерфейс продолжениеШК ША ШД ШС

 

  Инф. канал обмена данными 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2

Магистрали à инф. Канала

                      à управление инф. каналом

 

 

интерфейс продолжениеШУ ШП ША ШСпец   

 

    ШУ – управления

    ШП – прерывания

    ША – арбитража

    ШСпец. – специальных составляющих управл. Инф. Каналом

 

 

 

 

Рис. 3

 

Режимы работы МП с инф. Магистралями

 

· Программный ( один из самых быстрых методов! )

·  Обмен в режиме прямого доступа

· Обмен в режиме прерывания

Программный режим – происходит после полной инициализации процессора, при его реализации используется регистр внешних устройств и регистр состояний.

 

интерфейс продолжение

 

 

 

 

 

 

 

PD

 

PC

 

 

 

 

Рис. 4

 

РD – регистр данных

РС – регистр состояния

f устр. < f т.пр.

 

интерфейс продолжение

Бит, который говорит о возможности устройства к выдачи данных. ( готовность устройства )

PD

 
интерфейс продолжение
 


интерфейс продолжение                                                                                     

РС

 
интерфейс продолжение

                                                                                  1. подключение питания    1

УВ/В

 
                                                                                  

                                                                                  2.  запись из процессора данных в РС +

интерфейс продолжение                                                                                         запись    0

интерфейс продолжениеинтерфейс продолжениеинтерфейс продолжениеинтерфейс продолжениеинтерфейс продолжениеинтерфейс продолжение                                                 Постоянное               

                                                 Циклическое           3.  как только устройство прочитает

интерфейс продолжениеинтерфейс продолжение                                                 Обращение                   данные с контроллера внешних     

                                                 к  РС                                        устройств в  1    à п.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.5.

 

Соединение всех ресурсов процессора для записи в одно устройство, при записи в N-устройств возникают проблемы!!!!!!

 

 

Обмен в режиме прерывания – в РС вводят еще один разряд

 

 

интерфейс продолжениеразряд готовности устройства

 

 

 

 

разряд разрешения прерывания

 

 

1. при включении питания интерфейс продолжениеинтерфейс продолжение

т.к. мы не имеем право прерывать процедуру пока не закончилась инициализация ОС с драйверами

 

2. после загрузки драйверов

интерфейс продолжениеинтерфейс продолжение

 

3. если разрешено прерывание к готовности, то по специальной магистрали ( магистраль управления инф. канала ) посылается сигнал к МП.

 

 

Системы прерывания

интерфейс продолжениеинтерфейс продолжение

Векторное прерывание                   Смешанное прерывание            Обзорное прерывание

 

интерфейс продолжениеинтерфейс продолжение

      Пр

 

 

 

 

 

ТПР

 

                                  

0                         1

      УВ/В

 

Рис.6.

Обзорная система прерываний  ( архитектура Intel )

 

Все устройства по схеме подают на вход процессора запрос на прерывание.

По поступлению запроса на прерывание:

-- процессор должен закончить выполнение текущей команды

-- приоритет запроса должен быть выше приоритета процессора

Одноуровневая система прерывания à либо прерывание разрешено

                                                               à либо прерывание не разрешено

( архитектура DEC )

8-уровневая приоритетная система

 

0- все прерывают

7- интерфейс продолжениеникто не прерывает

 

6             внешние устройства

5

4

интерфейс продолжение

 

3

2             программы

1

0

 

Процессор при запросе прерывания:

· Заканчивает выполнение текущей команды

· Сравнение приоритета запроса со своим. Если его приоритет ниже то он:

-- в стек загружает текущий счетчик команд и слово состояние

--  переходит на подпрограмму работы с устройством прерывания или его программу.

 

 

Векторная система прерывания      

 

Принципиально ускоряет обмен при обработке прерываний, но значительно усложняет контроллер внешних устройств.

 

интерфейс продолжениеТ.ПР.

 

                        Пр

 

 

 

П.ПР. – предоставление прерывания

 

- данный сигнал поступает на данное устройство ( которое запросило прерывание )

- данное устройство выставляет вектор ( адрес своей программы сбрасывания счетчика команд)

- Пр. выполняет подпрограмму.

 

Усложняет аппаратное устройство, но ускоряет работу по обмену.

При запросе N-устройств первым обслуживается самое последнее, НО это противоречит приоритету.

Intel борется с этим – делает запрос на прерывания после входа в программу (форматирование диска в Intel)

Многоуровневые системы – процессору присваивается приоритет уровня выполняемой подпрограммы, т.е. если процессор 5-уровневый, то он реагирует на прерывание только 6, 7 уровней. А после выполнения подпрограммы процессор возвращается на предыдущий уровень.

 

 

Смешанное прерывание

- снаружи для процессора векторного прерывания

- а внутри контроллера происходит обзорная сист.прерывания.

 

 

 

Прямой доступ

интерфейс продолжениеинтерфейс продолжение

 

 

 

                                                  Отключение процессора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                           __БУФЕР

 

 

 

                         

                    

                                                                                             __ДИСК

 

 

 

 

Рис.7.

 

1. нам необходимо обратиться к буферу устройства и снять команду.

2. обработка информации

3. информацию передают в ячейку памяти

4. проверка внутреннего счетчика на выполнение

 

После отключения процессора  устройство начинает симулировать процессор, т.е. выставляет адрес и передает данные ( т.е. для памяти разницы нет ,т.к. управляющие сигналы те же)

Усложняется счетчик команд.

Но порядка в 10 раз быстрее мы передаем из/в ОЗУ в УВ/В.

 

 

Организация параллельного канала для прямого доступа

 

Такие конфигурации позволяют не отключать процессор, а принимать или передавать напрямую информацию с помощью специальных команд.

интерфейс продолжение

                                                                                                   

 

 

 

 

                                     -- спец. параллельный канал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.8

 

При обращении одновременно к одному блоку используется приоритет .

Дополнительное программно-аппаратное усложнение.

!!! если мы говорим о:

1. единицы информации (слово) -самый быстрый программный доступ.

2. массиве информации - самый быстрый прямой доступ.

 

 

Режимы обмена МП с информационной магистралью

 

--Синхронный

--Асинхронный

 

Синхронный

В Intel архитектуре используется синхронный обмен.

интерфейс продолжениеинтерфейс продолжение

 

Ф1

 

 

Ф2

 

 

 

Рис.9.

«+» простота реализации

«-»   при включении  Пр _________У ,т.к. у Устройства f <f проц. , то мы выбираем            f проц.= f устр.

При включении N-устройств мы подбираем f проц. = f самого медленного устройства.

 

Асинхронный

Выделяются потоки – активный

                                   -  пассивный.

 

интерфейс продолжение

 

 

 

 

 

СА

                                                                               --синхронизирует активный поток

 

 

СП                                                                          --синхронизирует пассивный поток.

 

 

 

 

                         Tож

Рис.10.

 

В данной системе магистраль работает на максимальной f взаимодействия, т.е. t ож. определяет  само устройство.

«+» Мы увеличим общую скорость работы магистрали

       Операционная система может само-настраиваться при запуске.

«-» Обычно t ож. программируется.

В DEC t ож.< 10 мкс.

Ч вектор- спец. Вектор прерывания при ошибке доступа ( т.е. при t>t ож.)

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика