1.Общая структура Фон-Неймановской архитектуры.
Типичная фон-неймановская ВМ содержит: память, УУ, АЛУ и устройство вв/выв.
И поступает из подсоединенных к ЭВМ ПУ ввода. Результаты вычислений выводятся на ПУ вывода. Совокупность портов ввода и вывода, называют устройством ввода/вывода (УВВ) или модулем ввода/вывода ВМ (МВВ).
УУ—организует автом-е выполнение П, обеспечивает функц-е ВМ как единой С. УУ ВМ рассматривють как совокупность эл-в, м/у к-ми происходит пересылка И, к-я м подвергается обработке. Пересылка И инициируется своим сигналом управления (СУ). Оснфун-я УУ - формиров-е УпрСигн, отвечающих за извлечение команд из Пам в порядке, опр-м П, и исполн-е этих команд. УУ формирует СУ для синхронизации и координации внутр и внешних устройств ВМ.
АЛУ
- арифм и логич обработку двух входных
,
в результате формируется выходная ~.
Функции АЛУ обычно сводятся к простым
А и Л операциям, а также операциям
сдвига. Помимо результата операции АЛУ
формирует ряд признаков
результата (флагов),
хар-х результат и события, произошедшие
в процессе его получения (равенство
нулю, знак, четность, перенос, переполнение
и т. д.). Флаги могут анализироваться в
УУ с целью принятия решения о дальнейшей
последовательности выполнения команд
П.
УУ и АЛУ тесно взаимосвязаны и их обычно рассматривают как единое устройство, известное как центральный процессор (ЦП).Помимо УУ и АЛУ в процессор входит также набор регистров общего назначения (РОН).
2.Обмен в режиме прерываний. Инициализация подсистемы прерывания.
в компьютерах предусматривают обмен данными с различными устройствами в режиме прерывания. Инициатором обмена является устройство, посылающее для этого процессору сигнал INTR запроса на прерывание его работы.
Циклы обработки прерываний возникают, когда какое-либо устройство стремится приостановить работу ведущего для немедленного обмена с ним или при выполнении какого-либо программного прерывания.
Идентификация периферийного устр-ва, выставившего запрос прерывания, осуществляется с помощью векторов прерывания, посылаемых от ВУ в процессор. Для устранения конфликтов при одновременном поступлении нескольких запросов исп-ся контроллер прерываний, к-й фиксирует все поступ-ие запросы и выделяет наиболее приор-ый из них в тек-ий момент.
Для быстродействующих устройств наиболее эффективным вариантом обмена с оперативной памятью является режим DMA, т.е. обмен с памятью без участия процессора.
Чтобы блокировать обращение процессора к Пам на это время устройство, стремящееся произвести обмен с памятью, формирует к процессору сигнал HOLD запроса на DMA. По нему процессор завершает начатый цикл, отключается от шин AB и DB, а затем формирует сигнал HLDA (HoldAcknowledge), разрешая произвести обмен. По сигналу HLDA устройство, выставившее запрос, получает доступ к системным шинам и может самостоятельно организовывать циклы обмена с памятью, включая формирование адресов и управляющих сигналов. Закончив обмен, устройство снимает сигнал HOLD, тем самым разрешая процессору продолжить выполнение прерванной П.
Получив этот сигнал, процессор сохраняет состояние текущей П, затем прерывает ее выполнение и формирует сигнал INTE разрешения прерывания. В процессорах Pentium для этого используется линия M/IO (низкий уровень). Обмен производится с помощью обработчика прерывания – П обмена сданным устройством.