53) Теоретические основы организации мпс. Внешний интерфейс ммпс. Обмен через последовательный интерфейс.

Использование последовательных линий связи для обмена данными с внешними устройствами возлагает на контроллеры ВУ дополнительные по сравнению с контроллерами для параллельного обмена функции. Во-первых, возникает необходимость преобразования формата данных: из параллельного формата, в котором они поступают в контроллер ВУ из системного интерфейса микроЭВМ, в последовательный при передаче в ВУ и из последовательного в параллельный при приеме данных из ВУ. Во-вторых, требуется реализовать соответствующий режиму работы внешнего устройства способ обмена данными: синхронный или асинхронный.

В протоколе RS-232 существуют два метода управления обменом данных: аппаратный и программный. Протокол позволяет использовать любой из методов управления совместно с любым режимом передачи. Также допускается работа без управления потоком, что подразумевает постоянную готовность хоста и устройства к приему данных, когда связь установлена (сигналы DTR и DSR установлены). Аппаратный метод управления реализуется с помощью сигналов RTS и CTS. Для передачи данных хост (компьютер) устанавливает сигнал RTS и ждет установки устройством сигнала CTS, после чего начинает передачу данных до тех пор, пока сигнал CTS установлен. Сигнал CTS проверяется хостом непосредственно перед началом передачи очередного байта, поэтому байт, который уже начал передаваться, будет передан полностью независимо от значения CTS. В полудуплексном режиме обмена данными (устройство и хост передают данные по очереди, в полнодуплексном режиме они могут делать это одновременно) снятие сигнала RTS хостом означает его переход в режим приема. Программный метод управления заключается в передаче принимающей стороной специальных символов остановки (символ с кодом 0x13, называемый XOFF) и возобновления (символ с кодом 0x11, называемый XON) передачи. При получении данных символов передающая сторона должна соответственно остановить передачу или возобновить ее (при наличии данных, ожидающих передачи). Синхронный режим передачи подразумевает непрерывный обмен данными, когда биты следуют один за другим без дополнительных пауз с заданной скоростью.

70) Программная инициализация режима реальных адресов.

Перед тем как запускать программы в реальном режиме, следует инициализировать некоторые структуры. Для того чтобы можно было выполнять команды с обраще­нием к стеку, надо загрузить регистр сегмента стека (SS). Он должен указывать на область оперативной памяти.

Сигнал RESET автоматически устанавливает на адресных линиях A20-3i высокий уровень. Это позволяет инициализировать систему с помощью ПЗУ, расположенного в конце адресного пространства. Автоматическая установка адресных линий вместе с начальным значением CS: IP приводит к выполнению команды с физическим адресом FFFFFFFOH. С помощью внутрисегментных (ближних) форм команд передачи управления можно осуществить переход на другие адреса, принадлежащие верхним 64 кбайт адресного пространства. Первая же межсегментная (дальняя) команда JMP или CALL снимает высокий уровень с линий А31_20. МП 80386 продолжает выполнять команды в нижнем мегабайте физической памяти

Пока МП 80386 находится в начальном состоянии, прерывания запрещены. Процессор, однако, при возбуждении немаскируемого прерывания или исключения пытается обратиться к таблице прерываний. В программе инициализации должно быть предусмотрено одно из следующих действий:

-заполните все позиции IDT, которые могут использоваться прерываниями или исключениями, указателями работоспособных программ обработки прерываний;

-занесите в IDTR указатель таблицы прерываний;

- измените значение границы в IDTR на 0, это останавливает систему при возникновении исключения или немаскируемого прерывания.

87) Кэш-память

Является местом временного хранения наиболее часто запрашиваемой информации и представляет собой относительно небольшие участки быстрой локальной памяти. Она позволяет значительно сократить временные издержки на доставку информации в регистры процессора по причине куда меньшего быстродействия внешних носителей (оперативной памяти и дисковой подсистемы). Как следствие, уменьшаются вынужденные простои процессора, а часто и полностью устраняются, что повышает общую производительность компьютерной системы. Кэш-память почти всегда состоит из ячеек статической памяти, так как данный подход обеспечивает максимальный уровень быстродействия. Одна ячейка кэш-памяти (другими словами, хранилище одного бита информации) обычно состоит из 6 полевых транзисторов, хотя возможны и другие варианты, например, с увеличением их числа до 8 или 12. Стоит отметить, что в прошлом, примерно до появления технологических процессов с детализацией в 0,5µ, использовались и ячейки на 4 транзисторах, но такая реализация требовала наличие дополнительного слоя поликремния и характеризовалась меньшим быстродействием. Вне зависимости от реализации, логическое значение содержимого отдельной ячейки ("0" или "1") определяется по состоянию каналов транзисторов, которые открываются или закрываются в зависимости от приложенного к затворам транзисторов напряжения. Что касается размещения, то в современном процессоре кэш-память обычно встраивается в его ядро, хотя также может находиться где-либо снаружи, но быть связанной с ядром посредством высокоскоростных шинных интерфейсов.