2/Понятие адресного пространства эвм.

Адресное пространство микро-ЭВМ — множество адре­сов оперативной памяти, доступных для программ, выпол­няемых МП данной микро-ЭВМ. Под размером адресного пространства в дальнейшем будем понимать мощность этого множества, т. е. число программно-доступных ад­ресов основной памяти. Размер адресного пространства определяется максимальной длиной адреса и может вы­ражаться либо в единицах минимальных адресуемых элементов памяти, либо в более крупных единицах. На­пример, если исполнительный (эффективный) адрес в микро-ЭВМ формируется в виде 16-разрядного слова, то при минимальном адресуемом элементе памяти, рав­ном 1 байт, максимальный размер адресного простран­ства этой микро-ЭВМ составит 2'⁶ = 65 536 байт = 64К байт = 32К слов (если в каждом слове помещается 2 байт).

Минимальной адресуемой единицей памяти в микро-ЭВМ, как правило, является 8-разрядный байт, характе­ризуемый определенным адресом в общем адресном пространстве. Обычно поле из двух смежных байтов на­зывают словом. Адресом слова в зависимости от типа микро-ЭВМ может быть адрес левого (старшего) или правого (младшего) байта, входящего в слово

Содержимое слова памяти при записи на бумаге (на­пример, при выводе на печатающее устройство) отобра­жается начиная со старшего байта. Чаще всего содержи­мое слова памяти печатается в восьмеричной системе счисления путем группирования двоичных разрядов сло­ва начиная с младших разрядов в группы по три разряда. Например, если содержимое некоторого слова памяти напечатано в виде восьме­ричного числа 127542, то дво­ичный эквивалент имеет запись 001010111101100010. Бо­лее удобной была бы шестнадцатеричная система счисле­ния, в которой каждый байт делится на две части по четыре разряда в каждой и выражается парой шестнадцатирич­ных цифр, так что вместо восьмеричного числа 127542 по­лучается его шестнадцатиричный эквивалент AF62, при­чем AF — содержимое старшего байта, а 62 — содержи­мое младшего байта.

Билет №20

1/Прямой доступ к памяти (dma – direct memory access)

Прямой доступ к памяти (англ. Direct Memory Access) — режим обмена данными м/у устройствами или же м/у устрой-ством и осн. памятью (RAM), без участия ЦП. В рез-те скорость передачи увеличивается, так как данные не пересыла-ются в ЦП и обратно.

Кроме того, данные пересылаются сразу для многих слов, расположенных по подряд идущим адресам, что позволяет исп-ие т. н. «взрывного» (burst) режима работы шины — 1 цикл адреса и следующие за ним многочисленные циклы данных. Аналогичная оптимизация работы ЦП с памятью крайне затруднена. В оригинальной архитектуре IBM PC был возможен лишь при наличии аппаратного DMA-контроллера (микросхема с номером 8237).

DMA-контроллер может получать доступ к системной шине независимо от ЦП. Контроллер содержит неск. регистров, доступных центральному процессору д/ чтения и записи. Регистры контроллера задают порт (к-рый д.б. использован), направление переноса данных (чтение/запись), единицу переноса (побайтно/пословно), число байтов, к-рое следует перенести.

ЦП программирует контроллер DMA, устанавливая его регистры. Затем процессор даёт команду устройству (например, диску) прочитать данные во внутр.буфер. DMA-контроллер начинает работу, посылая устройству запрос чтения (при этом устройство даже не знает, пришёл ли запрос от процессора или от контроллера DMA). Адрес памяти уже нах-ся на ША, так что устройство знает, куда следует переслать следующее слово из своего внутреннего буфера. Когда запись за-кончена, устройство посылает сигнал подтверждения контроллеру DMA. Затем контроллер увеличивает используемый адрес памяти и уменьшает значение своего счётчика байтов. После чего запрос чтения повторяется, пока значение счёт-чика не станет равно нулю. По завершении цикла копирования устройство инициирует прерывание процессора, означа-ющее завершение переноса данных. Контроллер может быть многоканальным, способным параллельно выполнять несколько операций.