Системный интерфейс пэвм. Функции, характеристики, требования к интерфейсу. Организация обмена данными.
Системные интерфейсы обеспечивают функциональное развитие семейств ПЭВМ посредством унификации связей между основными (системными) устройствами ПЭВМ.
Под интерфейсом понимается совокупность программных и аппаратных средств, с помощью которых компоненты системы объединяются таким образом, чтобы она могла решать требуемую задачу.
Под аппаратной частью понимают специальные электронные схемы, называемые интерфейсные модули (контроллеры), обеспечивающие совместимость разных устройств системы.
Под программной частью понимают некоторое программное обеспечение, которое включает в себя программы идентификации типа информации (данные, управляющие символы и т.п.), программы преобразования форматов, программы драйверы, программы обработки запросов прерывания.
Под совместимостью понимают 4-е основных вида совместимости быстродействие, когда, используемые для обмена, архитектура процессора, электрические характеристики.
способ адресации
протокол обмена
электрические и частотные характеристики
структуры типа процессора, используемых для обмена информации и характеристик периферийных устройств организации обмена может состоять из следующих этапов:
- инициализация устройств
- адресация
- настройка интерфейса устройств
- настройка типа транзакций
- для повышения надежности сигнала, квитирования
- управления передачей данных
Ф-и: взаимодействие между узлами, устройствами ЭВМ.
Архитектура процессора. Системы команд микропроцессоров (risc-, cisc- и vliw -архитектура процессоров).
Процессор – это устройство в котором сосредоточены средства обработки данных и команд программы. Микропроцессор – это то же самое в интегральном исполнении. Процессор является наиболее сложным устройством. Современные процессоры содержат несколько миллионов транзисторов.
Принцип Глушкова.
В любом устройстве обработки цифровой информации можно выделить 2 блока операционный и управляющий. Такой подход позволяет разделить задачу и выполнять ее независимо.
Исходные
данные
Z–коды команд
результат операции
Операционный блок
U сигналы оповещения
V упр. сигналы
Управляющий блок
Операционный блок содержит регистры, сумматоры, логические схемы и т.п. Функции операционного блока прием, хранение, преобразование и выдача результатов, и выдача оповещающих сигналов (деление на 0, переполнение и т.п.). Операционный блок способен выполнить некоторый набор элементарных преобразований (передача из регистра в регистр, получение обратного кода). Элементарные операции выполняются при поступлении в операционный блок управляющих сигналов. Элементарная функциональная операция выполняемая за один такт и приводимая в действие управляющим сигналом называется микрооперацией. Часто в некоторых тактах подаются несколько управляющих сигналов в этом случае происходит параллельное выполнение нескольких микроопераций. Такая совокупность называется микрокомандой. В частности команда может состоять из одной микрооперации. Управляющий блок вырабатывает распределенную во времени последовательность управляющих сигналов их последовательность определяется кодом операции Z и сигналами оповещения. Последовательность микрокоманд обеспечивающей выполнение операции Z называется микрокомандой.
ЦУ – устройство управления, выполняет программы и управляет всеми узлами процесса.
Блок регистровой памяти – используется для повышения быстродействия.
Блок связи с ОП организует управление и связь между АЛУ и ОП, охрана ??? и расширение адресного пространства.
Блок управляющих регистров – для временного хранения управляющей информации кроме этих блоков могут быть блоки контроля и диагностики.
Под командой понимают сведения, необходимые процессору для выполнения определенного действия при реализации программы.
Команды могут состоять:
код операции
адрес ячейки памяти
режим адресации
операции при непосредственной адресации
От вида, длины команды зависит производительность системы. Различают следующие типы команды
CISC – полный набор команд разный по продолжительности и формату.
RISC – ограниченный набор инструкций имеющий одинаковый формат команд (как правило ограниченные 4 байтами).
VLIW – несколько инструкций в одной команде, чтобы загрузить много блоков.