Контрольные вопросы
Дать определение статического и динамического перемещения.
Дать определение фрагментации ОП.
В чем заключается динамическая трансляция адресов.
Дать определение абсолютного и относительного адреса.
Назначение сегментации. Что такое смещение?
Используя рисунок «Технология динамической трансляции адресов»,
объяснить и определить абсолютный адрес, если относительный адрес:
а)S = 2, i = 5000; б) S = 3, i = 15000.
7. Объяснить назначение сегментно-страничной организации адресов.
8. Назначение таблицы сегментов и РНТС.
Тема 3.6 Ресурсы эвм
Студент должен:
знать:
- определение и виды ресурсов ЭВМ;
- состав общих системных ресурсов;
- режим прерывания;
- режим прямого доступа к памяти;
- использование портов ввода/вывода.
уметь:
- определять системны ресурсы ЭВМ стандартными и специальными
программными средствами.
Ресурсы ЭВМ – это средства, необходимые для выполнения различных задач. Различают программные и аппаратные ресурсы.
К программным ресурсам относятся программные средства, как общего, так и специального ПО, отдельные информационные массивы (базы данных, библиотеки и т. д.).
К аппаратным ресурсам относится все аппаратные средства ЭВМ.
Функции управления ресурсами осуществляет ОС путем построения специальных управляющих таблиц, отражающих наличие и состояние ресурсов.
Чтобы все устройства ЭВМ работали совместно и правильно, необходимо согласованное использованием общих системных ресурсов.
К общим системным ресурсам относятся:
линии запросов на прерывание (IRQ – Interrupt- Requests);
- каналы прямого доступа к памяти;
- базовые адреса портов ввода- вывода.
Прерыванием (INT, interrupt) называют такой режим работы, при котором возникает событие, требующее немедленной реакции со стороны машины, (например, нажатие клавиши клавиатуры), ЦП прекращает обработку текущей программы, обрабатывает программу вызванную прерыванием, по завершении которой возвращается к выполнению отложенной программы.
Каждое событие, требующее прерывания, сопровождается специальным сигналом, который называется запросом прерывания. Обработчиком прерывания называется программа, которая обрабатывает прерывание.
В IBM PC может выполняться 256 различных прерываний, каждое из которых имеет свой номер – двоичное 16-и разрядное число.
Все прерывания можно разделить на два вида: аппаратные и программные. Аппаратные прерывания вырабатываются устройствами, требующими внимания МП, например, таймером, дисковым накопителем, принтером и т.п.
Управление аппаратными прерываниями осуществляет контроллер прерываний. В современных материнских платах контроллер интегрирован в микросхему контроллера периферии Chipset. Используют два контроллера прерываний, причем каждый имеет по 8 входных линий для приема запросов на прерывание. Линии запросов на прерывание называются IRQ (Interrupt Requests). Каждая линия имеет свой приоритет. Наивысший приоритет соответствует линии IRQ0.
Программные прерывания действуют также как аппаратные, и отличаются только источником прерывания. Источником прерывания является, какая либо программа.
Прямой доступ к памяти (Direct Memory Access, DMA) – способ обмена данными между внешним устройством и основной памятью без участия процессора, что заметно снижает нагрузку на процессор и повышает общую производительность системы.
Использование контроллеров ПДП
Передача данных в режиме DMA требуется при обмене данными между
оперативной памятью и высокоскоростными устройствами, например, при загрузке данных в память с компакт-диска. В режиме DMA периферийное устройство связано с оперативной памятью (ОЗУ) через каналы DMA. Устройство, требующее прямого доступа к памяти, по одному из каналов DMA обращается к контроллеру, сообщая ему путь (адрес), откуда и куда переслать данные, начальный адрес блока данных и объем данных. Передача данных осуществляется под управлением котроллера DMA с участием процессора. Контроллер DMA, как контроллер прерываний, интегрирован в микросхему контроллера периферии. IBM PC имеют 7 каналов DMA. Один канал DMA может использоваться различными устройствами, но не одновременно, например, канал DMA1 – для звуковой карты и стримера, однако в этом случае вы не сможете одновременно слушать музыку и записывать данные на ленту.
Обмен данными между CPU и периферийными устройствами осуществляется через порты ввода/вывода (Input/Output port). Конструктивно порт ввода/вывода – это буферные регистры, подключенные к шине ввода-вывода, фиксирующие информацию, предназначенную для ввода в системный блок или вывода из него. Для управления обменом данными между аппаратными компонентами компьютера, каждому порту ввода/вывода присваивается свой шестнадцатеричный номер – адрес порта. В IBM PC можно адресовать 216 = 65536 порта ввода-вывода.
Например, СОМ 2 (коммуникационный порт 2) использует адреса портов ввода- вывода с 02F8 по 02FF. При этом 02F8- называют базовым адресом, а один из восьми доступных адресов порта ввода-вывода, используемых СОМ 2, задействован для приема информации из модема, а другой адрес для передачи информации в модем для дальнейшей пересылки. Один и тот же адрес порта не может быть использован двумя периферийными устройствами.