2.2. О разделение системных ресурсов компьютера

Большинство адаптеров ПК используют как минимум один из следующих системных ресурсов:

• порты ввода/вывода;

• линии запросов прерываний IRQ;

• каналы прямого доступа к памяти DMA.

Неправильное совместное использование этих ресурсов ведет к конфликтам, которые могут быть устранены грамотной настройкой аппаратных средств системы.

2.2.1. Порты ввода-вывода

Схемотехника РС-совместимых ПК позволяет определить до 65536 портов ввода/вывода. Большинство из них, как правило, не используется. Каждому из них присвоен свой шестнадцатиричный номер (адрес порта).

Первое, что необходимо знать, это диапазон адресов портов ввода/вывода: от 0 до 3FFh включительно. Сюда входят порты контроллеров клавиатуры, жестких дисков, видеоадаптеров, последовательных и параллельных интерфейсов и т.д.

Как правило, порты ввода/вывода используются блоками, то есть имеется базовый адрес порта, который обычно указывается в документации, и еще несколько адресов, также используемых данным. Например, контроллер параллельного интерфейса, кроме базового, занимает еще два порта: первый порт соответствует регистру данных, второй – регистру статуса и третий – регистру управления. А вообще для этого контроллера резервируется 16 адресов.

Часто возможна ситуация, когда контроллеры интерфейсов, игровой порт или контроллер жесткого диска выполнены на одной плате. Установка диапазона адресов портов, через которые осуществляется обмен информацией и управление, осуществляется обычно из BIOS.

2.2.2. Прерывания

МП в ПК должен оперативно реагировать на различные события. Например, МП должен реагировать на событие – нажатие кнопки. Ситуация, когда МП-у требуется ответная реакция на различные события, называется прерыванием. Необходимые реакции на различные события обеспечивает в ПК система прерываний. Это комплекс аппаратных и программных средств, обеспечивающих выявление и обработку прерываний. В ПК имеется довольно развитая система прерываний. Обработка прерываний сводится к приостановке исполнения текущей программы, вместо которой начинает действовать другая программа, соответствующая данному типу прерываний. Для реализации аппаратных прерываний в ПК имеется контроллер прерываний, который имеет шестнадцать входов для сигналов прерываний (IRQ0 – IRQ15). Поскольку процессор реагирует на события последовательно, то контроллер устанавливает для каждого из своих входов приоритет (наивысший – IRQ0).

Чтобы грамотно разделить этот системный ресурс, надо, чтобы каждая линия прерывания обслуживала только одно устройство. Любая плата адаптера, контроллера (например, стример) позволяет изменять номера прерываний: разрешать, запрещать, назначать. Обычно это выполняется программно. Для того чтобы узнать, какие номера прерываний (и какими устройствами) используются в данной момент в ПК, можно воспользоваться программами сбора информации о ПК, а также, если активизировать меню “Система” в Windows.

2.2.3. Прямой доступ к памяти

В случае передачи данных в режиме ПДП (DMA) периферийное устройство связано с памятью непосредственно, минуя ЦП. Такой режим используется для ускорения передачи данных, если передаются большие объемы.

В РС/АТ имеется 8 каналов ПДП, часто функции контроллеров ПДП выполняют контроллеры периферийных устройств. Канал 0 ПДП используется для регенерации ОЗУ, 1 и 2 (или 2 и 3) – для передачи данных между гибким диском и винчестером и ОЗУ.

Рекомендации по использованию каналов ПДП такие же, как и линий прерываний IRQ. Необходимо учитывать, что бывают исключения – одному устройству требуется два канала ПДП (например, платы сбора данных).