12. Функции и принцип работы контроллера прерываний.

Если схема прерываний вынесена из процессора и оставлено два входа: маскируемое и немаскируемое прерывание. Имеется контроллер, на который заведены линии запросов прерываний, с контроллера ведется одна линия на вход маскируемого прерывания. Появляется необходимость передать код устройства во вторичный запрос из первичного. Для этого используется вектор прерывания. Поэтому в фазу обработки прерывания (сигнала) добавлено определение кода устройства.

Сохранение контекста прерванной программы -аппаратно сохранить достаточно указатель текущей команды и регистр состояния, т.к. сохранение большого объема информации может привести к большим задержкам. Эту информацию можно сохранять внутри процессора, в стековой памяти, РОН (применяется редко), в специальной странице стековой памяти (такая область страниц может быть защищена от программ, а может и нет). Стек внутри процессора тоже может быть защищен от программ, а может и нет. Стек позволяет организовать вложенную обработку прерываний. Наиболее быстрая организация - страничная. В случае стека в ОП обеспечивается слабая защищенность от несанкционированного доступа со стороны программ, но есть возможность размещения большого числа контекстов. Также есть возможность организации области сохранения, которая располагается в памяти, отличной от оперативной, организованной в виде стека или массива.

Вычисление адреса процедуры обработки прерывания. Два способа - группа реализации с постоянными адресами, или с фиксированными адресами (для уменьшения времени вызова обработчика). Законы, по которым вычисляются переменные адреса, бывают разные: непосредственный адрес, часть адреса, косвенная ссылка.

13. Внутрисистемные интерфейсы эвм

Предназначены для сопряжения элементов внутри ядра вычислительной системы. Характеризуются слабой стандартизованностью, высокой производительностью, параллельным типом, разрядность достигает больших значений (до 256), наибольшая производительность по сравнению с другими (10 - 100 Гбайт/с). Протоколы простые, аппаратно реализованные. Протяжённость до единиц метров. Нет проверок.

Интерфейсы системные (внутрисистемные)- являются базовой частью архитектуры ЭВМ и представляют собой совокупность унифицированной магистрали, электронных схем, управляющих прохождением сигналов по шинам, и т. п.; Интерфейсы, связывающие отдельные части компьютера как микропроцессорной системы, предназначены для сопряжения элементов внутри ядра вычислительной системы.

Системный интерфейс выполняется обычно в виде стандартизированных системных шин.

Различают два класса системных интерфейсов:

• с общей шиной (сигналы адреса и данных мультиплексируются);

• и с изолированной шиной (раздельные сигналы данных и адреса).

Прародителями современных системных шин являются:

• Unibus фирмы DEC (интерфейс с общей шиной);

• Multibus фирмы Intel (интерфейс с изолированной шиной).

Первичным компонентом компьютера является материнская плата (mother board).

Материнская плата включает в себя(интегрирует в свою схему) Сhipset(системный контроллер). Chipset — состоит из южного и северного мостов (North and South bridges).

К северному мосту обычно подключают наиболее производительные устройства(видеокарту через PCI), а менее производительные к Южному мосту (IDE, SATA…).

Рассмотрим некоторые компьютерные шины на материнской плате:

• FSB (Front Side Bus) — системная шина. Обеспечивает соединение микропроцессора (x86, CPU) с системным контроллером (северным мостом)

• AGP (Accelerated Graphics Port) системная шина для видеокарты