6. Способы обмена инфо в эвм. Прямой доступ к памяти

В процессе работы МПС с интерфейсом типа «общая шина» часто возникает необходимость передачи достаточно больших массивов данных между памятью и ВУ (например, при копировании сектора диска, загрузка видеопамяти и т. п.). При наличии в системе единственного активного устройства – процессора – возможен единственный путь решения этой задачи – программно-управляемый обмен «Mem -> Проц. -> ВУ» (или «ВУ -> Проц. -> Mem»).

Пример: программно-управляемый обмен между mem и ВУ в МС на базе МП i8080. Пусть необходимо передать массив данных длиной L, начиная с адреса ADR на ВУ с адресом AIO. Положим, что начальный адрес массива загружен в регистровую пару HL, а длина массива – в регистр С. Тогда фрагмент программы обмена:

Мнемокод Комментарий Кол-во МЦ

LM: MOV A, M Чтение байта в Акк 2

OUT AIO Выдача байта на ВУ 3

INX H Модификация адреса 1

DCRC Модификация счетчика 1

JNZ LM Переход, if mas не исчерпан 3

Т. о., для того чтобы в рамках процедуры копирования mas data переслать из mem в ВУ 1 байт data, потребуется 10 МЦ. Проц. с более совершенной СК (ex., x86) can use для этой цели меньшее число МЦ, но все равно их будет > 1.

Управляя обменом, МП «ведет» 2 счетчика – адресов mas и кол-ва переданных байтов и формирует на магистраль сигналы управления. If снабдить ВУ аппаратными счетчиками и схемой формирования управляющих сигов (т. н. «канал прямого доступа в mem» - ПДП), то передачу одного байта (слова) can осуществить за 1 МЦ без участия проц. Необходимо лишь на t передачи data под управлением канала ПДП блокировать работу проц., отключив его от системной шины. Для этого служит захват шины HLD. If подать на него активный лвл, то МП по окончании текущего МЦ, безусловно, перейдет в режим ожидания, переведя все свои выходные линии, кроме HLDA, в высокоимпедансное состояние, а выход HLDA – в состояние логической 1. Выходной сиг HLDA used для отключения процессорного модуля от системной шины – перевода шинных формирователей, включенных между локальной и системной шиной, в высокоимпедансное состояние.

If в МПС used несколько ВУ, снабженных каналом ПДП, то целесообразно use спец. контроллер ПДП, который обеспечивает программирование каналов ПДП, подключение их к системной шине и дисциплину обслуживания.

7.Аппаратное и программное обеспечение обмена информацией.

Аппаратное:

в аппаратное обеспечение входят: система прерываний, КПДП, контроллеры всех устройств, шина

шина: представляет собой ряд проводов, протянутых вдоль материнской платы, к которым подключаются процессор, оперативная память, контроллеры устройств….

Шина обеспечивает взаимодействие подсистем ЭВМ, т.е связь подсистем с процессором, доступ к оперативной памяти (через соответствующий контроллер, например КПДП). В простейшей системе используется одна центральная шина, к которой подключаются все устройства, в более сложных системах может использоваться несколько взаимодействующих шин. Такая структура используется для увеличения быстродействия шины, т.к при наличии только одной шины, работа компьютера может сильно замедлятся.

Шина может быть синхронной а асинхронной.

Система прерываний: используется для передачи процессору сигналов прерывания от устройств. К этой системе подключаются устройства, которым позволено подавать сигналы на прерывания. Система может быть одно- и многоуровневой.

При одноуровневой - имеется одна линия на шине управления, к которой подключаются все устройства, имеющие доступ к системе прерывания.

При многоуровневой – каждое устройство по отдельной линии подключается к контроллеру прерываний. Этот контроллер опрашивает устройства в порядке их приоритета а при наличии требования прерывания, ЦП соответствующий сигнал.

Контроллеры: контроллером называется блок управления устройством компьютера, который обеспечивает его самостоятельное функционирование и при необходимости, преобразование данных из используемого на в устройстве формата к другому формату.

КПДП: главная задача КПДП – управление системной шиной и обеспечение прямой пересылки информации между ОП и ВУ.

Программное:

К программному обеспечению относятся драйвера устройств.

Драйвер – это программа, способная управлять устройством ввода/вывода и обеспечивающая взаимодействие между операционной системой компьютера и данным устройством.