48. Архитектура и назначение таймера

Все компьютеры IBM содержат 3-х канальное 16-ти разрядное устройство, называемое системным таймером. Для младших моделей IBM таймер реализуется на микросхеме Intel 8253 или 8254, а в современных компьютерах реализуются чипсетом.

Таймер состоит из трех независимых каналов. Каждый канал содержит регистры:

- состояния канала RS (8 разрядов);

- управляющего слова PSW (6 разрядов);

- буферный регистр OL (16 разрядов);

- регистр счетчика СЕ (16 разрядов);

- регистр констант пересчета CR (16 разрядов).

Каналы таймера подключаются к внешним устройствам при помощи трех линий:

- GATE - управляющий вход;

- CLOCK - вход тактовой частоты;

- OUT - выход таймера.

49. Часы реального времени и cmos память

В состав ШМ PC AT входят часы реального времени Real Time Clock (RTC) и 64 байта неразрушающейся оперативной КМОП памяти (CMOS), питающиеся от автономного источника питания. При включении ПК содержимое CMOS анализируется POST, который извлекает из нее конфигурацию системы и текущие дату и время. Часы реального времени RTC и CMOS память первоначально выполнялись на базе микросхемы МС146818 фирмы Motorola, а в современных компьютерах реализуются чипсетом.

Все данные RTC хранятся в двоично - десятичном формате (BCD). Байты будильника lh, 3h, 5h служат для создания времени выработки сигнала прерывания от RTC. Каждый байт может содержать конкретное значение времени (секунды и минуты в пределах 0 - 59, а часы в пределах 0 - 23) и "безразличное" значение - код в пределах COh-FFh, т.е. два старших разряда содержат 1.

При конкретном задании времени прерывание вырабатывается раз в сутки (2 раза при 12-ти часовом времени). Если байт часов содержит "безразличный" код, прерывание каждый час; если байт часов и минут "безразличны", прерывание каждую минуту; и при всех "безразличных" байтах - каждую секунду.

50. Подсистема прямого доступа к памяти (dma)

Прямой достум к памяти - это метод непосредственного обращения к памяти, минуя центральный процессор. В ЮМ PC-подобных компьютерах прямой доступ к памяти выполняет контроллер DMA, который для младших моделей реализуется; на микросхеме Intel 82Э7А, а в современных компьютерах реашшуется чипсетом. Контроллер имеет 4 независимых канала, каждый из которых может обслуживать одно периферийное устройство.

Процессор гацеиграммирует контроллер DMA, т. е. задает тип передачи, начальный адрес памяти и размер передаваемого блока, после чего контроллер DMA Захватывает" системную шину (управляет системной шиной на время передачи блока) и по завершении передачи возвращает процессору право: управления шиной. Во время работы DMA процессор может параллельна « ним выполнять регистровые команды (если такие имеются в буфера шинного интерфейса процессора) и работать с внутренней кэш-памятью.

51. Подсистема прерываний, организация прерываний.

Для обработки событий, происходящих асинхронно по отношению к выполнению программы, лучше всего подходит механизм прерываний. Прерывание можно рассматривать как некоторое особое событие в системе, требующее моментальной реакции.

Например, хорошо спроектированные системы повышенной надежности используют прерывание по аварии в питающей сети для выполнения процедур записи содержимого регистров и оперативной памяти на магнитный носитель, с тем чтобы после восстановления питания можно было бы продолжить работу с того же места.

Поскольку прерывания возможны самые разнообразные по самым различным причинам, каждому прерыванию присваивается номер прерывания. С каждым номером прерывания связывается то или иное событие. Система умеет распознать какое прерывание, с каким номером произошло, и запускает соответствующую этому номеру процедуру.