Команды, используемые при программно управляемом вводе-выводе.
Типы команд ввода-вывода: управление; проверка; чтение; запись.
Команды управления: активизируют ПУ и указывают требуемую операцию; для каждого типа ПУ характерны специфичные для него команды управления.
Команды проверки: проверка различных ситуаций, возникающих в МВВ и ПУ в процессе ввода-вывода: включено ли ПУ; готовность ПУ к работе; завершена ли последняя операция ввода-вывода; наличие ошибок в ходе выполнения операции ввода-вывода.
Команды чтения: получить элемент данных из ПУ и занести его в регистр данных (РД). ЦП может получить этот элемент данных, запросив МВВ поместить его на шину данных.
Команды записи: заставляет модуль принять элемент данных (байт или слово) с шины данных и переслать его в РД с последующей передачей в ПУ.
Ввод-вывод по прерываниям: принципы, механизм.
1. ЦП выдает команду ввода или вывода, а затем продолжает выполнять другую полезную работу.
2. Когда ПУ готово к обмену данными, оно через МВВ извещает об этом процессор с помощью запроса на прерывание.
3. ЦП осуществляет передачу очередного элемента данных, после чего возобновляет выполнение прерванной программы.
Свойства:
+ выше эффективность: устранены ненужные ожидания;
- обработка прерывания занимает достаточно много времени ЦП;
- каждое слово, пересылаемое из ОП в МВВ или в противоположном направлении проходит через ЦП (как и при программно управляемом методе).
Вопросы ввода-вывода по прерываниям:
1. ЦП должен выяснять, какой из МВВ и какое из подключенных к этому модулю ПУ выставили запрос?
2. При множественных прерываниях – какое из них должно быть обслужено в первую очередь?
Алгоритм прерывания:
Методы идентификации устройств, запрашивающих прерывание.
Методы идентификации:
- множественные линии прерывания (между ЦП и модулями ввода-вывода);
- программная идентификация;
- векторное прерывание.
Множественные линии прерывания:
+наиболее простой подход;
-выделение большого количества управляющих линий нерационально;
-если присутствует несколько линий прерывания, иногда желательно, чтобы каждая линия использовалась всеми МВВ, при этом для каждой линии действует один из двух остальных методов идентификации устройства.
Программная идентификация: недостаток = большие временные потери.
1. Обнаружив запрос прерывания, ЦП переходит к общей программе обработки прерывания.
2. Задачей общего обработчика является опрос всех МВВ с целью определения источника запроса.
3. Когда источник прерывания установлен, ЦП переходит к программе обработки прерывания, соответствующей этому источнику.
Варианты программной идентификации:
1. Использование специальной командной линии опроса: если на шине адреса находится адрес конкретного МВВ и выставлен на линию сигнал опроса, МВВ отвечает, вызывал ли он прерывание;
2. Опрос регистра состояния МВВ – адресуемый регистр, в котором есть информация, вызывал ли МВВ прерывание.
Векторные прерывания:
Получив подтверждение прерывания от процессора, выставившее запрос устройство выдает на ШД специальное слово – вектор прерывания. Вектор содержит либо адрес МВВ, либо какой-нибудь другой уникальный идентификатор, который ЦП интерпретирует как указатель на соответствующую программу обработки прерывания.