1.	Память ЭВМ. Классификация.

Память ЭВМ, совокупность технических устройств и процессов, обеспечивающих запись, хранение и воспроизведение информации в ЭВМ. Память — основная часть любой вычислительной системы или отдельной вычислительной машины, она реализуется аппаратурно — в виде комплекса взаимосвязанныхзапоминающих устройств (ЗУ) — и программными средствами. Максимальное количество информации, которое может храниться в П. ЭВМ (ёмкость), определяется суммарной ёмкостью всех ЗУ, а быстродействие П. ЭВМ зависит как от быстродействия отдельных ЗУ, так и от принципов их организации в единую систему памяти и способов обмена информацией внутри этой системы.

10.Прерывания микропроцессора Intel. Определение. Виды прерываний. Вектор прерывания - Прерывание - инициируемый определенным образом процесс, временно переключающий микропроцессор на выполнение другой программы с последующим возобновлением выполнения прерванной программы. Что дает использование механизма прерываний? Он позволяет обеспечить наиболее эффективное управление не только внешними устройствами, но, как мы увидим далее, и программами. Нажимая клавишу на клавиатуре, вы фактически инициируете посредством прерывания немедленный вызов программы, которая распознает нажатую клавишу, заносит ее код в буфер клавиатуры, откуда он в дальнейшем считывается некоторой другой программой или операционной системой. На время такой обработки микропроцессор прекращает выполнение некоторой программы и переключается на так называемую процедуру обработки прерывания. После того как данная процедура выполнит необходимые действия, прерванная программа продолжит выполнение с точки, где было приостановлено ее выполнение. Некоторые операционные системы используют механизм прерываний не только для обслуживания внешних устройств, но и для предоставления своих «услуг». Так, хорошо известная и до сих пор достаточно широко используемая операционная система MS-DOS взаимодействует с системными и прикладными программами преимущественно через систему прерываний. Исходя из вышеприведенных рассуждений, можно сказать, что прерывания могут быть внешними и внутренними. Внутренние аппаратные прерывания, иногда называемые отказами (faults), генерируются определенными событиями, возникающими в процессе выполнения программы, например попыткой деления на нуль. Закрепление за такими событиями опреденных номеров прерываний зашито в процессоре и не может быть изменено. Внешние аппаратные прерывания инициируются контроллерами периферийного оборудования или сопроцессорами (например, 8087/80287). Источники сигналов прерываний подключаются либо к выводу немаскируемых прерываний процессора (NMI) либо к выводу маскируемых прерываний (INTR). Линия NMI обычно предназначает для прерываний, вызываемых катастрофическими событиями, такими, как ошибки четности памяти или авария питания. Таблица векторов прерываний занимает первый килобайт оперативной памяти - адреса от 0000:0000 до 0000:03FF. Таблица состоит из 256 элементов - FAR-адресов обработчиков прерываний. Эти элементы называются векторами прерываний. В первом слове элемента таблицы записано смещение, а во втором - адрес сегмента обработчика прерывания. Векторами являются просто полные адреса памяти программы (в сегментированной форме), которая должна быть активизирована в случае возникновения прерывания.

11.Функции контроллера прерываний.

Прерывание – это сигнал, которое вырабатывает переферийное устройство, для информирования центрального процессора, чтобы он начал процесс выполнения определённой программы для переферийного устройства, вызвавшего это прерывание. При этом процессор останавливает выполнение прежней программы.

Контроллер прерываний предназначен для обработки и арбитража поступающих запросов на обслуживание к центральному процессору от переферийных устройств. По аналогии функции контроллера прерываний можно сравнить с секретарём какого–нибудь начальника. Секретарь должен решить, кого из посетителей допустить к боссу в первую очередь, а кого и потом, исходя из приорететов, отдаваемых боссом и статуса самого посетителя.

12.Реакция системы прерывания на запрос irq.

Так и в компьютерной системе, возможна такая ситуация, когда несколько переферийных устройств послали сигнал прерывания или запрос на прерывание. В компьютерной литературе этот сигнал обозначается IRQ (Interrupt Request).

Как уже выше говорилось, прерывания имеют определённый приоритет, который позволяет контроллеру прерываний отдавать предпочтение в данный момент времени одному устройству, а не другому. В современном компьютере существует до 16 внешних и переферийных устройств, генерирующие прерывания. Вот эти устройства:

–IRQ 0, системный таймер;

–IRQ 1, клавиатура;

–IRQ 2, исползуется для запросов устройств, подключенных каскадом;

–IRQ 8, часы реального времени;

–IRQ 9, зарезервировано;

–IRQ 10, зарезервировано;

–IRQ 11, зарезервировано;

–IRQ 12, ps/2–мышь;

–IRQ 13, сопроцессор;

–IRQ 14, контроллер «жёсткого» диска;

–IRQ 15, зарезервировано;

–IRQ 3, порты COM2,COM4;

–IRQ 4, порты COM1,COM3;

–IRQ 5, порт LPT2;

–IRQ 6, контроллер дисковода;

–IRQ 7, порт LPT1,принтер;

13.Маскируемые прерывания используются для сигнализации о событиях в устройствах. Реакция процессора на маскируемые прерывания может быть задержана сбросом его внутреннего флага IF (инструкция CLI запрещает прерывания, STI — разрешает). По возникновении события, требующего реакции, адаптер (контроллер) устройства формирует запрос прерывания, который поступает на вход контроллера прерываний. Задача контроллера прерываний — довести до процессора запрос прерывания и сообщить вектор, по которому выбирается программная процедура обработки прерываний. В IBM PC-совместимых компьютерах применяется два основных типа контроллеров прерываний

14.Прямой доступ к памяти (Direct Memory Access - DMA) применяется для выполнения операций передачи данных непосредственно между оперативной памятью и устройствами ввода/вывода. Обычно это такие устройства, как НГМД, НМД, стримеры.

При использовании DMA процессор не участвует в операциях ввода/вывода. Контроллер прямого доступа сам формирует все сигналы, необходимые для обмена данными с устройством. Скорость такого непосредственного обмена значительно выше, чем при традиционном обмене с использованием центрального процессора и команд INP, OUT.

15 Общие принципы организации прямого доступа к памяти .

Одним из способов обмена данными с ПУ является обмен в режиме прямого доступа к памяти (ПДП). В этом режиме обмен данными между ПУ и основной памятью микроЭВМ происходит без участия процессора. Обменом в режиме ПДП управляет не программа, выполняемая процессором, а электронные схемы, внешние по отношению к процессору. Обычно эти схемы размещаются в специальном контроллере, который называется контроллером прямого доступа к памяти.

Режим ПДП обычно используется при начальной загрузке программ в основную память микроЭВМ из устройств ввода и для организации обмена данными с быстродействующими внешними запоминающими устройствами (дисковыми накопителями).

Контроллер ПДП подключается к основной памяти посредством системного интерфейса.

16. Систеный порт. Назначение. Структура.

Это 8-разрядный порт с адресом 61h.

Функции системного порта:

1)Разрешение немаскируемых аппаратных прерываний NMI.

2)Идентификация немаскируемых аппаратных прерываний NMI.

3)Управление звуком.

Структура системного порта:

7R – ошибка четности ОЗУ или ошибка на шине PCI.

6R – ошибка на шине.

7 6

0 0 – нет ошибки

0 1 – ошибка на шине ISA

1 0 – ошибка памяти

1 1 – ошибка шины PCI

5R – выход второго канала системного таймера. OUT 2.

4R – регенерация памяти.

3R/W – разрешение контроллера памяти.

2R/W – разрешение контроллера ОЗУ и шины PCI.

1R/W – управление звуком.

0R/W – управление звуком.

R – разряд доступен только для чтения.

W – разряд доступен для записи.