25. Принципы организации свв.

В основе организации систем ввода-вывода лежат следующие принципы: •принцип программного управления элементами СВВ; •адресуемость элементов СВВ (прозрачность доступа для программиста); •многоуровневая организация СВВ; •параллельность работы элементов СВВ. Смысл принципов: 1.Первое положение распространяет принцип программного управления на элементы системы ввода-вывода. Каждое устройство в системе способно выполнять команды, на основе которых строится алгоритм работы с ним и реализуется часть поставленной перед вычислительной системой задачи. 2.В соответствии со вторым принципом, устройства (элементы) СВВ можно адресовать, т.е. организовать доступ к конкретному устройству по его адресу (номеру). Совокупность устройств можно, таким образом, видеть как группу адресов, если угодно, адресное пространство. Это адресное пространство (или пространства) может быть отдельным, а может входить в другое адресное пространство (например, пространство адресов ячеек памяти).

26. Опишите процесс работы контроллера ПДП на примере. Для осуществления режима ПДП контроллер должен выполнить ряд последовательных операций для передачи данных в этом режиме, называемых также циклами ПДП: •принять запрос на ПДП от ПУ (DMA Request, DREQ); •сформировать запрос процессору для перехода в режим ПДП (Hold Request, HRQ); •принять сигнал (Hold Acknowledge, HLDA), подтверждающий переход процессора в режим ПДП (ШД, ША, ШУ в z-состояние), т. е. переход в режим ПДП; •сформировать сигнал (DMA Acknowledge, DACK), сообщающий ПУ о начале выполнения циклов ПДП; •сформировать на ША адрес ячейки памяти, предназначенной для обмена; •выработать сигналы чтения из памяти, записи в ПУ (MEMR1, IOW) и чтение из ПУ, запись в память (IOR, MEMW), обеспечивающие управление обменом; •по окончании ПДП либо повторить цикл ПДП, изменив адрес, либо прекратить ПДП, сняв запросы ПДП. Циклы ПДП выполняются с последовательно расположенными ячейками памяти, поэтому КПДП должен иметь счетчик адреса ОЗУ. Число циклов ПДП определяется специальным счетчиком. Управление обменом осуществляется специальной логической схемой, формирующей в зависимости от типа обмена пары управляющих сигналов: MEMR, IOW (циклы чтения) и IOR, MEMW (циклы записи).

27. Критическая секция, гонки и взаимное исключение. Гонки – доступ к одному ресурсу нескольких процессов. При обращении к общим данным (например, чтение, модификация, запись) из-за переключения задач и разной скорости работы процессов происходит некорректное изменение данных. Взаимное исключение – механизм, гарантирующий, что только один процесс производит некую специфическую деятельность. Все остальные процессы исключены из выполнения этой деятельности. Взаимное исключение относится к синхронизации конкуренции. Критическая секция - это часть программы, в работу которой не может вмешаться другой процесс. По логике программы, приход прерывания во время проверки условия не должен влиять на работу программы.

14